Входные преобразователи. Обработка сигнала, страница 23

182   Измерительные приборы в электрических измерениях____________

особенно в нижних декадах. Следует также минимизировать термоэдс контактов. Разрешение такого делителя зависит от используемого числа декад п и равно 10ⁿ. В резисторной сборке легко достигается погрешность 10^-4 — 10^-5.

Недостатком резисторных сборок является непостоянство входного импеданса, и по этой причине более предпочтительны другие типы делителей напряжения. Один из них, делитель  напряжения   Кельвина-Варлея, в качестве примера приведен на рис 3.25. Последняя декада представляет собой делитель, имеющий десять ступеней по 0,8 Ом. Полное сопротивление этой декады 8 Ом подключено параллельно двум резисторам по 4 Ома из предыдущей декады. Эта предпоследняя декада содержит одиннадцать резисторов по 4 Ома. Между ее выходными клеммами всегда включены два из этих резисторов. Поэтому число переключений в этой декаде также равно десяти, а ее входное сопротивление равно не 11x4 Ом, а 10x4 Ом, из-за того, что два из резисторов постоянно шунтируются входным сопротивлением последнего звена. Входное сопротивление второй декады равно 200 Ом, а первой — 1 кОм. Таким образом, входное сопротивление не зависит от установленного коэффициента деления напряжения. Другим достоинством делителя напряжения Кельвина-Варлея является то, что ток в каждой последующей декаде уменьшается вдвое, а это значит, что даже в последней декаде можно использовать резисторы с относительно высокими сопротивлениями, уменьшая тем самым влияние сопротивления переключателя.

Характеристические аттенюаторы

В высокочастотных или широкополосных измерительных системах, рассчитанных на работу с определенным характеристическим сопротивлением (для устранения отражений или стоячих волн в линии передачи), следует применять характеристические аттенюаторы. Этот тип аттенюатора обеспечивает требуемое ослабление только в том случае, когда применяется совместно с точно определенным (характеристическим) сопротивлением нагрузки. Поэтому источник, сигнал которого подается на вход аттенюатора, должен иметь конкретное выходное сопротивление. Сопротивление нагрузки, подключенное к аттенюатору, также должно быть вполне определенным (часто тем же самым) Простой реализацией такого характеристического аттенюатора является каскадное соединение нескольких

3.3 Обработка сигнала    

Т-образных звеньев. На рис. 3.26 показано одно Т-образное звено такого аттенюатора. Обычно в этих случаях R_v = R_c и R_l = R_c где R_v — сопротивление источника, R_l — сопротивление нагрузки, а R_c — характеристическое сопротивление. Поэтому входное сопротивление Т-образного звена R_і: должно быть равно R_c, когда к его выходу подключена нагрузка, и выходное сопротивление звена R₀ должно равняться R_c, когда на его входе включен источник с выходным сопротивлением R_s = R_c. Из условий R_f = R_c и R_o = R_c следует, что R₁ = R₂ = R_s и R₃ = R_p (см. рис. 3.26(b)). Теперь можно найти соотношение между R_s и R_p:

таким образом, 

Коэффициент передачи напряжения βv равен

Ослабление характеристического аттенюатора чаще всего выражается в децибелах (дБ) (см. Приложение А.З). Выраженный в децибелах, коэффициент ослабления а имеет вид:

Рис 3 26 (а) Характеристический аттенюатор, состоящий из одного Т-образного звена. (b) Симметричное Т-образное звено R_с - характеристическое сопротивление