Divizorul de tensiune mixt serie R-C

Divizorul de tensiune mixt serie R-C

Divizorul de tensiune mixt serie R-C are schema de baza prezentata in figura 4. Cu notatiile din aceasta figura, ecuatiile de functionare privind tensiunea de intrare u₁ si tensiunea de iesire u₂ sunt:

1.8

1.9

Fig. 4

Divizor de tensiune mixt, serie R-C

Raspunsul divizorului la excitatia treapta de tensiune u₁=U rezulta:

1.10

unde:

R=R₁+R₂ ; τ=R·C ; τ₂=R₂·C₂ ; τ₁=R₁·C₁

Raspunsul poate lua una din urmatoarele trei forme ;

- pentru aceeasi constanta de timp in bratul de joasa tensiune, respectiv pentru

R₁C₁=R₂C₂=RC=τ 1.11

se obtine:

1.12

adica raspunsul este compensat,de forma treptei ca in figura 5.a si deci cu timpul de raspuns zero.

pentru τ₂ / τ >1 se obtine un raspuns supracompensat, ca in figura 5.b

pentru 0 < τ₂ / τ <1 rezulta un raspuns subcompensat, ca in figura 5.c   

Fig.5 Raspunsuri posibile

a-compensat ; b- supracompensat ; c- subcompensat

La un divizor de tensiune compus din module RC identice, la care se practica o priza pentru masurarea in joasa tensiune, raspunsul este totdeauna compensat. La un divizor format din doua sau mai multe elemente eterogene, exista posibilitatea de a avea oricare din cele trei tipuri de raspunsuri.

Caracteristica de frecventa in amplitudine rezulta pe baza functiei de transfer

1.13

Variantele caracteristicii in amplitudine a frecventei sunt;

pentru τ=τ₂, A_(ω)=R₂/R=constant si amplitudinea tensiunii de iesire nu este influentata de frecventa de excitatie a divizorului.

pentru τ₂ ≠ τ exista o dependenta a amplitudinii semnalului fata de frecventa de excitatie a divizorului.

Corelatia matematica intre si este data de relatia

La relatiile asemanatoare pentru forma raspunsului si a caracteristicii de frecventa se ajunge si in cazul celorlalte tipuri de divizoare de tensiune, avandu-se in vedere componenta impedantelor Z₁ si Z₂ .

Se poate trage concluzia ca daca nu se iau in considerare capacitatile parazite si inductivitatile proprii si se utilizeaza divizoare rezistive sau divizoare mixte compensate, se obtin rezultate optime in fidelitatea inregistrarii formei tensiunii rapid variabile, de tipul - tensiunii de impuls.

Daca la divizorul capacitiv, bratul de joasa tensiune, se inchide pe o rezistenta, acesta poate fi folosit la masurarea tensiunilor cu frecvente ridicate, pana la 100 MHz pentru constructiile cu structuri coaxiale.

Aceste structuri simple ale divizoarelor de tensiune corespund divizoarelor pentru tensiuni mici (sub 10 kV).

Pentru tensiuni mari, ca si in cazul in care un divizor este destinat sa fie folosit pentru masurarea tensiunilor continue, alternative si de impuls, constructia acestora se realizeaza din mai multe module conectate in serie.