Aparate Electronice de Măsurare şi Control PRELEGEREA 10. Schema electrică a amplificatorului logaritmic de raport este prezentată în fig. 6.4.

Σχετικά έγγραφα
SISTEME ELECTROENERGETICE

Eşantionarea semnalelor

CALCULUL NUMERIC AL CÂMPULUI ELECTROMAGNETIC

SERII RADIOACTIVE. CINETICA DEZINTEGRĂRILOR Serie radioactivă- ansamblu de elemente radioactive care derivă unele din altele prin dezintegrări α şi β

( 0) q =, p =, i = 1, 2,..., sn (1.2) i p i q. H q. H p. + = i i

Laborator Transportul şi distribuţia energiei electrice - B. Neagu

MATRICELE DE MASĂ ALE ELEMENTELOR FINITE UZUALE ŞI CONSIDERAłII PRIVIND INTRODUCEREA AMORTIZĂRII

Teorema Rezidurilor şi Bucuria Integralelor Reale

9. FABRICAREA GHEŢII ARTIFICIALE

2.2. Alte etaje cu tranzistoare bipolare, folosite în amplificatoare

Curs 10 TRANZISTOARE. TRANZISTOARE BIPOLARE

Capitolul 4 Amplificatoare elementare

MODELAREA PROCESELOR ELECTROCHIMICE LA UN SENZOR POTENŢIOMETRIC DE OXIGEN

CÂMPUL ELECTROMAGNETIC CVASISTAŢIONAR ÎN CONDUCTOARE MASIVE

5.7 Modulaţia cu diviziune în frecvenţă ortogonală

Platformă de e-learning și curriculă e-content pentru învățământul superior tehnic

4.2. Amplificatoare elementare

TERMOSTAT ELECTRONIC DIODA SENZOR

Lucrarea Nr. 6 Reacţia negativă paralel-paralel

Structura circuitelor digitale N. Cupcea

CARACTERISTICILE STATICE ALE TRANZISTORULUI BIPOLAR

1.6 TRANZISTORUL BIPOLAR DE PUTERE.

CURSUL I PROBABILITATI DISTRIBUTII VARIABILE ALEATOARE. Curs 1 1

L4. Măsurarea rezistenţelor prin metoda de punte

Curs 4 Serii de numere reale

Numere complexe. a numerelor complexe z b b arg z.

Amplificatoare. A v. Simbolul unui amplificator cu terminale distincte pentru porturile de intrare si de iesire

Capitolul III CIRCUITE DE MULTIPLEXARE ŞI EŞANTIONARE-MEMORARE

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

În spectrul de rotaţie al moleculei HCl s-au identificat linii spectrale consecutive cu următoarele lungimi de undă: λ

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

CURS IV ANOVA. Curs 4 1

2.CARACTERIZAREA GENERALĂ A RADIOACTIVITǍŢII

Modele matematice pentru îmbunătăţirea calităţii sistemelor electrice

Sistem analogic. Sisteme

Miliohmetru cu scală liniară şi citire analogică şi/sau digitală

LUCRAREA 1 AMPLIFICATORUL DIFERENȚIAL MODULUL MCM5/EV

MINISTERUL EDUCAŢIEI AL REPUBLICII MOLDOVA

2.CARACTERIZAREA GENERALĂ A RADIOACTIVITǍŢII

I 1 I 2 V I [Z] V 1 V 2. Z11 impedanta de intrare cu iesirea in gol 2 I 1 I 21 I

Legea vitezei se scrie în acest caz: v t v gt

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

1. INTRODUCERE. SEMNALE ŞI SISTEME DISCRETE ÎN TIMP

Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.4.ALCADIENE

3. TRANZISTORUL BIPOLAR

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

5.1 Realizarea filtrelor cu răspuns finit la impuls (RFI) Filtrul caracterizat prin: 5. STRUCTURI DE FILTRE NUMERICE. 5.1.

Cursul 7. Spaţii euclidiene. Produs scalar. Procedeul de ortogonalizare Gram-Schmidt. Baze ortonormate

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

cu f(x), probabilitatea ca acest semnal să aibă o anumită valoare x într-o durată de timp T 0

riptografie şi Securitate

SUBSTAŢII DE TRACŢIUNE ELECTRICĂ

5.1. Noţiuni introductive

Statistica descriptivă (continuare) Şef de Lucrări Dr. Mădălina Văleanu

Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.5.ARENE

Lucrarea Nr. 5 Comportarea cascodei EC-BC în domeniul frecvenţelor înalte

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

ELECTRICITATE şi MAGNETISM, Partea a II-a: Examen SCRIS Sesiunea Ianuarie, 2017 PROBLEME PROPUSE

V O. = v I v stabilizator

Capitolul 4 Amplificatoare cu tranzistoare

Capitolul 2 - HIDROCARBURI 2.3.ALCHINE

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

PROCESAREA SEMNALELOR ÎN SISTEMELE ELECTROENERGETICE. Transmitere semnal analogic/canal stocare. Semnal analogic + zgomot. zgomot

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Εμπορική αλληλογραφία Ηλεκτρονική Αλληλογραφία

DETERMINAREA ACCELERAŢIEI GRAVITAŢIONALE PRIN METODA PENDULULUI FIZIC

2.4. Noţiunea de amplificator operaţional

4.2. Formule Biot-Savart-Laplace

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

Control confort. Variator de tensiune cu impuls Reglarea sarcinilor prin ap sare, W/VA

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

SEMNALE ALEATOARE Definirea semnalului aleator, a variabilei aleatoare, a funcţiei şi a densităţii de repartiţie

Pentru această problemă se consideră funcţia Lagrange asociată:

2. Algoritmi genetici şi strategii evolutive

Lucrarea de laborator nr. 2 VERIFICARILE METROLOGICE ALE MIJLOACELOR DE MASURARE

LEGI CLASICE DE PROBABILITATE

PRINCIPIILE REGLARII AUTOMATE

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

CURS 10 ANALIZA PERFORMANŢELOR PE BAZA CONTULUI DE PROFIT ŞI PIERDERE

BARDAJE - Panouri sandwich

3 Măsurarea tensiunilor şi a curenţilor electrici

Aparate Electronice de Măsurare şi Control PRELEGEREA 9

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Lucian Maticiuc. Facultatea de Hidrotehnică, Geodezie şi Ingineria Mediului Matematici Superioare, Semestrul I, Lector dr. Lucian MATICIUC SEMINAR 9.

4. Criterii de stabilitate

Circuitul integrat A 3900-aplicaţii

AMPLIFICATORUL DIFERENŢIAL

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

PRELEGEREA IV STATISTICĂ MATEMATICĂ

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

Etaj de amplificare elementar cu tranzistor bipolar în conexiune emitor comun

Subiecte Clasa a VII-a

4.6. Caracteristicile motoarelor de curent continuu


Muchia îndoită: se află în vârful muchiei verticale pentru ranforsare şi pentru protecţia cablurilor.

2CP Electropompe centrifugale cu turbina dubla

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Transcript:

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 Prlgra nr. 0 Amplfcator logartmc d raport Schma lctrcă a amplfcatorulu logartmc d raport st przntată în fg. 6.4. = η V ln ln 3 0 = η V ln ln 4 0 Fgura 6.4 După cum s poat obsrva dn schmă, amplfcatorul st format dn două crcut d logartmar d bază, dzvoltat cu opraţonall A ş A ş un taj dfrnţal (cu A 3 ), car va ralza dfrnţa tnsunlor d şr furnzat d tajl d logartmar. Smnall d ntrar, sunt convrtt în două tnsun logartmc 3, 4, dpndnt d tmpratură, având xprsl (6.6), (6.7): nsuna d şr o dn tajul dfrnţal A 3 ar xprsa (6.8): o = ( ) = η V ln + ln + ln ln F 4 3 0 0 = η V ln ln = η V ln F F o (6.6) (6.7) (6.8) Dacă dodl folost sunt prfct împrchat ş s asgură un cuplaj trmc strâns, atunc 0 = 0 = 0 ş trmn în ln 0 s rduc, obţnându-s pntru tnsuna d şr xprsa (6.9): (6.9) Factorul d scală snsbl cu tmpratura ηv poat f compnsat dacă s ralzază o dpndnţă convnablă cu tmpratura a raportulu F /. Acasta mpun două rzstnţ dpndnt d tmpratură, una în crcutul ntrăr nvrsoar, una în crcutul ntrăr nnvrsoar, pntru a păstra condţa d chlbru a rzstnţlor dn crcutul amplfcatorulu dfrnţal A 3. Altfl, apar problm d mod comun c afctază prformanţl amplfcatorulu logartmc.

PELEGEEA 0 Aparat Elctronc d Măsurar ş Control Cl ma bun prformanţ s vor obţn ş în acst caz dacă s utlzază ar d joncţun, vntual trmostatat. Funcţa antlogartmcă (xponnţală) poat f d asmna obţnută prn utlzara dodlor ş amplfcatoarlor opraţonal, aşa cum s przntă în fg. 6.5. Fgura 6.5 În crcutul d şr (al amplfcatorulu A, c ralzază fctv funcţa antlogartmcă), putm scr: V f 3 η V η V f = 0, Vf = 3, dc: f = 0 dar: =, = = f o F F f Dc: 0 η V = o F 3 Dn crcutul amplfcatorulu opraţonal A s poat scr: = V v, V = V =, V = η V ln ln ( ) 3 f + f f 0 + S obţn: = η V ( ln ln ) 3 f 0 + (6.0) (6.) Înlocund xprsa tnsun 3 dn rlaţa (6.) în (6.0) s obţn: = xp o F 0 ( ln ln 0) V + η f + η V = xp + ln ln o F 0 f 0 η V ( + ) = xp xp ln xp ln ( ) ( ) 0 F 0 f 0 η V.( + )

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 zultă: o = F f 0 xp 0 η V ( + ) Ş d acastă dată prformanţl cl ma bun s obţn pntru dod ralzat p aclaş chp, vntual trmostatat. În acst fl s poat consdra că: = 0 0 ca c conduc la xprsa (6.) a tnsun d şr: o = F f 0 xp 0 η V ( + ) E = VBE η V 0 (6.) Prn condţa d împrchr a caractrstclor dodlor s lmnă dn xprsa tnsun d şr dpndnţa după tmpratură datorată curnţlor 0. Pntru a înlătura în totaltat snsbltata crcutulu cu tmpratura, trbu compnsat ş factorul d scală ηv. Acst lucru poat f obţnut asgurând o snsbltat cu tmpratura adcvată a câştgulu tajulu A, prn grupul d rzstnţ,. Gnratorul d curnt f ş rzstnţa F sunt dmnsonat pntru a asgura factorul d scală dort. Gama dnamcă a amplfcatorulu antlogartmc st dtrmnată d tnsuna d dcalaj la ntrar, curnţ d polarzar ş zgomotul amblor amplfcatoar opraţonal. Problml sunt aclaş cu cl przntat la amplfcatoarl logartmc, astfl că, pntru gam dnamc d ordnul 80 db sau ma mar, ambl opraţonal vor trbu să abă tnsuna d offst ş d zgomot ma mc d 0 µv. Acşt paramtr sunt gru d obţnut prn proctara cu amplfcatoar opraţonal obşnut. Amplfcator logartmc cu un tranzstor Utlzara tranzstoarlor bpolar în crcutl d logartmar s bazază tot p caractrstca volt-amprcă nlnară a joncţunlor smconductoar. Astfl, dpndnţa într curntul d mtor ş tnsuna bază-mtor ar forma (6.3): (6.3) Dacă s polarzază joncţuna mtoar cu o tnsun ma mar d 5 mv, rlaţa s poat aproxma sub forma: ` VBE VBE η V η V >>, E 0 S obţn o dpndnţă d tp logartmc într tnsuna V BE ş curntul E, ca în rlaţa (6.4): E (6.4) V BE = η V ln 0 Utlzara practcă a acst dpndnţ la amplfcatoarl logartmc prsupun ntroducra joncţun mtoar în crcutul d racţ ngatvă a unu amplfcator opraţonal (fg. 6.6). 3

PELEGEEA 0 Aparat Elctronc d Măsurar ş Control = V = η V ln o BE 0 =, = = C C Dacă s consdră că pntru tranzstor 0 = 0-4 A ş = 5 kω, tnsuna d anular st: 3 4 0 = = = V 0 0 5 0 0 0 S obsrvă că baza tranzstorulu st lgată la masă, stablnd astfl joncţuna mtoar ca o dodă d şr d rfrnţă. În crcutul d ntrar al amplfcatorulu opraţonal s poat scr: Fgura 6.6 Curntul d colctor C st gal cu curntul d ntrar, dpndnt d tnsuna d ntrar. Pntru un tranzstor bpolar cu factor d câştg în curnt β mar funcţonând în rguna actvă normală, C E, dc: (6.5) Prn urmar, o prmă condţ pntru rducra rorlor acstu crcut st utlzara un tranzstor cu factor d câştg în curnt β mar. Buna funcţonar a amplfcatorulu mpun lucrul în rguna actvă normală pntru tranzstor. Într-advăr, joncţuna mtoar st polarzată drct (s-a prsupus tnsun d ntrar poztvă). În ca c prvşt joncţuna colctoar, s obsrvă că baza tranzstorulu st la potnţal zro (masă), în tmp c colctorul s găsşt la potnţal vrtual zro (fnd conctat la ntrara nvrsoar a amplfcatorulu opraţonal). S poat consdra că V BC =0, valoar c corspund condţ d funcţonar a tranzstorulu în rguna actvă normală (în rguna d granţă spr stara d saturaţ). Astfl, rlaţa (6.5) pun în vdnţă dpndnţa logartmcă a tnsun d şr d tnsuna d ntrar a amplfcatorulu. Avantajul amplasăr unu tranzstor bpolar în bucla d racţ ngatvă st acla că baza st lgată la masa crcutulu, ca c stablşt un punct d rfrnţă xact pntru tnsuna d şr, spr dosbr d montajul cu dod, la car pnul dod dnspr crcutul d ntrar ra conctat la potnţalul vrtual nul al ntrăr nvrsoar a amplfcatorulu opraţonal. nsuna d şr xprmată în rlaţa (6.5) atng valoara zro pntru valor xtrm d scăzut al tnsun d ntrar. Valor d acst ordn d mărm pntru tnsuna d anular a logartmulu sunt pra scăzut pntru a puta srv ca rfrnţ convnabl d nvl. Ma mult, cădra d tnsun pntru zro la şr st mult dpărtată d valoara d 5 mv ncsară pntru a puta consdra cu advărat xponnţală caractrstca volt-amprcă. Amplfcator logartmc cu două tranzstoar nsuna d anular a logartmulu s poat uşor dplasa spr un nvl d tnsun ma ralst prn raportara xprs logartmc a joncţun utlzat la o caractrstcă voltamprcă a un alt joncţun parcursă d un curnt constant, aşa cum s przntă în fg. 6.7. 4

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 nsuna v y ar valoara: v = V = V V = η V ln + η V ln y BE BE BE 0 0 = = 0 0 0 obţnm: v = V = V v v 0 y η ln ln η ln 0 0 0 y y = η V ln V = η V ln = V V Fgura 6.7 und st curntul c crculă prn tranzstorul d rfrnţă Q. Prsupunând că s folossc două tranzstoar dntc, pntru car: zultă dc xprsa (6.6) pntru tnsuna v y : 0 Pntru valorl numrc dn fg. 6.7: V = 0 V, = 5 kω ş = 00 kω, tnsuna d anular a logartmulu st dplasată la o valoar 0 = 0,5V. (6.6) Doarc joncţunl bază-mtor sunt conctat în opozţ, compnsându-s aproxmatv cădrl d tnsun p l ş ţnând sama d modul d polarzar folost în crcutul tranzstorulu d rfrnţă Q, curntul d rfrnţă ar xprsa: S obţn pntru v y xprsa (6.7): (6.7) Într-advăr, rămân aproxmatv constant în întraga gamă dnamcă întrucât V»V BE. Dn rlaţa (6.7) rzultă că tnsuna d anular a logartmulu a fost dplasată la valoara (6.8): 5

PELEGEEA 0 v V 4 4 o = + y = η + ln 3 3 V Aparat Elctronc d Măsurar ş Control Amplfcatorul opraţonal A fxază câştgul fnal în tnsun al amplfcatorulu logartmc. S obsrvă conxuna nnvrsoar a tajulu, astfl că tnsuna d şr ar xprsa (6.9): Pntru o bună chlbrar a tajulu A trbu ca rzstnţa 3 să f alasă astfl încât să galz mpdanţa d ntrar dn baza tranzstorulu Q. Pntru a lmna fctul trmc ntrodus d factorul d scală ηv trbu asgurată o snsbltat compnsatoar cu tmpratura a câştgulu amplfcatorulu utlzându-s un trmstor în crcutul amplfcatorulu opraţonal A. Cl ma bun prformanţ s obţn pntru acst tp d amplfcator logartmc dacă tranzstoarl sunt ralzat p aclaş chp, vntual cu posbltata d trmostatar. Panta caractrstc d transfr logartmc st controlată d câştgul tajulu cu amplfcatorul opraţonal A. Prn ntrmdul acstu câştg s poat transforma baza logartmulu în car s lucrază, ca c poat f utl în anumt catgor d prlucrăr analogc al smnallor. Problml lgat d ror sunt d tpul clor smnalat la amplfcatoarl logartmc cu dod. În mod uzual nu st dfcl d mnţnut funcţa logartmcă cu o roar d,..., % pntru 3 sau 4 dcad al tnsun d ntrar. Amplfcator antlogartmc cu tranzstor hnca racţ ngatv st folostă ş pntru ralzara funcţ antlogartmc (xponnţal). În acst caz joncţuna d lucru (mtoar) st plasată ca lmnt c controlază curntul în crcutul d ntrar al amplfcatorulu opraţonal (fg. 6.8). Într curnţ dn crcut sunt valabl următoarl rlaţ: VBE η V = E = 0, VBE = v, 0 6 o = 0 = o Fgura 6.8 η V =,, = E E C C Aproxmaţa st cu atât ma bună cu cât factorul β al tranzstorulu utlzat în crcut st ma mar. Consdrând că st îndplntă condţa d rstrcţonar a valorlor tnsun drct p joncţun (V BE >5 mv pntru tranzstoar cu S), s poat scr (6.30): v η V (6.30) În crcutul d şr al amplfcatorulu opraţonal apar tnsuna o, conform rlaţ (6.3): (6.3) Înlocund în rlaţa (6.3) curntul cu xprsa curntulu dn rlaţa (6.30), obţnm xprsa tnsun d şr sub forma (6.3): (6.3)

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 Ecuaţa (6.3) arată că tnsuna d şr dpnd xponnţal (antlogartmc) d tnsuna d ntrar. Dacă amplfcatorul antlogartmc st folost pntru rfacra unu smnal supus logartmăr, convrsa s ralzază unu-la-unu dacă rzstnţa dn fg. 6.8 st gală cu dn fg. 6.6. Dacă rzstnţl nu sunt gal, tnsuna fnală c s obţn la şra amplfcatorulu antlogartmc va f tnsuna d ntrar în amplfcatorul logartmc multplcată lnar cu factorul /. Ecuaţa (6.3) arată că tnsuna d şr dpnd xponnţal (antlogartmc) d tnsuna d ntrar. Dacă amplfcatorul antlogartmc st folost pntru rfacra unu smnal supus logartmăr, convrsa s ralzază unu-la-unu dacă rzstnţa dn fg. 6.8 st gală cu dn fg. 6.6. Dacă rzstnţl nu sunt gal, tnsuna fnală c s obţn la şra amplfcatorulu antlogartmc va f tnsuna d ntrar în amplfcatorul logartmc multplcată lnar cu factorul /. Smnalul d ntrar în amplfcatorul antlogartmc trbu să f rstrcţonat, astfl încât să rămână în domnul logartmc al caractrstc joncţun. Cum la tmpratura camr fcar 60 mv dn smnalul d ntrar corspund un dcad logartmc, rzultă că amplfcatorul poat uşor rconvrt un smnal cu o gamă dnamcă la şr d tr sau patru dcad. 7. GADAEA Ş POECŢA AMPLFCAOAELO DE MĂSUAE Gardara rprzntă un ansamblu d thnc c prmt îmbunătăţra prformanţlor amplfcatoarlor d măsurar, cum ar f d xmplu crştra rjcţ d mod comun a sstmulu atunc când capactata dstrbută a ln d transms ar o valoar smnfcatvă. S przntă în contnuar un xmplu d ralzar a gardăr pntru cazul unu amplfcator nstrumntaţ având structura dn fg. 7.. Fgura 7. S obsrvă că fg. 7. st o schmă clască d amplfcator nstrumntaţ d caltat, la car suplmntar sunt prvăzut rzstnţl ş, p conxuna lor mdană fnd conctat pnul E CM (accsbl în xtror în cazul varantlor ntgrat). La acst pn apar tnsuna d mod comun V cm a amplfcatorulu. Schma d conctar a amplfcatorulu nstrumntaţ prvăzut cu conxun d gardar st przntată în fg. 7.. 7

PELEGEEA 0 Aparat Elctronc d Măsurar ş Control Fgura 7. frtor la acastă schmă s mpun anumt prczăr d ordn practc. Astfl, problml cl ma dfcl apar când sstmul st dspus în mdu ndustral (caractrzat d prturbaţ lctromagntc foart putrnc), ar smnalul st adus p o ln lungă. Dn consdrnt d protcţa munc st oblgator conctara la pământ a cranulu ln d transms la capătul dnspr traductor (gnrator d smnal dfrnţal). Datortă prznţ prturbaţlor lctromagntc foart putrnc, potnţall punctlor d conctar la masă d la traductor ş d la amplfcatorul nstrumntaţ nu sunt gal, dfrnţa d potnţal c apar fnd prcpută d amplfcator ca tnsun d mod comun. O caractrstcă a acst tnsun d mod comun o rprzntă spctrul larg d frcvnţ spcfc prturbaţlor lctromagntc dn mdul ndustral. Dc, în prznţa unor capactăţ dstrbut mar al ln d transms, trbu rduş curnţ d fugă prn acst capactăţ pntru a mnţn prformanţ rdcat d mod comun. În fg. 7. st przntată cu ln întrruptă conctara grştă a capătulu dnspr amplfcator al cranulu, rspctv la masă. În acastă stuaţ, la capătul dnspr traductor dfrnţa d potnţal dntr frl ln d transms ş cran st zro, în tmp c la capătul dnspr amplfcator s atng valoara V cm. Cum cranul în mod ral ar o mpdanţă dfrtă d zro (nu ca în modlul dal), tnsuna d mod comun apar ca tnsun dstrbută p cran ş dtrmnă curnţ d fugă p capactăţl dstrbut al ln d transms. Întrucât cl două capactăţ au valor aproxmatv gal (luându-s măsur d chlbrar a valorlor, d xmplu prn răsucra clor două fr), apar curnţ dstrbuţ d valor aproxmatv gal. Acşt curnţ capătă astfl smnfcaţa unor curnţ d mod comun. Dacă capactăţl dstrbut al ln d transms sunt d valor mar, ar în spctrul d smnal al prturbaţlor lctromagntc (tnsun d mod comun) apar valor rdcat al frcvnţlor, curnţ d fugă, c apar în rgm d curnţ d mod comun, capătă valor (rlatv) rdcat, dtrmnând o dgradar smnfcatvă a prformanţlor d mod comun a amplfcatorulu nstrumntaţ. Dacă însă s folosşt conxuna d gardar (corctă), prn lgara capătulu dnspr amplfcator al cranulu la pnul E CM (drct sau prn rptor), atunc la acst capăt al cranulu s aplcă (în raport cu potnţalul pământulu d la ntrara amplfcatorulu) tnsuna V cm (la fl ca la capătul dnspr traductor). ortc dfrnţa d potnţal c apar ca tnsun dstrbută p cran s anulază, ca c duc la anulara curnţlor d fugă prn capactăţl dstrbut. Practc s poat constata o rducr smnfcatvă, întrucât smnalul V cm (prturbator) nu poat f rprodus dntc ş smultan la şra E CM. În acst fl s constată ş crştra smnfcatvă a prformanţlor d mod comun al amplfcatorulu nstrumntaţ, fără o crştr snsblă a prţulu. Amplfcatorul opraţonal A, în confguraţ d rptor, st folost pntru a furnza ma mult curnt dcât poat f obţnut d la rzstnţl, conctat ntrn la pnul E CM. 8

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 Pntru prformanţ înalt, în thnca crcutlor ntgrat hbrd, folosşt chlbrara valorlor, prn ajustar cu lasr. O altă modaltat d ralzar a gardăr s rfră la stuaţa în car amplfcatorul nstrumntaţ st prvăzut cu capsulă mtalcă (fg. 7.3). Fgura 7.3 Conctând capsula mtalcă la pnul E CM s rduc tnsunl c apar în mdu ndustral într capsulă ş crcutul lctronc al amplfcatorulu, dc s rduc ş curnţ d fugă prn capactăţl parazt. În schma dn fg. 7.3 apar ş nlul d gardă, utlzar spcfcă aplcaţlor cu mpdanţ d ntrar foart mar pntru amplfcatorul nstrumntaţ. Modul d ralzar a nlulu d gardă st przntat în fg. 7.4. nlul s ralzază p cablajul mprmat al crcutulu lctronc, d prfrnţă p ambl fţ al suportulu zolator (cu trcr d conctar într cl două fţ) ş s conctază la pnul E CM al amplfcatorulu nstrumntaţ. În fg. 7.4 sunt przntat pastll d lpr pntru un amplfcator în capsulă mtalcă d tp O (rotundă). Pntru a înţlg modul d acţun a nlulu d gardă, analzăm c s întâmplă în crcut în lpsa sa. Prsupunm că suntm în cazul un aplcaţ cu mpdanţă d ntrar foart mar, spcfcă unu traductor cu mpdanţă ntrnă rdcată ş în prznţa un tnsun d mod comun d valoar smnfcatvă. Fgura 7.4 P pn d ntrar a amplfcatorulu nstrumntaţ N+ ş N- apar tnsuna d mod comun V cm având o valoar d ordnul volţ - zc d volţ. Smnalul dfrnţal d ntrar spcfc acstor aplcaţ nu dpăşşt ordnul mv. Ca urmar, într pn d ntrar N+, N- ş pnul d masă GND apar tnsuna V cm. Pntru aplcaţ curnt acst fapt nu provoacă problm dosbt. Cum însă în cazul nostru s utlzază un amplfcator nstrumntaţ cu mpdanţă d ntrar foart mar, curnţ d fugă prn rzstnţa d zolaţ a matralulu suport a crcutulu mprmat dtrmnă scădra prformanţlor ş funcţonara ncorctă a crcutulu. Dacă p crcutul mprmat al montajulu s-a prvăzut nlul d gardă, datortă conctăr acstua la pnul E CM p car apar tnsuna V cm, într ntrărl N+, N- ş nlul d gardă apar doar tnsuna d smnal (d ordnul mv), ş curnţ d fugă prn rzstnţa d zolaţ a matralulu suport al crcutulu mprmat s rduc foart mult. În acst mod mpdanţa d ntrar a amplfcatorulu nu st afctată în mod smnfcatv. Pntru acst tp d aplcaţ ma trbu avut în vdr ş alt măsur d prcauţ: - suportul crcutulu mprmat pntru montajul lctronc s ralzază dn matral cu caractrstc zolatoar foart bun, d xmplu dn tflon; 9

PELEGEEA 0 Aparat Elctronc d Măsurar ş Control - după ralzara conxunlor lpt s fctuază o spălar în solvnţ putrnc (dclortan), urmată d o uscar în mdu nrt (azot sau argon), îndpărtăndu-s ptl d grăsm rămas d p dgt în tmpul opraţunlor d montaj ş s vtă formara unor oxz c ar puta dgrada rzstnţa d zolaţ a matralulu suport; - montajul s închd într-o carcasă tanşă pntru a vta dpunrl d praf sau aparţa condnsulu c pot provoca rducra valorlor rzstnţlor d zolaţ. Dacă amplfcatorul nstrumntaţ nu st prvăzut cu pn spcal pntru conxun d gardar, s folosşt un sstm d comandă actvă (fg. 7.5). Soluţa st posblă doar pntru amplfcatoarl nstrumntaţ prvăzut cu rzstnţă xtrnă d fxar a câştgulu. Fgura 7.5 ranzstorul rptor asgură curntul crut d cranul ln d transms. Cl două rzstnţ d 50 kω în parall cu G au valoar mult ma mar dcât G, pntru a nu afcta câştgul amplfcatorulu. În cazul amplfcatoarlor zolaţ s rcomandă următoarl:. S folossc fr răsuct prvăzut cu cran pntru ralzara lnlor d transms a smnalulu.. S au măsur d mnmzar a capactăţlor xtroar. Componntl xtrn s dspun smtrc în raport cu cl două ntrăr d smnal al amplfcatorulu zolaţ obţnându-s astfl capactăţ parazt chlbrat ş un nvl rdcat al rjcţ d mod zolaţ ş d mod comun. 3. Componntl xtroar ş trasl conductoar dn grupl d crcut d ntrar ş şr trbu să f la o dstanţă gală sau ma mar dcât dstanţa p car apar tnsuna d zolaţ, pntru a s vta străpungra în înaltă tnsun. 4. Montajl s ralzază p plăc d crcut mprmat. Dacă s folossc conxun prn fr s ţn cont d dplasara rlatvă a frlor dn crcutul d ntrar ş şr, cu prcolul aparţ străpungr în înaltă tnsun. La funcţonara amplfcatoarlor d măsurar pot apăra tnsun prculoas atât în crcutul d ntrar cât ş în cl d şr. Pntru a vta dstrugra crcutlor s prvăd o sr d sstm (rlatv) smpl d protcţ. Lmtatoar parall P ntrara unu amplfcator poat apar o tnsun d o valoar mult ma mar dcât o valoar admsblă, cu rscul dstrugr. În funcţ d rgmurl d smnal xstnt la ntrar s pot folos anumt tpur d lmtatoar, cu rolul d a şunta pst un anumt prag ntrara amplfcatorulu. În fg. 7.6 a, b, c s dau tr tpur d lmtatoar parall ş grafcl caractrstclor statc corspunzătoar. 0

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 Fgura 7.6 Fg. 7.6 a przntă un lmtator parall cu dodă Znr, b - lmtator parall cu dod Znr în opozţ, ar c - lmtator dublu parall cu dod Znr. O problmă car apar în tmpul funcţonăr amplfcatorulu st dată d capactata d şuntar a lmtatorulu parall d p ntrar (afctând răspunsul dnamc). S ţn sama d capactata propr mar a dod Znr. Pntru a îmbunătăţ funcţonara dnamcă s utlzază dod d comutaţ în sr cu dodl Znr. P baza acst obsrvaţ s poat constata un răspuns dnamc ma bun pntru lmtatorul dn fg. 7.6 c faţă d cl dn fg. 7.6 b, dş caractrstcl statc sunt practc dntc. Lmtatoar prn racţ Pntru o sr d aplcaţ s prfră scădra câştgulu amplfcatorulu la crştra tnsun d şr pst o anumtă valoar. Acst lucru poat f obţnut prn utlzara unor crcut c ralzază lmtara prn racţ. P baza acstu prncpu, s przntă în contnuar două mtod: mtoda raportulu d rzstnţ ş mtoda lmtăr prn racţ cu dod Znr. Mtoda raportulu d rzstnţ. O varantă d lmtator d acst tp st przntată în fg. 7.7 a, ar în fg. 7.7 b s dă caractrstca statcă a amplfcatorulu cu lmtator. Fgura 7.7 În cazul acstu lmtator, crcutul dvzor rzstv d racţ ralzază d fapt un crcut smplu d lmtar sr. Dtrmnăm în contnuar caractrstcl lmtatorulu. Obsrvăm că doda D încp să conducă atunc când tnsuna j dpăşşt tnsuna d conducţ drctă p dodă V f. Dtrmnăm ma întâ xprsa tnsun j : + V + V = =, = = o o 3 4 j o 3 3 o 3 + 3 + 3

PELEGEEA 0 j j + V = + o 3 o 3 o 3 o 3 V = + 3 3 zultă în fnal pntru tnsuna j forma (7.): Aparat Elctronc d Măsurar ş Control (7.) Fnomnul d lmtar apar atunc când s ralzază galtata (7.): j = V = V f momnt în car tnsuna d şr o capătă valoara d lmtar V L : o L Înlocund j cu xprsa dn rlaţa (7.), rzultă: V V, ( ) L 3 Vf = Vf + 3 = VL 3 V + 3 zultă în fnal xprsa (7.3) pntru tnsuna d lmtar V L : V V V 3 3 L = + + f Conform fg. 7.7 b, câştgul dnanta ntrăr în acţun a lmtăr st F /, ar după lmtar st ( F 3 ) /. S mpun 3 «F, stuaţ în car panta în rguna d lmtar capătă valoara aproxmatvă 3 / ş poat f făcută aproap zro dacă 3 «. Doarc valor rdus pntru 3 (solctând un curnt rdcat dn tajul d şr al amplfcatorulu opraţonal) nu sunt practc, s înlocuşt doda cu un tranzstor, rzultând schma dn fg. 7.8. (7.) (7.3) Fgura 7.8 ranzstorul Q asgură curntul ncsar în nodul nvrsor, în tmp c în bază ar nvo d un curnt mc. Prn fct d tranzstor panta în zona d lmtar s rduc d β or faţă d lmtatorul cu dodă, în condţl în car solctara în curnt a tajulu d şr dn amplfcator rămân nschmbată. În cl c urmază s dmonstrază scădra valor pant în rguna d lmtar: = +, <<,, = β = β F E F E E E C B B

Aparat Elctronc d Măsurar ş Control PELEGEEA 0 Condţa F «E st mpusă d buna funcţonar a lmtatorulu. Consdrăm că în domnul d lmtar al crcutulu tnsuna d şr o ar o valoar sufcnt d mar pntru a f valablă condţa V L» V BE. Putm scr: B o = V β o BE o o E 3 3 3 = β o 3 β 3 S obţn prn urmar o lgătură într tnsuna d ntrar ş ca d şr în rguna d lmtar d forma (7.4): V V V 3 3 L = + + BE S poat trag concluza mdată că panta s-a rdus d β or faţă d crcutul cu dodă, ca c consttu un avantaj mportant al acstu tp d lmtator. Folosnd aclaş raţonamnt ca la lmtatorul cu dodă, s poat arăta mdat că valoara la car s lmtază tnsuna d şr st (7.5): Acţuna lmtatorulu apar când tnsuna j atng valoara tnsun d tăr a joncţun mtoar V BE. Lmtatoarl prn racţ funcţonând p mtoda raportulu d rzstnţ sunt dstul d utlzat datortă uşurnţ cu car s poat vara nvlul d lmtar. Dacă s dorşt o lmtar lnă, gradată, s utlzază crcutul dn fg. 7.7 a, ar pntru cazul un lmtăr bruşt, s prfră crcutul dn fg. 7.8 a. Un najuns al acstor lmtatoar îl consttu dpndnţa nvlulu tnsun d lmtar d tmpratură, întrucât, aşa cum rzultă ş dn rlaţl (7.3), (7.5), în xprsa valor V L apar un trmn snsbl cu tmpratura V f sau V BE. Un alt najuns (manfstat într-un număr mult ma rstrâns d stuaţ) îl consttu faptul că tnsuna V L nu poat căpăta valor ma mc dcât V f, rspctv V BE. Capactata paraztă a acstor lmtatoar poat f făcută foart mcă folosnd dspoztv d comutaţ, asgurând astfl prformanţ rdcat în înaltă frcvnţă. (7.4) (7.5) Lmtara prn racţ cu dod Znr. Prncpul acstor lmtatoar st przntat în fg. 7.9 a, c (schml lctrc a două amplfcatoar cu lmtar). În fg. 7.9 b, d s dau caractrstcl statc al crcutlor. Ambl lmtatoar lucrază satsfăcător la frcvnţ joas. Crcutul dn fg. 7.9 c ar o capactat paraztă ma rdusă (dacă s utlzază dodă d comutaţ) ş asgură prformanţ ma bun în înaltă frcvnţă. Pntru o bună lmtar, rzstnţa dod în star d conducţ trbu să f ngljablă în raport cu F, ar în star blocată, mult ma mar. Pntru a vta dstorsunl caractrstc d transfr atunc când tnsuna d şr s aprop d tnsuna d lmtar, trbu ca doda Znr să prznt un cot cât ma ascuţt. Dacă s dorşt o tranzţ bruscă într rguna actvă ş ca d lmtar a amplfcatorulu, s poat utlza o schmă ca ca przntată în fg. 7.0 a. Caractrstca statcă a acstu crcut, przntată în fg. 7.0 b, st asmănătoar cu ca dn fg. 7.9 b. Schma st o varantă cu două braţ (în opozţ) a lmtatorulu dn fg. 7.9 c, cu adăugara un polarzăr xtroar. Acasta asgură tranzţa ntă într cl două rgun d funcţonar al amplfcatorulu. 3

PELEGEEA 0 Aparat Elctronc d Măsurar ş Control Fgura 7.9 Soluţa lmnă nconvnntul lăţm rlatv mar a cotulu dodlor Znr (d ordnul,...,, V pntru o tnsun V z d la 8 la V - uzuală pntru lmtar). În varanta fără polarzara nţală a dodlor Znr zona d tranzţ dntr rguna actvă ş ca d lmtar a amplfcatorulu ar mărma gală cu ca a cotulu dod Znr. Prn polarzara prvăzută la crcutul dn fg. 7.0 a, dodl Znr sunt în rguna stablzatoar (după cot) încă înant ca să s atngă tnsuna d lmtar. Fgura 7.0 ranzţa d la rguna actvă a amplfcatorulu la ca d lmtar s fac prn dschdra dodlor (ntrar în conducţ drctă), dc într-un ntrval mult ma îngust dcât lăţma cotulu d la dodl Znr (practc 0, V, d la 0,4 la 0,6 V). Lmtatoarl prn racţ sunt folost atât pntru protjara tajlor d şr al amplfcatoarlor împotrva suprasarcnlor, cât ş pntru vtara ntrăr în saturaţ, cu scopul obţnr unor paramtr supror în cazul unor taj d comutaţ, cum ar f la amplfcatoarl cu modular-dmodular. Acastă utlzar practcă a lmtatoarlor prn racţ rzultă dn valorl mportant p car pot să l atngă tmp d rvnr dn saturaţ a amplfcatoarlor opraţonal, aşa după cum s poat constata ş dn datl d catalog. Evtând ntrara în saturaţ a tajlor d şr a opraţonallor s lmnă dn tmpul d comutaţ tmp d rvnr dn saturaţ, prmţând o crştr smnfcatvă a valor maxm a frcvnţ d lucru. În acst caz comutaţa s va fac într două stăr actv al opraţonalulu, tmpul d comutaţ dpnzând practc numa d paramtrul slw-rat. 4