¿Cuál es mejor como divisor de tensión: resistivo, capacitivo, filtro de paso bajo,...?

Question

Existen diferentes tipos de atenuadores de tensión para las señales de CA ( una breve explicación está aquí ). El más conocido es el resistivo. Existen otros como los capacitivos, inductivos o los filtros de paso bajo (los de paso bajo pueden incluir muchos diseños, tanto pasivos como activos). buen enlace en otro hilo). Sé que preguntar cuál es mejor (especialmente para las frecuencias altas) no es una buena pregunta y la respuesta es: "Depende".

Lo que quiero saber son las ventajas y desventajas de los mismos que puedan llevar a una conclusión para seleccionar el mejor diseño.

Answer 1

Hay básicamente dos tipos de atenuadores que yo consideraría y que se pueden combinar de un par de maneras: -

• (A) se utiliza porque ofrece simplicidad con la capacidad de diseñar para adaptarse a la fuente de alimentación y a lo que se conecta (toma central).
• (B) se utiliza cuando se quiere "relacionar" una tensión de CA sin preocuparse niveles de CC, pero para que funcione razonablemente a bajas frecuencias bajas frecuencias las capacitancias necesitan valores mayores que para las señales que para las señales de RF.
• (C) es un combo de A y B y le da una amplia gama de frecuencias de atenuación constante desde DC hasta RF
• (D) que utilicé una vez para controlar la salida de una fuente de alimentación de corriente continua de alta tensión de alta tensión - el elemento superior principal de la parte resistiva del divisor era de decenas de Mohms y debido a su tamaño y proximidad a los circuitos de circuitos de conmutación de alto voltaje recogió una gran cantidad de ruido. La adición de tapones en la misma impedancia que las resistencias era un comienzo, pero el potencial de altas corrientes a través de los condensadores era una preocupación, por lo que las resistencias se añadieron en serie. Debido a que el divisor de tensión se utilizó como parte de elemento de retroalimentación que controla la alta tensión, tuve que asegurarme de que lo que se medía se traducía con exactitud, de lo contrario podrían producirse inestabilidades inestabilidades, y a 50kV no hacía falta mucha inestabilidad para destruir circuitos. Las resistencias adicionales en serie con cada tapa también sirvieron para limitar las corrientes en el op-amp al que se conectaba la "punta central".

Esto es sólo una instantánea de las que probablemente sean muchas más técnicas.

Answer 2

Los atenuadores de tensión resistivos son definitivamente los más utilizados, ya que su relación de atenuación no cambia con la frecuencia. Del mismo modo, la corriente que absorben de la fuente de tensión no cambia con la frecuencia.

En algunos casos, hay que añadir un condensador en paralelo a una de las resistencias para compensar la presencia de otro condensador no deseado en paralelo a la otra resistencia.

Esto es lo que ocurre con las sondas de los osciloscopios. En el siguiente esquema, R2 y C1 representan la entrada del osciloscopio. La sonda en sí está compuesta por la resistencia R1 y el condensador C2. C2 está aquí para compensar los efectos de C1 (y debe ser ajustado antes de su uso). La compensación es necesaria para tener una curva de respuesta en frecuencia plana.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

En algunos casos muy especiales, se puede utilizar un atenuador capacitivo. Por ejemplo, se quiere obtener una pequeña tensión a partir de la tensión principal, con una corriente no tan pequeña, y al mismo tiempo no se quiere disipar mucha potencia. Esto puede funcionar porque la frecuencia es constante en este caso (50 o 60 Hz, según donde vivas).

Answer 3

Y no podemos olvidarnos de las redes de condensadores conmutados (una ligera variante de una red de sólo condensadores) que son el estándar en cualquier diseño de chip analógico moderno. Tienen una densidad de área y una adaptación muy superiores a cualquiera de las alternativas.

Por supuesto, esto es hacer un poco de trampa porque bajo la teoría de la transformación Z, una tapa conmutada ES una resistencia.