Выпрямительные цепи универсальных вольтметров. Пассивные ПАЗ.

В структурах ЭВ в тех случаях, когда измеряемая величина является переменным напряжением отсчетное устройство реализуют на постоянном напряжении, то есть в качестве измерительных цепей используют измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. В зависимости от параметров преобразуемого сигнала, которому пропорционально входное напряжение, преобразователи (детекторы) делят на:

- преобразователи амплитудных значений (ПАЗ);

- преобразователи средневыпрямленных (ПСЗ);

- преобразователи действующего значения (ПДЗ).

Основной характеристикой переменного напряжения считается его действующее значение, определяющее тепловое действие электрического тока. Поэтому подавляющее большинство приборов (шкалы) градуируются в действующих значениях напряжения, даже в тех случаях, когда информативным параметром преобразования является средневыпрямленное или амплитудное значение. Неадекватность условий градуировки и использование приборов при работе с несинусоидальными сигналами служит причиной появления погрешности.

Преобразователи входных величин, выходное напряжение которых равно максимальному значению модуля входного сигнала, называют ПАЗ-ми (амплитуд-ми детекторами).

Схемы ПАЗов, выполненные на пассивных компонентах, называют пассивными.

Пассивные ПАЗы представляют собой диодно-конденсаторные выпрямительные схемы. Используются они главным образом на входе измерительных структур, в которых выпрямление сигнала предшествует усилению.

Рис. 5

Чаще всего ПАЗ используется в универсальных вольтметрах.

а) Схема с открытым входом

б) Схема ПАЗ с закрытым входом.

Заряд конденсатора С происходит в положительный полупериод входного напряжения. Постоянная времени заряда: , где - сопротивление источника, - диода. Разряд конденсатора происходит при закрытом диоде с . Общим условием нормальной работы ПАЗ является большое сопротивление нагрузки R_н так, чтобы >> Т (периода исследуемого сигнала), а << _.

При выполнении этих условий конденсатор С за время одной полуволны заряжается до максимального значения входного сигнала. В промежутках между процессами зарядки напряжение на конденсаторе изменяется незначительно из-за большой _{. ­}Эти уменьшения напряжения компенсируются подзарядкой конденсатора, происходящей в каждый положительный период входного сигнала. Постоянную времени выбирают из условий:

_{, ,} .