Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

18.4. A MŰVELETI ERŐSÍTŐ EGY SPECIÁLIS ALKALMAZÁSA, A MÉRŐERŐSÍTŐ 433
R g1
C 1
u beK
C 2
ME
u ki
R g2
18.31. ábra. A mérőerősítő bemenetére kapcsolódó kapacitások a hatása a közös módus elnyomásra.
azu C1 −u C2 differenciál módusú jel, amit az erősítő az eredő differenciál módusú erősítésével
eljuttat a kimenetig.
A mérőerősítő (ME) bemenetén lévő jeleket az
u C1 −u C1 = u beK
(
1
−
1+pR g1 C 1
)
1
1+pR g2 C 2
(18.153)
egyenlettel határozhatjuk meg. Bevezetve a τ 1 = R g1 C 1 és a τ 2 = R g2 C 2 időállandókat, átrendezés
után az
(
)
p(τ 2 −τ 1 )
u C1 −u C1 = u beK
1+p(τ 1 +τ 2 )+p 2 (18.154)
τ 1 τ 2
egyenlőséghez jutunk, ami azω ≪ 1/ √ τ 1 τ 2 frekvencián az
u C1 −u C1 ≃ u beK p(τ 2 −τ 1 ) (18.155)
értékkel közelíthető. Ennek alapján a fokozat frekvenciafüggő közös módusú elnyomási tényezőjére
a
1
KME ≃
(18.156)
ω(τ 2 −τ 1 )
közelítő értéket kapjuk.
A fenti hatás kompenzálására a koaxiális kábel árnyékolását földelés helyett a közös módusú
bemeneti feszültséggel megegyező feszültségű pontra célszerű kötni, így a C 1 és C 2 kondenzátorokon
nem folyik áram, ami egyenértékű azzal, mintha ezek a kondenzátorok nem is léteznének.
Kihasználva azt, hogy szimmetrikus jelelvezetés esetén az első fokozat közös módusú
feszültségerősítése egységnyi, az árnyékolásra kapcsolandó feszültséget az első fokozat kimenetéről
vesszük le, oly módon, hogy a két kimenet kapcsaira kapcsolt azonosRellenállások közös
pontjáról vezetjük vissza - rendszerint egy egységnyi erősítésű illesztő erősítő közbeiktatásával
- a jelet a kábel árnyékoló köpenyére (lásd a 18.32. ábrát).
Ezt a kompenzálási eljárást aktív védelemnek (active guarding) nevezzük.
A mérőerősítő kapcsolási elrendezése távoli terhelések esetén. A mérőerősítő gyakran távoli
terheléseket hajt meg. Ilyenkor a hosszú összekötő vezetékek belső ellenállása hibát okoz
a feszültségátvitelben a kimeneti feszültség leosztása miatt. Ebben az esetben a "távérzékelés"
módszerét célszerű alkalmazni, amikor a hosszú összekötő huzalok ellenállásai a visszacsatolt
hurkon belülre kerülnek, ami a jelveszteséget kiküszöböli (lásd a 18.33. ábra kapcsolási elrendezését).
A kapcsolási elrendezésben a nagyáramú végfokozat tápegységei a terhelő ellenállás közelében
kapcsolódnak a közös földponthoz. A megoldás garantálja, hogy a mérőerősítő az R t ellenálláson
hozza létre a kívánt feszültséget.