CC BY
11
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
1971
Том 231
КОРРЕКЦИЯ ИНДУКТИВНЫХ ДЕЛИТЕЛЕЙ
А. И. КРАМНЮК
(Представлена научным семинаром кафедры радиотехники)
»
В последнее время разработаны Индуктивные делители (ИД) с применением нового, названного лестничным, типа намотки [1]. Такие делители благодаря равномерной структуре, достигнутой чисто технологическим путем, могут обеспечить высокую точность коэффициента деления, в принципе, до весьма высоких частот. На конечное значение выходного сопротивления, причем имеющего в основном индуктивный характер, и наличие паразитных емкостей (Спар ) приводит с ростом частоты к появлению частотной погрешности.
К числу указанных емкостей и оказывающих наиболее существенное влияние, следует отнести емкость нагрузки (Сп), остаточную паразитную емкость между отдельными обмотками в самой декаде (C0g) и входную емкость декады (Свх ).
Влияние C0g подробно рассмотрено в [2]. Там же намечены пути уменьшения ее влиянии • и приведены необходимые рекомендации:
При проектировании широкополосных ИД для уменьшения прямого прохождения отдельные декады необходимо помещать в экраны, что приводит к появлению емкости относительно экрана ( , которая также оказывает существенное влияние на величину частотной погрешности.
При отсутствии 'паразитных емкостей отношение напряжений строго равно отношению соответствующего числа витков в обмотках. Указанное соотношение будет выполняться и при наличии Спар , если значения эквивалентных емкостей (СЭкв ), приведенных к каждой отдельной обмотке, равны между собой. Обеспечить равенство Сэк& можно путем подключения дополнительных корректирующих емкостей.
Достигнуть лолной коррекции дри всех значениях коэффициента деления практически довольно трудно, так как необходимо применять большое количество корректирующих элементов и довольно сложные системы коммутации. Если ограничиться каким^лЕбо вполне допустимым значением частотной погрешности, то можно резко уменьшить 'количество корректирующих элементов. то '.обстоятельство, что доля, вносимая в Общую частотную ^погрешность каждой последующей декадой, по сравнению с предыдущей будет во столько раз меньше, во сколько меньше напряжение, приложенное к ней, по сравнению с напряжением, приложенным к предыдущей декаде. Поэтому достаточно обеспечить полную частотонезависимость тех декад, у которых один вывод подключен к общему проводу, и погрешность всего делителя будет значительно снижена.
На рис. 1 приведена схема ¿-й декады, работающей на емкостную нагрузку Сн/, где
Сх Сю — корректирующие емкости; свЧ+х — входная емкость ¿ + 1 декады;
Сп — емкость для коррекции СВХ£Ч1. Значения корректирующих емкостей будем определять на основании равенства эквивалентных емкостей, приведенных к отдельным обмоткам.
1-я декада
ШЛС
-г—«15 АИ0
±
«9
ТПД
Г"*8
$
С8
4—б =рсв
$
- С5
—О |
I
=т=С4 =гСЗ
I
+2 •*■
тС2
■4—о) <
9 СИ
4=с1
«О**»
1
__Г
Рис. 1.
Учитывая, что неизвестных десять, а'число уравнений, которые можно составить, равно девяти, зададимся отношением;
С1
—- — а,.
а.
(1)
Величину а1 определим в дальнейшем,, исходя из получения минимального значения корректирующих емкостей.
При подключении Сы к выводу «I» 1-й декады, условие частото-
независимости запижется в виде-
10
у а
»«¿=2
— С\ + С нг
Для вывода «2» указанное условие принимает вид
•1-0 2
2 2 8 ' 2
(2)
Аналогично получаем уравнения для других; положений переключателя: ; • '
10 3
2 с* Еск+9снг
к=4 к = 1
10 4
2 ск . 2 + 1бсн<
к=5 _ к«1
4"
10 5 . _.....
2 2 + 25Сн;
К=6 К=1
10 6
2 ск 2 ск + зесн.
к=7 __
4 6
10 7
2Ск V СК + 49С„,
К = 8 __ 1£==1_Г
3 7 ;
10 9 ' 2ск + 64 сщ
к=9 _ к=И_
2 ~~ 8 ; 10 9 *
2Ск 2ск + :81Снг к=Ю . кМ
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
; 1 Ь. -....... . ..9. .. .
Решая (2) и (¡3) учётом -(Г), находим '
С2 -СнДа, \ (И)
Далее решая (3) и (4) с учетом (1) и (11), находим
С3.~Сн,(^-2,2). (12)
Для остальных емкостей
с, = Сщ (а, - 2,4); С5 = Сч (а, - 2);
С6 = Сн. (а± — 1); С7 = Сщ (а, +0,6); • (13)
С8 = Сн. + 1,8); Сэ = Сщ(а1 + 5,бу,
С10 = Сщ(а1 + 9).
Условие минимальности будет удовлетворено, если положить значение а1 равное 2,4 (из выражения для определения С4). При ,этом
С\ = 2,4Снг; С2 = Сн.; С3 = 0,2Снг; с,= 0, С5=0,4С„г.; Св=1,4Сч;
с7 — 3 Сщ] С8 — 5,2 СНр Сд = 8СН/;
Сго-11,4Сн.. . ^ ?
При коррекции ИД необходимо, кроме найденных, подключать еще соответствующие емкости, устраняющие влияние-собственных емкостей декады, значения для которых приведены в [2].,
48
Для устранения влияния входной емкости последующей декады подключена Си, Значение ее определим для худшего случая, когда I + 1 декада подключена к выводам 0—1 ¿-декады.
Непосредственно из рис. 1 определяем
04)
Для определения величины Ст можно воспользоваться соотношением
Снг=2Сэт + Сн, (15)
т—1
где СЭт — значение емкости всех последующих декад относительно экрана;
Сн — значение емкости нагрузки ИД.
Проведенный эксперимент подтвердил результаты анализа. Так с помощью рассмотренной коррекции величина частотной погрешности трех-декадного делителя на частоте 100 кгц с величины 0,2% была снижена до 0,01 н- 0,02»% ■
ЛИТЕРАТУРА
1. Образцовые источники переменных напряжений. Отчет по НИР «Веретено», «Витамин», депонированная рукопись, гос. регистр. № 68021571, № 68021579, ВНИИТЭИР, -М., 1969.
2. А. И. К р а м н ю к, М. С. Р о й т м а н. Расширение рабочего диапазона индуктивных делителей. Настоящий сборник. *
4. Заказ 6642
