Aumentar a resistência de entrada do voltímetro para 1 GΩ. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Às vezes, na prática do rádio amador, é necessário medir tensão com uma corrente muito baixa - menos de 1 µA. Medições semelhantes também são necessárias em eletroquímica, quando é necessário medir a diferença de potencial entre quaisquer eletrodos. A conexão direta de um multímetro digital, que muitos rádios amadores possuem, é inaceitável neste caso, uma vez que a resistência de entrada da maioria dos multímetros não excede 1...10 MOhm. Em alguns casos, afeta significativamente a precisão da medição.

Nesse caso, um amplificador buffer simples com um divisor de alta impedância na entrada ajudará. Naturalmente, tal divisor também exigirá um amplificador com uma corrente de entrada muito baixa, por exemplo, um amplificador operacional da série KR1409UD1 com transistores MOS na entrada (corrente de entrada KR1409UD1B não superior a 10 pA). Os amplificadores operacionais importados da série CA3140, também fabricados com tecnologia BiFET, também possuem baixa corrente de entrada.

A utilização do amplificador operacional CA3140E possibilitou a montagem de um amplificador de alta precisão (ver diagrama na figura), bastante estável nas mudanças de temperatura, com resistência do divisor de entrada de 1 GOhm. Ele permite medir tensões de alguns milivolts a 10 V com uma resistência de entrada constante. Para medir tensões mais altas, você pode aumentar ainda mais a resistência do resistor R1. O uso de outras séries de amplificadores operacionais pode levar a problemas, principalmente com o ajuste de zero na saída.

(clique para ampliar)

O estágio buffer é montado de acordo com um circuito amplificador não inversor com um coeficiente de transmissão de cerca de 20, quase igual ao coeficiente de divisão do divisor de tensão de entrada. A configuração do dispositivo consiste em definir “zero” na saída do amplificador operacional com as pontas de prova de entrada fechadas. A utilização do microcircuito CA3140E possibilitou balancear a saída do amplificador com precisão de 1 mV. Usando o resistor de corte R6, você pode alterar ligeiramente o ganho e definir a saída do amplificador operacional exatamente para a mesma tensão da entrada do divisor resistivo.

Quase qualquer voltímetro DC pode ser conectado à saída do amplificador. Você também pode conectar uma cabeça magnetoelétrica de ponteiro com uma seta localizada no meio da escala selecionando um resistor em série. Através de um amplificador buffer, você também pode observar um sinal de baixa frequência com amplitude de até 10 V em um osciloscópio (para isso é necessário desligar o capacitor de suavização C1).

Se o coeficiente de transmissão da cascata após o divisor for igual à unidade (amplificador operacional no modo repetidor), então é permitido aplicar uma tensão de até 250 V a essa cascata de buffer de alta resistência; neste caso, a tensão na entrada do microcircuito não ultrapassará o valor máximo permitido.

O autor discou a resistência do resistor R1 conectando três resistores de alta resistência com resistência de 330 MOhm em série (por exemplo, CMM, C3-14-0,125, etc.). É aconselhável montar esses resistores de alta resistência em contatos de suporte com isolamento fluoroplástico, e para minimizar vazamentos na entrada do amplificador operacional, é aconselhável cercar o pino 3 DA1 da placa de circuito impresso (feita de fibra de vidro) com um anel protetor de folha conectado ao pino 2 do microcircuito.

No divisor de circuito do amplificador operacional OOS, você pode usar resistores convencionais - C2-23 ou similares. Resistor trimmer R5 - SP5-2 (multivoltas), R6 - SP5-16. Você pode usar qualquer capacitor, de preferência pequeno.

O amplificador buffer e o divisor são sensíveis a interferências, portanto devem ser colocados em uma blindagem metálica, que é conectada a um fio comum. O design e os materiais da sonda divisora ​​devem fornecer alta resistência de isolamento para minimizar a corrente de fuga neste circuito.

Autor: I.Korotkov, vila de Bucha, região de Kyiv, Ucrânia

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