将电压表的输入电阻增加到 1 GΩ。方案、说明

将电压表的输入电阻增加至 1 GOhm。无线电电子电气工程百科全书

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有时，在业余无线电实践中，需要用非常低的电流（小于 1 µA）来测量电压。当需要测量任何电极之间的电位差时，电化学中也需要类似的测量。在这种情况下，许多无线电爱好者拥有的数字万用表的直接连接是不可接受的，因为大多数万用表的输入电阻不超过 1...10 MOhm。在某些情况下，它会显着影响测量精度。

在这种情况下，带有高阻输入分压器的简单缓冲放大器会有所帮助。当然，这样的分压器也需要输入电流非常低的放大器，例如输入端带有MOS晶体管的KR1409UD1系列运放（KR1409UD1B的输入电流不超过10pA）。 SA3140系列小输入电流进口运放，同样采用BiFET技术制造。

使用SA3140E运算放大器可以组装一个高精度放大器（见图），该放大器对于温度变化相当稳定，输入分压器的电阻为1GΩ。它允许您在恒定输入电阻的情况下测量从几毫伏到 10 V 的电压。要测量更高的电压，可以进一步增大电阻R1的阻值。使用其他系列的运算放大器可能会导致问题，特别是在将输出调零时。

（点击放大）

缓冲级按照非反相放大器的方案组装，传输系数约为20，几乎等于输入分压器的分压比。设置该设备包括在输入探头关闭的情况下在运算放大器的输出处设置“零”。 CA3140E芯片的使用使得放大器输出的平衡精度达到1 mV。使用微调电阻器 R6，您可以稍微改变增益，并将运算放大器的输出设置为与电阻分压器输入端完全相同的电压。

几乎所有直流电压表都可以连接到放大器输出。您还可以通过选择串联电阻来连接带有位于刻度中间的箭头的指针磁电头。通过缓冲放大器，您还可以在示波器上观察幅度高达10V的低频信号（为此需要关闭平滑电容器C1）。

如果分压器后级联的传输系数设置为等于 250（运算放大器处于中继器模式），则允许向此类高阻缓冲器级联施加高达 XNUMXV 的电压；在这种情况下，微电路输入端的电压不会超过最大允许值。

笔者通过串联三个阻值为1MΩ的高阻电阻（例如CMM、C330-3-14等）来对电阻R0,125的阻值进行评分。最好将这些高阻电阻器安装在具有氟塑料绝缘的参考触点上，并且为了最大限度地减少运算放大器输入端的泄漏，建议使用以下材料围绕印刷电路板（由玻璃纤维制成）上的引脚 3 DA1：连接到微电路引脚 2 的保护箔环。

在 OOS 运算放大器电路分压器中，您可以使用传统电阻 - C2-23 或类似电阻。微调电阻R5 - SP5-2（多圈），R6 - SP5-16。您可以使用任何电容器，最好是小电容器。

缓冲放大器和分频器对干扰很敏感，因此必须将它们放置在金属屏蔽层中，并连接到公共电线。分压器探针的设计和材料必须提供高绝缘电阻，以最大限度地减少该电路中的泄漏电流。

作者：乌克兰基辅地区布查村 I.Korotkov

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