Lequel est meilleur comme diviseur de tension: résistif, capacitif, filtre passe-bas,…?

Il existe différents types d'atténuateurs de tension pour les signaux CA ( une brève explication est ici ). La plus connue est résistive. D'autres comme les filtres capacitifs, inductifs ou passe-bas sont disponibles (les passe-bas peuvent inclure de nombreux modèles, y compris passifs ou actifs. Merci à Andy Aka qui a fourni un très bon lien vers eux dans un autre fil). Je sais que demander lequel est le meilleur (en particulier pour les hautes fréquences) n'est pas une bonne question et la réponse est: "Cela dépend".

Ce que je veux savoir, ce sont leurs avantages et leurs inconvénients qui peuvent conduire à une conclusion pour sélectionner le meilleur design.

Il y a essentiellement deux types d'atténuateurs que je considérerais et ceux-ci peuvent être combinés de deux manières: -

• (A) est utilisé car il offre une simplicité avec la possibilité de le concevoir en fonction de la source de conduite et de ce à quoi il s'interface (prise centrale).
• (B) est utilisé lorsque vous souhaitez "abaisser" une tension alternative sans vous préoccuper des niveaux DC, mais pour que cela fonctionne raisonnablement aux basses fréquences, les capacités ont besoin de valeurs plus grandes que pour les signaux RF.
• (C) est un combo de A et B et vous offre une large gamme de fréquences d'atténuation constante de DC à RF
• (D) J'ai utilisé une fois pour surveiller la sortie d'une alimentation en courant continu à haute tension - l'élément supérieur principal de la partie résistive du diviseur était des dizaines de Mohms et, en raison de sa taille et de sa proximité avec des circuits de commutation à haute tension, beaucoup capté du bruit. L'ajout de bouchons dans le même rapport d'impédance que les résistances était un début, mais le potentiel de courants élevés à travers les condensateurs était un souci, donc des résistances ont été ajoutées en série. Étant donné que le diviseur de tension était utilisé dans le cadre d'un élément de rétroaction contrôlant la haute tension, je devais m'assurer que ce qui était mesuré était traduit avec précision, sinon des instabilités pourraient se produire et à 50 kV, il n'avait pas besoin de beaucoup d'instabilité pour détruire les circuits. Les résistances supplémentaires en série avec chaque capuchon ont également servi à limiter les courants dans l'ampli-op auquel la "prise centrale" était connectée.

Ce n'est qu'un instantané de probablement beaucoup plus de techniques.

Les atténuateurs de tension résistifs sont définitivement les plus utilisés car leur rapport d'atténuation ne change pas avec la fréquence. De même, le courant qu'ils absorbent de la source de tension ne change pas avec la fréquence.

Dans certains cas, vous devez ajouter un condensateur en parallèle à l'une des résistances pour compenser la présence d'un autre condensateur indésirable en parallèle à l'autre résistance.

C'est ce qui se passe avec les sondes d'oscilloscope. Dans les schémas ci-dessous, R2 et C1 représentent l'entrée de l'oscilloscope. La sonde elle-même comprend la résistance R1 et le condensateur C2. C2 est là pour compenser les effets de C1 (et doit être ajusté avant utilisation). La compensation doit avoir une courbe de réponse en fréquence plate.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Dans certains cas très particuliers, vous pouvez utiliser un atténuateur capacitif. Par exemple, vous voulez obtenir une petite tension à partir de la tension principale, avec un courant pas si petit, et en même temps, vous ne voulez pas dissiper beaucoup de puissance. Cela peut fonctionner car la fréquence est constante ici (50 ou 60 Hz, selon l'endroit où vous vivez).

Et nous ne pouvons pas oublier les réseaux de condensateurs commutés (une légère variante sur un réseau à condensateur uniquement) qui sont la norme en matière de conception de puces analogiques modernes. Ils ont une densité surfacique bien supérieure et correspondent à toutes les alternatives.

Bien sûr, cela triche un peu car sous la théorie de la transformation Z, un capuchon commuté EST une résistance.