Рис. 57. Подключение электроннолучевого осциллографа к емкостному делителю напряжения.
Ζ —волновое сопротивление коаксиального измерительного кабеля.
Подключение емкостного делителя напряжения к электроннолучевому осциллографу производится, как известно, коаксиальным кабелем. В самом общем случае измеряемый сигнал подается непосредственно на отклоняющие пластины и тогда измерительный кабель работает в режиме холостого хода. Для того чтобы возникающие на конце разомкнутого кабеля отражения не приводили к колебаниям напряжения, нужно кабель со стороны входа замкнуть на волновое сопротивление (рис. 57). При очень быстро изменяющихся процессах измеряемый сигнал u2(t), возникающий на низковольтной части, делится в отношении 1:2, так как напряжение подается на последовательно соединенные сопротивление Ζ, включенное со стороны входа кабеля, и волновое сопротивление последнего. Поступающая в кабель падающая волна (u2(t)]/2 на его конце отражается с удвоенным значением, так что на отклоняющих пластинах электроннолучевого осциллографа устанавливается первоначальное значение напряжения u2(t).
Отраженная волна встречает в начале кабеля волновое сопротивление, и поскольку низковольтная емкость для рассматриваемого диапазона частот представляет собой короткозамкнутую цепь, отражения волны от начала кабеля не происходит. Таким образом, для быстро изменяющихся процессов и высоких частот остается справедливым известное выражение для передаточного отношения делителя напряжения
Рис. 58. Схема согласованного подключения осциллографа к емкостному делителю напряжения.
Z — волновое сопротивление коаксиального измерительного кабеля; Ск емкость кабеля; Сз— вспомогательная емкость.
Рис. 59. Подключение электроннолучевого осциллографа к демпфированному емкостному делителю напряжения.
После удвоенного времени пробега волны по кабелю его емкость Ск подключается параллельно низковольтной емкости, вследствие чего при медленно изменяющихся процессах и низких частотах получается немного завышенное передаточное отношение, равное
При небольших длинах кабеля, когда Ск<С2, разница в передаточных отношениях несущественна. При больших длинах кабеля или сравнительно малых низковольтных емкостях С2 эту погрешность можно ликвидировать, используя схему согласованного подключения по рис. 58 [Л. 106]. В этой схеме принимают С1 + С2=C3+Cк, что в силу сравнительно малой величины Ск соответствует разделению емкости нижнего плеча делителя на две одинаковые части (С2~С3). При этом как для быстро, так и для медленно изменяющихся процессов получается одинаковое передаточное отношение
‘
Чтобы на низковольтной части делителя не возникала постоянная составляющая напряжения, обусловленная зависящим от полярности коронным разрядом, рекомендуется подключать параллельно отклоняющим пластинам электроннолучевого осциллографа высокоомное сопротивление порядка мегом. Это сопротивление не оказывает никакого влияния на характеристику передачи при высоких частотах. Границу нижних предельных частот можно определить аналогично описанному выше.
Демпфированный емкостный делитель напряжения в случае длинного кабеля ведет себя в отношении характеристики передачи точно так же, как и обычный емкостный делитель напряжения. При подключении осциллографа к такому делителю согласующее сопротивление на входе кабеля следует уменьшить на величину демпфирующего сопротивления низковольтной части R2 (рис. 59).
