2020年2月18日火曜日

高周波電圧計を作る。③ 更に入力インピーダンスを高く…。



【きっかけ】
 国産の200MΩ1%で温度係数+/-100ppmの抵抗を入手(@1k円ほど)した。表示のバラつきはない。さすが国産。(+/-25ppmのハイメグは高価なため入手出来ず)
 同じ温度係数の抵抗器を複数用意して、ドライヤーで温めるなり乱暴だがライターの火で炙ってみると、国産のほうが圧倒的に変化量が少ない気がする。

 テスターがMAX199.9MΩ表示のため200MΩの抵抗器は測っても表示出来ない可能性がある。偶々表示できたことが幸なのか不幸なのかはわからない。このテスターは説明書に誤差2%と書かれているので、そもそも誤差1%の抵抗器を測るには無理がある。198.8MΩと表示されているが実際には200MΩを超えている可能性もあるということを頭に置いておかねば。(誤差0.1%の精密抵抗器を測ってみると100Ωは多めに、それ以上は少なめに表示した。残念ながら1MΩまでしか持ち合わせていないので、それ以上は不明)




【定数変更】
 入力インピーダンス1GΩ(ACで1.4GΩ)となれば分圧抵抗に流れる電流はnAとなり、OPAMPの入力バイアス電流1pAの100〜1000倍程度が限界だと考えると丁度良い組み合わせではないだろうか…。これほどまでしてもメーターの最小目盛りが1mVゆえ無用の長物に成り兼ねないが…。





【5V以下用のRFブローブ】
 ここまでくると入力インピーダンス(内部抵抗)を下げる要因は分圧抵抗だと気づく。C-MOS OPAMPの入力バイアス電流は1pA程度なので、それを最大限に活かすため5V以下のレンジ専用のRFプローブにOPAMPを内蔵し、整流するDiに直接抱かせボルテージフォロア…というのも考えてみようか…。現実的には5Vrmsのピークは7Vにも達するので、レンジの問題もあって2.5V以下用とするのが良さそう。
 整流後ならDCなのでAMP自体の周波数特性は考慮する必要は無くなるので、OPAMPなら正確にx10とかx100ということも出来…以下省略。

 さて、今現在uVとかnVという値を測る必要性は全く無いのと、AC入力について解決しなければならない問題が起きているので、入力インピーダンスに拘るのは一段落させたい。

 


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