Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 23. 5 juni 1948 - Kapacitansminskande koppling, av K R Smith
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
380
TEKNIS K TIDSKRIFT
Kapacitansminskande
koppling
Teknolog K R Smith, Lidingö
621.3.054.4
621.317.7
En ledares kapacitans till en annan ledare bestämmes
normalt av ledarnas geometriska utformning och det
omgivande materialets dielektricitetskonstant. Om vi tänker
oss ett visst fall enligt fig. 1, där kapacitansen mellan
ledarna a och b är Cab, så skulle en i en ekvipotentialyta
(orten för lika spänning) inlagd folie av ledande material
med oändligt liten tjocklek ej förändra fältet eller
kapacitansen mellan a och b (fig. 2). Sålunda gäller för
del-kapacitanserna
1 J_
Ca/ Cfb
1
Cab
Foliet får en spänning som ligger mellan a:s och b:s och
är bestämd av delkapacitanserna, detta under
förutsättning att foliet ej anslutes någonstans. Verkningarna av a:s
kapacitans utgöres av den kapacitiva ström som uppstår
från a till foliet (och vidare till b). Om nu spänningen
mellan a och foliet minskas genom att foliet anslutes till
en spänningskälla med nära samma spänning som a
kommer den kapacitiva strömmen från a att minska. Skenbart
är det a:s kapacitet till omgivningen som har minskat.
Det vanligaste fallet i praktiken är att man vill minska
kapacitansen hos en skärmad ledning, som är ansluten
till gallret i en rörförstärkare. Den enklaste lösningen är
då att koppla första steget i förstärkaren som katodföljare
och ansluta skärmen till katoden. Med ett jämförelsevis
brant rör erhålles lätt katodspänningar upp till 95 % av
gallerspänningen. Kapacitansen hos ledningen minskas då
skenbart till 1I20. Samtidigt blir emellertid den skenbara
kapacitansen 20 gånger känsligare för ändringar i
skärmens spänning, vilket även kan uttryckas så att skenbara
kapacitansen mellan skärmen och dess omgivning ökat
20 gånger. Vanligtvis tvingas man att omge den skärmade
ledningen med en yttre skärm för att förhindra störningar,
och då bestäms anordningens övre gränsfrekvens i
allmänhet av kapacitansen mellan skärmarna. Den kapacitiva
strömmen mellan skärmarna lämnas av en signalkälla
(katoden) med inre motståndet ungefär lika med
inverterade värdet av brantheten hos röret dvs. ett par hundra
ohm för ett brant rör. Detta motsvarar vid 100 kp/s 8 000
pF skenbar kapacitans mellan skärmarna eller 400 pF
verklig kapacitans (med data enligt ovan) dvs. något mer
än 1 m dubbelskärmad mikrofonledning (BMV8). Samtidigt
är då för samma ledningslängd skenbara kapacitansen för
mittledaren ca 6 pF.
Mätsladd för millivoltmeter
Med en millivoltmeter önskar man kunna mäta låga
spänningar (ned till 1 mV) inom frekvensområdet 10 p/s—100
Fig. 1. Två ledare a och b
med fältlinjer.
Fig. 2. En folie har inlagts
runt a.
kp/s utan att inverka på mätobjektet. Detta förutsätter att
mätsladden har en ingångsimpedans på lägst 10 Mohm
parallellt med högst 5 pF. Man kan då placera ett
seriemotstånd på 10 Mohm i mätspetsen och belasta efter
motståndet så att övre gränsfrekvensen innehålles. Med en
mätsladd med 50 pF/m erhålles ca 30 pF sladdkapacitet
(60 cm lång mätsladd) vilket erfordrar ca 50 kohm
belastning. Man kommer då att belasta signalen till 1/200 vilket
är ofördelaktigt med hänsyn till störningarna. Användes i
stället en dubbelskärmad mätsladd där inre skärmen i
växelströmshänseende anslutes till katoden i ett
katod-följarsteg enligt fig. 3, kan en minskning av
sladdkapaciteten till 1/ao lätt uppnås. Med 100 pF/m blir skenbara
sladdkapacitansen blott ca 3 pF. Genom särskilda
försiktighetsmått bör de övriga kapacitanserna kunna hållas
så lågt att den tillåtna kapacitansen 5 pF ej överskrides.
Sålunda behövs inget seriemotstånd alls.
Förstärkare för kondensatormikrofon
Det är ofta svårt att rätt utnyttja kondensatormikrofonens
utmärkta egenskaper fullt, enär den har så hög impedans
(ca 100 pF). Man vill i allmänhet ha en fri
anslutningslängd till mikrofonen som ej understiger 3 m och ofta
behöver vara så mycket som 10 m. Om mikrofonen skulle
anslutas på vanligt sätt med så långa ledningar skulle
den belastas med alltför stor kapacitans (300—1 000 pF).
Dessutom skulle även ledningen fungera som mikrofon.
Man brukar därför bygga ihöp mikrofonen med en
förförstärkare till en enhet. Med den här beskrivna
specialkopplingen för minskning av kapacitans blir det nu
möjligt att fullt utnyttja kondensatormikrofonens små
dimensioner och goda data. Med en dubbelskärmad ledning och
en förstärkare enligt fig. 4 belastas mikrofonen endast med
50 pF samtidigt som sladdens mikrofonicitet sänkes
betydligt.
Den beskrivna metoden för minskning av skenbara
led-ningskapacitanser kan tänkas få användnig för många
andra områden, t.ex. för anslutningsledningar vid mätning
av mycket små kapacitanser, som ersättning för
"Wagner-jord" vid bryggmätningar, för fotocellingångar på
ljud-filmförstärkare m.m.
Litteratur
1. Brown, \V J: Leakagc Reducing Means. US Pat. 2.282.319.
2. Daniels, H L: Tubeless Probe for VT VM. Electronics 1945 s. 125.
Fig. 3. Ingångskoppling .
för millivoltmeter.
Fig. 4. Ingångskoppling för
kondensatormikro-fonförstärkare.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
