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Sonda Raddrizzatrice con raddrizzatore ad amplificatore operazionale o superdiodo

Sonda Raddrizzatrice: impiego

Un normale tester per quello che riguarda le misure di tensione, nonostante sia dotato di una buona precisione non supera quasi mai i 1000 Hz come frequenza massima della tensione misurabile.
L'oscilloscopio non ha problemi in tal senso, tuttavia gli oscilloscopi digitali campionano il segnale con una precisione che normalmente è di 8 bit quindi con un errore a fondo scala di 1/2⁸, pari a poco meno dello 0,5% che scende al 5% per misure di segnali di 1/10 del valore di fondoscala (che è il limite sotto il quale si cambia scala) che va bene per la maggior parte delle misure.
La soluzione migliore sarebbe comprare un multimetro digitale con precisione 0,05% fino a 20KHz (tipo l'Agilent U1270) ma normalmente il prezzo è elevato.
La sonda riportata di seguito va bene per fare misure di variazione di tensione come quelle richieste per misurare l'impedenza di uscita di un amplificatore e cosa che non guasta, costa poco e ha una banda passante che normalmente eccede abbondantemente i 20KHz.
E' realizzata con un raddrizzatore ad operazionale e in uscita abbiamo una tensione continua che rappresenta il valore di picco della tensione da misurare.
Il guadagno è unitario, quindi all'uscita abbiamo la stessa tensione (valore di picco) dell'ingresso raddrizzata.
L'impedenza di ingresso del circuito è di 100 KΩ e si può abbassare o alzare solo sostituendo la resistenza R2 che la determina.
L'amplificatore operazionale (TL081) ha un ingresso a FET ed ha una impedenza di ingresso di svariati MΩ.
Il TL081 ha una banda passante a guadagno unitario di 4 MHz che è la frequenza operativa massima di questo circuito, velocità dei diodi permettendo.

• R1=10kΩ 1/4Watt

• R2=100kΩ 1/4Watt

• Rc=33kΩ 1/4Watt

• C1=C2=100nanoF 100V

• Amp.Op.=TL081

• D1=D2=D3=D4=1N4148 o meglio dei diodi Schottky ad alta velocità

• D3=D4=Diodi zener 10V

• Rp1,Rp2,Rp3=resistenze partitore di tensione d'ingresso. Vanno scelte in base al rapporto di partizione che si vuole ottenere.

Vu ovviamente è il multimetro posizionato per la misura di una tensione in continua.
Questo circuito è adatto a misurare delle tensioni in CA dell'ordine del Volt sulla prima portata , è corredato da appositi partitori di tensione per tensioni superiori e da un circuito tosatore (clamper) costituito dai due diodi zener D3 e D4, che limitano il massimo segnale in ingresso a circa 10V per evitare che picchi di tensione possano danneggiare l'ingresso dell'amplificatore operazionale.