Ограничитель напряжения

[shkiper]

Есть сунусоидальный сигнал в диапазоне 10мВ - 100В. Задачка в том чтоб собрать схему которая бы пропускала напряжение 10мВ - 5В и ограничивала бы сигнал 5 - 100В до 5 В. Какие есть соображения или готовые решения?

[Мышонок]

Мощные двуханодные стабилитроны на 5,1 В, параллельно источнику сигнала. Ну или по два обычных, 4,7 В, включенных навстречу друг-другу, чтобы получился аналог двуханодного стабилитрона. Необходимо учесть мощность стабилитронов - возможно придётся ставить несколько штук в параллель. Это от долговременного превышения напряжения.

От коротких высоковольтных импульсов помогут варисторы и супрессоры (они же ограничительные диоды, они же ограничители напряжения).

Кстати, в одной из тем про это уже было.

[aen]

учесть мощность стабилитронов - возможно придётся ставить несколько штук в параллель.

Ставить стабилитроны в параллель нехорошо.

[shkiper]

ну я то себе и представлял что стабилитроны там будут,просто не был уверен что такие есть,да и по производителям пока не нашел.Не подскажешь конкретную модель такого стабилитрона?

[aen]

Вот такую цепочку можно. Можно и длиннее. Т.е. первая пусть до 50 вольт, следующая до 20 вольт и т.д.

[Мышонок]

Можно и так. Но какой мощности должны быть резисторы, и опять же, стабилитроны?

Тут кроется опасность: при выходе из строя какого-либо стабилитрона (обрыве), всё напряжение со входа неисправного звена будет приложено к следующему звену в цепи. Соответственно, вылятят все звенья цепи, и 100 В будет приложено ко входу устройства, с макс. 5 В. Что будет с устройством?

[Внeштатный сотрудник]

а зачем стабилитронами влиять на источник сигнала? Вы ж ему коротыш устраиваете... садисты...
соберите параметрический стабилизатор - стаб-сопруха или стаб-сопруха-транзюк.

[Мышонок]

Товарищ Внештатный сотрудник! Ваши соображения верны, но не на все 100%, а чуток поменьше: частота сигнала не оговорена, поэтому коротыша не будет Будет ограничение - порежется сигнал на уровне 5 В. Для высоких частот будет чистый коротыш - за счёт проходной ёмкости стабилитронов. Но, как известно, большинство стабилитронов работают максимум до 1 кГц, а нормальное их применение - постоянный ток, как раз о чём вы (параметрические стабилизаторы) и глаголить изволили!

[shkiper]

кстати,ребята,частота планировалась до 100кГц,так как себя поведет стабилитрон? Вобщем провел я експеримент,таки стабилитрон гасит на себе прилично напряжения(в эксперименте на вход подавал 50В). Просто неуверенность у меня вызывало отсутствие в даташитах обычной ВАХ стабилитрона...?!

[Мышонок]

100 кГц для стабилитрона, пожалуй многовато. Хотя ёмкости небольшие, и на источник сигнала они врядли могут сильно повлиять. Во всяком случае этому вопросу стоит уделить внимание.

ВАХ стабилитрона в рабочем диапазоне токов (т.е. от мин. до макс. рабочего тока и следовательно, от мин. до макс. значения напряжения стабилизации) можно считать линейной. У некоторых (прецизионных) нелинейность ВАХ нормируется - подробнее надо смотреть в справочных данных на конкретный тип. Иногда ВАХ задаётся не графиком, а формулой, действовать аналогично предыдущему.

[aen]

Хотя ёмкости небольшие,

Вот именно!
По моему всегда идёт путаница про ёмкость стабилитрона.
У стабилитрона ёмкость большая только тогда, когда подаваемое на него напряжение меньше напряжения стабилизации, чего нет в нашем случае.
Посмотрите применение например стабилитрона Д814А в качестве варикапа. На него подают напряжение меньше 7-ми вольт.
http://hamradio.online.ru/ftp2/dw.php?3-63.djvu
Рис.30

100 кГц для стабилитрона, пожалуй многовато.

Будет работать нормально.
Вплоть до нескольких мегагерц работают.

[Мышонок]

aen, можно было и дальше прочитать:

Во всяком случае этому вопросу стоит уделить внимание.

Единицы и даже десятки пФ на частотах до 1 МГц особой роли не сыграют. У меня на 100 кГц в качестве ограничителей стоят КС218-КС224

[Оne]

Мышонок уже говорил о супрессорах. Ставте в качестве ограничителей - высокое быстродействие и высокие пиковые токи P6KE6.8A - 55А в импульсе. Единственная проблема в то что менее 6,8В супрессоров не существует (по крайней мере из тех что я знаю).

У меня P6KE200A в импульсном источнике на частоте 132 кГц трудится, и только 2 раза выгорал .

[Оne]

Ошибся, существуют - SMBJ5.0(C) - 65А пиковый ток

[ARV]

ИМХО, большинство из участвующих в теме увлеклись собственными идеями и любуются-красуются глубиной своих познаний, в то время как наверняка больше всех прав внештатный сотрудник, ибо разумному человеку не придет в голову тупо ограничивать супрессором и т.п. вещами напряжение с источника...
изначально речь велась о напряжении, т.е. ток (а значит, и передаваемая ограничителем мощность ) не играли роли - в этом случае безусловно прав вышеупомянутый сотрудник. допустите хотя бы на миг, чтио речь идет о контроле напряжения сети (там и высокое напряжение, и низкое, и помехи до 100 кГц - все, как сказано) - и что, ваш супрессор будет передавливать генератор электростанции?! или двуханодный стабилитрон без балластного резистора это сумеет?! друзья, давайет будем реалистами - так никто никогда не поступает! Назначение супресоора - поглотить кратковременный выброс напряжения (читай - энергии) - но никак не ограничивать напряжение в течение длительного времени!!!

[Мышонок]

Граждане! Не путайте супрессор со стабилитроном. ARV, балластный резистор, оно конечно, не помешает, но резистор ограничивает ток, а не напряжение. Отсюда что будет легче: набрать нужную мощность стабилитронами или ограничивать ток резистором? Вопрос риторический. Можно добавить варистор.

ARV, вы говорите, что так никто не делает. Отнюдь. Взгляните на входные цепи связных радиоприёмников: там практически всегда присутствует цепочка из встречно-параллельно включенных диодов, т.е. ограничителя примерно 0,5 В. Для чего она там стоит? Для предотвращения перегрузки входных цепей радиоприёмника по напряжению, именно для защиты от мощных сигналов. Далее единицы мкВ - 0,5 В - его динамический диапазон, в конечном счёте - диапазон АРУ (возможно вместе с РРУ).

Об источнике (генераторе) сигнала речи не шло, но исходя из условий задачи, можно думать, что речь идёт о малосигнальной измерительной схеме, возможно с пьезоэлектрическими преобразователями.

Здесь требуется пояснение от автора темы.

[Оne]

Может я где-то указал что всё это дело подключается напрямую к источнику сигнала? Вообще-то супрессор я предложик как аналог быстродействующего стабилитрона, НЕ указывая как он подключается и какие мощности будут на нём рассеиваться.

[aen]

или двуханодный стабилитрон без балластного резистора это сумеет?!

Не понял.
Зачем передёргивать.
Это где же мы поставили стабилитрон без балансного резистора?