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La carga cambia lo que mides
Calcula la carga de las entradas del medidor y del amplificador en vez de suponer impedancia infinita.
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Toda entrada conectada es una carga
Un voltímetro o la entrada de un amplificador tienen impedancia finita. Conectarlos crea una rama y una rama cambia KCL. Modela la fuente con una tensión de Thevenin y resistencia serie y la entrada con una resistencia a masa para este cálculo de continua. A mayor frecuencia, la capacitancia de entrada también importa; una resistencia de continua declarada no basta para predecir una forma de onda rápida.
Supón que un sensor produce 1 V en circuito abierto y tiene 100 kΩ de resistencia de fuente. Un medidor de 1 MΩ lee V. El error de aproximadamente 9.09% se debe a la conexión de medida, incluso si el medidor está perfectamente calibrado. Una entrada de 10 MΩ lee 0.990099 V, aproximadamente 0.99% por debajo.
Especifica el presupuesto de error
Para una carga resistiva, la caída fraccionaria respecto a circuito abierto es . Para mantenerla por debajo del 1%, exige . La igualdad da exactamente 1%. La regla habitual de «diez veces mayor» da aproximadamente 9.09% de caída, por lo que es inadecuada cuando el requisito es 1%.
Un amplificador puede aislar una fuente si su resistencia de entrada es suficientemente alta y su salida puede excitar la siguiente etapa. Su corriente de polarización de entrada introduce otro error de tensión a través de la resistencia de fuente. Por ejemplo, 10 nA por 100 kΩ dan 1 mV. Corriente de polarización, resistencia de entrada y capacitancia de entrada son efectos separados; una especificación favorable no elimina los otros.
Haz una comparación diagnóstica
Predice una medición con la entrada conectada y desconectada. Si un sensor de alta impedancia parece correcto con un instrumento y bajo con otro, compara las impedancias de instrumentos antes de sustituirlo. Documenta el modo real de sonda o medidor, ya que los modos seleccionables pueden usar impedancias distintas. Mantén cortos los cables de medición para el trabajo posterior en alterna y registra la conexión de masa. El circuito medido incluye tu instrumento, no solo los componentes del dibujo original.
Para una fuente de baja impedancia de 100 Ω que excita 1 MΩ, la caída es solo aproximadamente 0.01%; esto indica cuándo puede despreciarse razonablemente la carga, en lugar de tratar todas las mediciones como igualmente invasivas.
Inténtalo tú
Una fuente de 2 V con RS = 20 kΩ excita una entrada de 100 kΩ. ¿Qué tensión llega?
Leer la explicación
V = 2 × 100/(20+100) = 1.666667 V. La caída es 16.6667%. Una entrada de 2 MΩ la reduciría a aproximadamente 0.9901%.