¿Cómo reducir un voltaje de pulso manteniendo una alta impedancia?

Tengo un pulso con 200ns y 60 V. Tengo que reducir este voltaje a 10 V min por culpa del multivibrador monoestable. Después de esto extenderé el pulso con un multivibrador monoestable y luego contaré este pulso con un microcontrolador.

El problema es que tengo que reducir la tensión manteniendo el punto de medida con una impedancia muy alta para no perturbar mi circuito de prueba.

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Tengo 2 opciones en mente, pero no estoy seguro de si funcionarán: -Usar un transistor (60 V es muy alto para la base de un transistor, creo) -Usar transductor de corriente (limitado en ancho de banda y mi pulso es demasiado corto) Tal vez alguien pueda tener una idea mejor. Gracias de antemano =)

¿Cuál es tu circuito tet? Normalmente, estaría buscando baja impedancia de salida
¿Por "tensión" te refieres a voltaje?
¿Qué constituye "una impedancia muy alta"? 100k? 1M? 10M? 1G? ¿Y con qué fidelidad necesita el pulso reducido para reflejar el original? ¿Qué necesita exactamente para un nivel de disparo monoestable, referido a la sección de alto voltaje? En otras palabras, ¿qué estás tratando de hacer exactamente?
Mira algo llamado "divisor capacitivo". Comenzaría con un capacitor de 1pF en el extremo superior (entrada) y 10pF en el extremo inferior. Esto le dará una relación de división de 1:11 y reducirá el pulso de 60 V a aproximadamente 5,45 V. Tenga en cuenta que este sigue siendo un nodo de alta impedancia.
Gracias por su respuesta. Buscaré sobre divisor capacitivo
Voy a tratar de explicar lo que quiero hacer. El varistor es el dispositivo bajo prueba. Cuando se abra el mosfet, necesito crear un pulso de corriente, aproximadamente 3A. Este pulso de corriente hará que el varistor se sujete. Este varistor se sujeta en aproximadamente 60V. Cuando el Mosfet vuelva a abrir, la tensión en el varistor volverá a ser 0V. Así que necesito contar cuántas veces se sujetará el varistor.
pero no puedo contar esta señal directamente porque es demasiado corta (200ns) y con alta tensión. Por eso necesito reducir el voltaje de este pulso (para la entrada del vibrador monoestable y el microcontrolador) y extender la señal hasta 500u min.
¿Hay alguna razón por la que no pueda usar un divisor de resistencia para reducir el voltaje?
"Necesito contar cuántas veces se sujetará el varistor": debe sujetarse cada vez que se apaga el FET, por lo que no necesita detectar el pulso de alto voltaje porque puede usar la señal de la unidad Gate. Pero tal vez usted está esperando algo más? (p. ej., que el varistor puede fallar por un corto después de un cierto número de pulsos). Entonces, ¿qué estás tratando de hacer exactamente ? Muestre el circuito completo, incluidos los números de pieza, los valores de los componentes, el voltaje de entrada, etc.
La pregunta básica ha sido planteada por @WhatRoughBeast: ¿qué es la alta impedancia? Dado que está manejando el varistor con 3A, prefiero decir que la carga adicional de 3 mA es, con mucho, insignificante. Eso significaría más de 60V/3mA=20kΩ. Como nota al margen, considere que dependiendo del drenaje y la capacitancia parásita de la bobina, puede haber algún timbre en el apagado del MOS, ¡tenga cuidado de no contar múltiples pulsos!

Respuestas (2)

El problema que tiene aquí es muy similar al que tiene que lidiar un diseñador de osciloscopios: necesita conectar un circuito de alto voltaje a uno de bajo voltaje mientras minimiza la carga a la fuente y también mantiene la respuesta de frecuencia para que los pulsos cortos no sean distorsionado.

Para ello, el atenuador de entrada utiliza un atenuador compensado. Consiste en un atenuador resistivo para reducir la baja frecuencia y el voltaje de CC junto con un atenuador hecho de capacitores para reducir el nivel de las señales de CA en la misma cantidad.

El ejemplo que muestro a continuación es muy similar a una sonda de alcance pasivo y tiene una impedancia de entrada de 10 megaohmios y atenuará tanto las frecuencias bajas como las altas en la misma cantidad. En este caso por un factor de 10. Su pulso de 60V aparecerá como un pulso de 6V en la salida.

La entrada de su circuito debe tener una impedancia de entrada lo suficientemente alta para que no cargue la resistencia de salida de 1 Mohm del atenuador.

Puede cambiar los valores de la resistencia y el capacitor para cumplir con sus requisitos: la proporción de los capacitores y las resistencias debe ser la misma (en este caso, 9: 1 para dar una atenuación de 10).

El capacitor inferior debe reducirse por el valor de la capacitancia de entrada de su circuito; si, por ejemplo, tiene una capacitancia de 5pF, el límite de 100pF debe reducirse a 95pF. En los osciloscopios, uno de los condensadores se hace variable para ajustar el circuito de modo que la atenuación sea la misma en frecuencias altas y bajas. Esta "compensación" se ajusta mientras se observa una señal que tiene componentes de alta y baja frecuencia, normalmente una onda cuadrada de aproximadamente 1 kHz.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

+1 para la analogía entre el requisito del OP y una sonda de alcance 10: 1.

Parece que tiene un circuito que se basa en un FET encendido para establecer una corriente en un inductor, luego el FET se apaga, interrumpe la corriente y genera un pulso de corta duración de 60 V que se aplica a su "circuito de prueba". Hay muchas formas de reducir el voltaje del pulso en este circuito. La esencia de este circuito es que la generación de pulsos de alto voltaje se basa en V=L* di/dt.

  1. Reducir la resistencia del varistor disminuirá el voltaje del pulso. Pero ya ha dicho que necesita mantener una alta impedancia, por lo que supondré que no desea reducir la resistencia del varistor.

  2. La reducción de L reducirá la amplitud del pulso, de acuerdo con V=L* di/dt.

  3. Reducir la corriente a través del inductor cuando el FET está encendido, también reducirá el voltaje del pulso, al reducir di/dt proporcionalmente. Puede lograr esto insertando otra resistencia en serie con el drenaje del FET. Si hace que esta resistencia sea variable, incluso tendrá un "control de amplitud de pulso", sin alterar la impedancia del circuito actual (al menos durante el pulso cuando el FET está apagado).

De hecho, el varistor es el dispositivo bajo prueba. No puedo cambiar el voltaje del pulso o la corriente que pasará a través de él cuando abra el Mosfet porque es una especificación para la prueba (sujetarlo en 60V y 3A). Necesito leer el voltaje en el varistor y contar cuántas veces sujetará antes de morir. Pero para contar esto, primero necesito no cambiar el circuito (es por eso que necesito una alta impedancia porque no quiero que mi circuito de prueba se vea perturbado por mi 'circuito para contar').
En segundo lugar, necesito extender la señal desde 200ns hasta 500us (por eso pensé en usar un vibrador monoestable) pero el voltaje máximo que acepta el monoestable es de 5 V, por eso necesito reducir la tensión. Después de extender la señal, contaré cuántos pulsos mantuvo el varistor antes de morir. y gracias por tu respuesta
Estoy confundido: dijiste "Tengo que reducir este voltaje hasta 10 V min". Pero ahora dices "No puedo cambiar el voltaje del pulso o la corriente". ¿Cual es verdadero? Si está probando varisters, sospecho que tampoco puede cambiar la forma del pulso. ¿Está seguro de que necesita extender el pulso de prueba de 200ns a 500µs? ¿O te refieres a otra cosa? De todos modos, siento que hay otros detalles que influirán en la respuesta que no ha compartido con nosotros. Proporcione una descripción más completa de sus objetivos.
@AndyW: el idioma parece ser un problema, pero no hay ninguna pista en el perfil del usuario. El problema parece ser: " Quiero impulsar un varistor a> 60 V y durante 200 us repetidamente hasta que falle. Quiero contar la cantidad de pulsos antes de que muera. Mi contador de pulsos es de bajo voltaje (10 V) y lento ( > 500 us). ¿Cómo puedo monitorear el voltaje del pulso sin cargar el circuito y extender el pulso para mi contador? "
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