Apa itu Jembatan Wien (Wien Bridge)?

Jembatan Wien digunakan dalam rangkaian AC untuk menentukan nilai frekuensi yang tidak diketahui. Jembatan mengukur frekuensi dari 100Hz hingga 100kHz. Keakuratan jembatan terletak antara 0,1 hingga 0,5 persen.

Jembatan digunakan untuk berbagai aplikasi lain seperti pengukuran kapasitansi, penganalisis distorsi harmonik dan osilator frekuensi HF. Jembatan Wien sensitif terhadap frekuensi.

Dengan demikian, sulit untuk mendapatkan titik keseimbangan di dalamnya. Tegangan suplai input tidak murni sinusoidal, dan memiliki beberapa harmonik. Harmonik tegangan suplai mengganggu kondisi keseimbangan jembatan. Untuk mengatasi masalah ini digunakan filter pada jembatan. Filter terhubung secara seri dengan detektor nol.

Pada saat jembatan dalam keadaan seimbang, potensial simpul B dan C adalah sama, yaitu V1 = V2 dan V3 = V4 Fasa dan besarnya V3 = I1R3 dan V4 = I2R4 adalah sama, dan saling tumpang tindih satu sama lain. Arus I1 yang mengalir melalui lengan BD dan arus I2 yang mengalir melalui R4 juga sefasa bersama dengan I1R3 dan I2R4.

Penurunan tegangan total pada lengan AC sama dengan jumlah penurunan tegangan I2R2 pada resistansi R2 dan penurunan kapasitif I2/wC2 pada kapasitansi C2. Ketika jembatan dalam kondisi seimbang, tegangan V1 dan V2 keduanya sama besar dan fasanya.

Fase tegangan V1 dan penurunan tegangan IRR1 melintasi lengan R1 juga sama. Resistansi R1 berada dalam fase yang sama dengan tegangan V1. Jumlah fasor dari V1 dan V3 atau V2 dan V4 akan memberikan tegangan suplai yang dihasilkan.

Dengan menyamakan bagian yang sebenarnya,

Saat membandingkan bagian imajiner,

Dengan mensubstitusi nilai ω = 2πf,

Penggeser resistansi R1 dan R2 terhubung secara mekanis satu sama lain. Sehingga diperoleh R1 = R2.