Voltmetru pe un amplificator operațional. Voltmetre electronice DC Instrumente de măsură de casă

Circuitul unui milivoltmetru AC de casă este realizat folosind cinci tranzistoare.

Parametri principali:

Gama tensiunilor măsurate, mV - 3...5*І0^3;
Interval de frecvență de funcționare, Hz - 30...30* 10^3;
Neuniformitatea răspunsului în frecvență, dB - ±1;
Rezistenta de intrare, mOhm: la limitele de 10, 20, 50 mV - 0,1;la limitele de 100 mV..5V - 1,0;
Eroare de măsurare, % - 10.

Diagrama dispozitivului

Dispozitivul este format dintr-un emițător de intrare (tranzistori V1, V2), o treaptă de amplificare (tranzistor V3) și un voltmetru AC (tranzistori V4, V5, diode V6-V9 și microampermetru P1).

O scădere de 10 ori apare atunci când comutatorul S1 este setat pe poziția X 10 mV (divizorul este format din rezistența R1 și rezistența R22 și rezistența de intrare a emițătorului urmăritor conectat în paralel).

Rezistorul R22 este utilizat pentru a seta cu precizie rezistența de intrare a dispozitivului (100 kOhm). Când comutatorul S1 este setat în poziția X 0,1 V, 1/100 din tensiunea măsurată este furnizat la intrarea emițătorului urmăritor.

Orez. 1. Circuitul unui milivoltmetru AC cu cinci tranzistoare.

Brațul inferior al divizorului în acest caz constă din rezistența de intrare a repetorului și rezistențele R22 și R2*.

La ieșirea emițătorului urmăritor este conectat un alt divizor de tensiune (comutatorul S2 și rezistențele R6-R8), care vă permite să atenuați semnalul mergând mai departe către amplificator.

Următoarea etapă a milivoltmetrului - amplificatorul de tensiune AF pe tranzistorul V3 (factor de câștig de aproximativ 30) - oferă capacitatea de a măsura tensiuni joase.

De la ieșirea acestei etape, tensiunea amplificată 34 este furnizată la intrarea unui contor de tensiune AC cu o scară liniară, care este un amplificator în două trepte (V4, V5), acoperit de feedback negativ printr-o punte redresoare (V7-). V10). Microampermetrul P1 este inclus în diagonala acestui pod.

Neliniaritatea scării voltmetrului descris în intervalul de semne 30... 100 nu depășește 3%, iar în zona de lucru (50... 100) - 2%. În timpul calibrării, sensibilitatea milivoltmetrului este reglată cu ajutorul rezistenței R13.

Detalii

Dispozitivul poate folosi orice tranzistoare de joasă frecvență și putere redusă cu un coeficient de transfer de curent static h21e = 30...60 (la un curent de emițător de 1 mA). Tranzistoarele cu un coeficient mare h21e ar trebui instalate în locul V1 și V4. Diode V7-V10 - orice germaniu din seria D2 sau D9.

Dioda zener KS168A poate fi înlocuită cu două diode zener KS133A conectându-le în serie. Dispozitivul folosește condensatori MBM (C1), K50-6 (toate celelalte), rezistențe fixe MLT-0,125, rezistență de tăiere SPO-0,5.

Întrerupătoarele S1 și S2 (întrerupătoare cu glisare, de la radioul cu tranzistori Sokol) au fost modificate astfel încât fiecare dintre ele să devină bipolar cu trei poziții: în fiecare rând au fost îndepărtate contactele fixe cele mai exterioare (două contacte mobile fiecare), iar contactele mobile rămase. au fost rearanjate în conformitate cu schema de comutare

Configurare

Configurarea dispozitivului se reduce la selectarea modurilor indicate pe diagramă de rezistențele marcate cu un asterisc și la calibrarea scalei conform Dispozitivului standard.

Voltmetru HF cu scară liniară
Robert AKOPOV (UN7RX), Zhezkazgan, regiunea Karaganda, Kazahstan

Unul dintre dispozitivele necesare din arsenalul unui radioamator cu unde scurte este, desigur, un voltmetru de înaltă frecvență. Spre deosebire de un multimetru de joasă frecvență sau, de exemplu, de un osciloscop LCD compact, un astfel de dispozitiv se găsește rar la vânzare, iar costul unuia nou de marcă este destul de mare. Prin urmare, atunci când a fost nevoie de un astfel de dispozitiv, acesta a fost construit cu un miliampermetru cu cadran ca indicator, care, spre deosebire de unul digital, vă permite să evaluați ușor și clar modificările citirilor cantitativ, și nu prin compararea rezultatelor. Acest lucru este deosebit de important atunci când se instalează dispozitive în care amplitudinea semnalului măsurat se schimbă constant. În același timp, precizia de măsurare a dispozitivului atunci când se utilizează un anumit circuit este destul de acceptabilă.

Există o greșeală de tipar în diagrama din revistă: R9 ar trebui să aibă o rezistență de 4,7 MOhm

Voltmetrele RF pot fi împărțite în trei grupuri. Primele sunt construite pe baza unui amplificator de bandă largă cu includerea unui redresor cu diodă în circuitul de feedback negativ. Amplificatorul asigură funcționarea elementului redresor în secțiunea liniară a caracteristicii curent-tensiune. Dispozitivele din al doilea grup folosesc un detector simplu cu un amplificator de curent continuu (DCA) de înaltă rezistență. Scara unui astfel de voltmetru HF este neliniară la limitele inferioare de măsurare, ceea ce necesită utilizarea unor tabele speciale de calibrare sau calibrarea individuală a dispozitivului. O încercare de a linializa scara într-o oarecare măsură și de a schimba pragul de sensibilitate în jos prin trecerea unui curent mic prin diodă nu rezolvă problema. Înainte de a începe secțiunea liniară a caracteristicii curent-tensiune, aceste voltmetre sunt, de fapt, indicatori. Cu toate acestea, astfel de dispozitive, atât sub formă de structuri complete, cât și de atașamente la multimetre digitale, sunt foarte populare, așa cum demonstrează numeroasele publicații în reviste și pe internet.
Al treilea grup de dispozitive folosește liniarizarea la scară atunci când un element de liniarizare este inclus în circuitul OS al UPT-ului pentru a oferi modificarea necesară a câștigului în funcție de amplitudinea semnalului de intrare. Astfel de soluții sunt adesea folosite în componentele echipamentelor profesionale, de exemplu, în amplificatoarele de instrumente liniare înaltă cu bandă largă cu AGC sau componente AGC ale generatoarelor RF de bandă largă. Pe acest principiu este construit dispozitivul descris, al cărui circuit, cu modificări minore, este împrumutat.
În ciuda aparentei sale simplități, voltmetrul HF are parametri foarte buni și, firește, o scară liniară, ceea ce elimină problemele de calibrare.
Gama de tensiune măsurată este de la 10 mV la 20 V. Banda de frecvență de funcționare este de 100 Hz...75 MHz. Rezistența de intrare este de cel puțin 1 MOhm cu o capacitate de intrare de nu mai mult de câțiva picofaradi, care este determinată de designul capului detectorului. Eroarea de măsurare nu este mai mică de 5%.
Unitatea de liniarizare este realizată pe cipul DA1. Dioda VD2 din circuitul de feedback negativ ajută la creșterea câștigului acestei etape a amplificatorului la tensiuni de intrare scăzute. Scăderea tensiunii de ieșire a detectorului este compensată; ca urmare, citirile dispozitivului capătă o dependență liniară. Condensatorii C4, C5 previn autoexcitarea UPT-ului și reduc posibilele interferențe. Rezistorul variabil R10 este utilizat pentru a seta acul dispozitivului de măsurare PA1 la marcajul zero al scalei înainte de a efectua măsurători. În acest caz, intrarea capului detectorului trebuie să fie închisă. Sursa de alimentare a dispozitivului nu are caracteristici speciale. Este realizat pe doi stabilizatori și asigură o tensiune bipolară de 2x12 V pentru alimentarea amplificatoarelor operaționale (transformatorul de rețea nu este prezentat în diagramă, dar este inclus în trusa de asamblare).

Toate părțile dispozitivului, cu excepția părților sondei de măsurare, sunt montate pe două plăci de circuite imprimate din fibră de sticlă folie unilaterală. Mai jos este o fotografie a plăcii UPT, a plăcii de alimentare și a sondei de testare.

Miliampermetru RA1 - M42100, cu un curent de deviere complet al acului de 1 mA. Comutator SA1 - PGZ-8PZN. Rezistorul variabil R10 este SP2-2, toate rezistențele de tăiere sunt importate multi-turn, de exemplu 3296W. Rezistoarele de valori non-standard R2, R5 și R11 pot fi formate din două conectate în serie. Amplificatoarele operaționale pot fi înlocuite cu altele, cu impedanță de intrare mare și de preferință cu corecție internă (pentru a nu complica circuitul). Toți condensatorii permanenți sunt ceramici. Condensatorul SZ este montat direct pe conectorul de intrare XW1.
Dioda D311A din redresorul RF a fost selectată pe baza optimității tensiunii RF maxime admise și a eficienței de redresare la limita superioară a frecvenței măsurate.
Câteva cuvinte despre designul sondei de măsurare a dispozitivului. Corpul sondei este realizat din fibră de sticlă sub formă de tub, deasupra căruia este plasat un ecran de folie de cupru.

In interiorul carcasei se afla o placa din folie de fibra de sticla pe care sunt montate piesele sondei. Un inel format dintr-o bandă de folie cositorită aproximativ în mijlocul corpului este destinat să asigure contactul cu firul comun al unui separator detașabil, care poate fi înșurubat în locul vârfului sondei.
Configurarea dispozitivului începe cu echilibrarea amplificatorului operațional DA2. Pentru a face acest lucru, comutatorul SA1 este setat în poziția „5 V”, intrarea sondei de măsurare este închisă și săgeata dispozitivului PA1 este setată la marcajul de scară zero folosind rezistența de tăiere R13. Apoi dispozitivul este comutat în poziția „10 mV”, aceeași tensiune este aplicată la intrarea sa și rezistorul R16 este utilizat pentru a seta săgeata dispozitivului PA1 la ultima diviziune a scalei. Apoi, la intrarea voltmetrului se aplică o tensiune de 5 mV; săgeata dispozitivului ar trebui să fie aproximativ la mijlocul scalei. Liniaritatea citirilor este realizată prin selectarea rezistenței R3. O liniaritate și mai bună poate fi obținută prin selectarea rezistenței R12, dar rețineți că acest lucru va afecta câștigul UPT. Apoi, dispozitivul este calibrat pe toate subdomeniile folosind rezistențele de reglare adecvate. Ca tensiune de referință la calibrarea voltmetrului, autorul a folosit un generator Agilent 8648A (cu o sarcină echivalentă de 50 Ohmi conectat la ieșirea sa), care are un contor de nivel al semnalului de ieșire digital.
Întregul articol din revista Radio Nr.2, 2011 poate fi descărcat de aici
LITERATURĂ:
1. Prokofiev I., Milivoltmetru-Q-metru. - Radio, 1982, nr. 7, p. 31.
2. Stepanov B., cap HF pentru un multimetru digital. - Radio, 2006, Nr. 8, p. 58, 59.
3. Stepanov B., voltmetru RF pe o diodă Schottky. - Radio, 2008, Nr. 1, p. 61, 62.
4. Pugach A., milivoltmetru de înaltă frecvență cu scară liniară. - Radio, 1992, nr. 7, p. 39.

Costul plăcilor cu circuite imprimate (sondă, placă principală și placă de alimentare) cu mască și marcaje: 80 UAH

În fig. 86 arată fundamentalul schema de circuit a unui voltmetru DC cu tranzistor simplu cu o rezistență de intrare de aproximativ 100 kOhm și un domeniu de măsurare de la 0 la 1000 V în șapte subdomenii: 0—1; 0—5, 0—10; 0—50; 0—100; 0-500 și 0-1000 V. Un astfel de dispozitiv poate fi util în măsurarea modurilor de funcționare a treptelor de tranzistor și amplificator cu tub.

Aparatul este alimentat de o singură celulă galvanică cu o tensiune de 1,5 V. Este descris în revista radioamatorilor brazilieni.

Configurarea dispozitivului este ușoară. Mai întâi, cu intrarea deschisă, utilizați rezistența variabilă R8 pentru a seta acul miliampermetrului dispozitivului la zero. Apoi cântarul este calibrat. Pentru a face acest lucru, intrarea voltmetrului este conectată la o sursă de tensiune de referință, de exemplu, la polii unei baterii galvanice externe, sondele dispozitivului sunt introduse în prizele de intrare „O” și limita de măsurare corespunzătoare și prin ajustând rezistența variabilă R9 se obține o citire a voltmetrului care corespunde tensiunii bateriei de referință.

Pentru a putea calibra dispozitivul pe o singură scară, rezistențele rezistențelor R1-R7 trebuie selectate foarte precis (cu o toleranță de cel mult 1-2%).

Pentru a face un voltmetru, puteți utiliza tranzistori precum GT108 sau MP41, MP42 cu orice indici de litere, dar întotdeauna cu aceleași valori Vst = 50-80, un miliampermetru pentru un curent de 0-1 mA. Sursa de alimentare poate fi un element 316 sau 343, 373.

În timpul funcționării, trebuie amintit că rezistența mare de intrare a acestui voltmetru este obținută datorită utilizării unui amplificator de curent continuu pe tranzistoare, ai cărui parametri depind puternic de temperatura ambiantă. Prin urmare, înainte de a efectua măsurători, este necesar să setați cu atenție indicatorul instrumentului la zero și, la temperaturi ambientale ridicate, să calibrați în plus scalele acestuia. Acesta este un dezavantaj al voltmetrului descris în comparație cu avometrele convenționale.

Voltmetrele în care amplificatorul de curent continuu este realizat folosind tranzistori cu efect de câmp au o stabilitate semnificativ mai mare. În fig. 87 prezintă o diagramă schematică a unui voltmetru de curent continuu pentru măsurarea tensiunilor de la 0 la 1 V, colectate pe două tranzistoare cu efect de câmp. Impedanța de intrare a dispozitivului este de aproximativ 4 MOhm. Un astfel de dispozitiv poate fi foarte util în măsurarea tensiunii continue în circuitele de bază ale treptelor tranzistoare ale receptoarelor și amplificatoarelor, așa cum se recomandă în descrierea sa.

Acest voltmetru poate folosi tranzistori cu efect de câmp precum KP102E și KP103K. Ca sursă de alimentare pot fi utilizate trei baterii de 3336 L conectate în serie. Dacă este necesar, tensiunea de alimentare poate fi redusă la 9 V. Pentru a măsura tensiuni mai mari, de exemplu, în intervalul 0-10 V sau 0-100 V, extern divizoare de tensiune de înaltă rezistență cu un coeficient de diviziune 10:1 sau 100:1. Milivoltmetru cu intrare de înaltă impedanță. De obicei, radioamatorii măsoară tensiunea AC cu un avometru, a cărui impedanță de intrare este scăzută. Cele mai bune rezultate pot fi obținute folosind milivoltmetre standard, care permit măsurarea tensiunilor LF foarte scăzute, măsurate în milivolți. Avometrul poate măsura 0,1 V în cel mai bun caz.

În fig. Figura 88 prezintă o diagramă schematică a unui milivoltmetru simplu de joasă frecvență cu o rezistență de intrare de aproximativ 2 MΩ. Deviația completă a acului contorului corespunde unei tensiuni de intrare de 15 până la 100 mV. Voltmetrul este alimentat de o baterie de 4,5 V. Astfel de rezultate bune au putut fi obținute doar pentru că la intrarea amplificatorului de joasă frecvență al acestui dispozitiv este pornit un tranzistor cu efect de câmp.

Conform diagramei (Fig. 88), publicată într-una dintre revistele radio americane, milivoltmetrul conține un adept de sursă pe tranzistorul cu efect de câmp T1, un amplificator de tensiune pe tranzistorul T2 conectat conform unui circuit emițător comun și un redresor de tensiune de semnal de undă încărcat cu un contor de curent - un microampermetru . Amplificarea semnalului către redresor și, prin urmare, sensibilitatea dispozitivului, este reglată de rezistența variabilă R5. Mai mult, dacă glisorul cu rezistență variabilă este în poziția inferioară conform circuitului, atunci sensibilitatea milivoltmetrului este de 100 mV. Domeniul de măsurare al acestui dispozitiv poate fi extins semnificativ prin conectarea unui divizor de tensiune suplimentar al semnalului măsurat la intrarea sa. În acest caz, puteți obține un dispozitiv de măsurare multi-gamă cu o rezistență de intrare mai mare de 10 MOhm.

Un milivoltmetru poate fi realizat folosind tranzistoarele KP103ZH sau KP103L (T1,) și MP41A (T2), precum și diodele D9V-D9E (D1, D2). Sursa de alimentare poate fi o baterie 3336L. Pentru a evita interferențele externe, este recomandabil să plasați piesele milivoltmetrului într-o carcasă metalică.

Milivoltmetru cu scară liniară. Dezavantajul majorității avometrelor și milivoltmetrelor de curent alternativ (inclusiv cel descris mai sus) este denivelarea scării aproape de zero, care se datorează neliniarității coeficientului de transmisie al redresorului cu diodă la un semnal mic. Sunt cunoscute diferite metode de liniarizare a dimensiunii unor astfel de dispozitive, dar cele mai multe dintre ele sunt complexe pentru proiecte de radio amatori. În acest sens, voltmetrul AC, descris pe paginile unei reviste engleze de radio amatori, se distinge prin simplitatea și fiabilitatea sa de funcționare, a cărei diagramă de circuit este prezentată în Fig. 89. Acest voltmetru este format dintr-un redresor în punte pe diode D1-D4, dintre care o diagonală este încărcată cu un miliampermetru cu o scară de 0-500 μA și o rezistență internă de 500 Ohmi, iar cealaltă este conectată între colector și baza etajului amplificatorului, asamblat pe tranzistorul T1, conectat conform unui circuit cu un emițător comun. La alte voltmetre similare, a doua diagonală este conectată între colector și emițător. Este vreo greșeală făcută aici? Nu. În acest dispozitiv, printr-un redresor în punte conectat în serie și un condensator C2, are loc un feedback de curent negativ neliniar de la colector la baza tranzistorului T1.

Deoarece la tensiunea de semnal scăzută și curentul prin diode este mic, efectul feedback-ului negativ va fi nesemnificativ, iar câștigul oferit de cascadă este mare (60-100). Pe măsură ce tensiunea semnalului crește, conductivitatea diodelor crește și, odată cu aceasta, crește curentul de feedback negativ, iar acest lucru reduce câștigul etapei. Și cu cât semnalul la intrare este mai mare, cu atât semnalul către redresor este mai puțin amplificat. Ca urmare, secțiunea inițială a scării voltmetrului este nivelată (liniarizată), iar citirile voltmetrului pot coincide complet cu diviziunile scării microampermetrului. Valoarea maximă a tensiunii alternative măsurată de acest dispozitiv este numeric egală cu raportul dintre citirea maximă a microampermetrului împărțit la rezistența rezistenței R3 în kilo-ohmi. De exemplu, cu diagrama prezentată în fig. 89 a rezistenței R3, voltmetrul poate măsura tensiunea alternativă în intervalul 0-5 V.

La fabricarea acestui voltmetru, se recomandă utilizarea unui tranzistor de tip KT315G cu Vst = 80-120. Cantitatea de curent continuu care curge în circuitul colector al tranzistorului este ajustată prin selectarea rezistenței rezistorului R1. Diodele pot fi de tip D18 sau D20, D9D, D9I. Cu cele prezentate în fig. Cu 89 de condensatoare, voltmetrul poate măsura tensiunea în intervalul de frecvență de la 20 Hz la 600 kHz. Pentru a alimenta dispozitivul, utilizați o baterie Krona-VTs sau două baterii 3336L conectate în serie.

Vasilyev V. A. Proiecte de radio amatori străine. M., „energie”, 1977.

Instrumente de măsură de casă

Parametri principali:

Gama tensiunilor măsurate, mV 3...5*І0^3;

Gama de frecvență de funcționare, Hz 30...30* 10^3;

Neuniformitatea răspunsului în frecvență, dB ±1;

Rezistență de intrare, mOhm:

la limitele de 10, 20, 50 mV 0,1;

în 100 "mV... 5 V 1,0;

Eroare de măsurare, % 10.

Diagrama dispozitivului

Dispozitivul este format dintr-un emițător de intrare (tranzistori V1, V2), o treaptă de amplificare (tranzistor V3) și un voltmetru AC (tranzistori V4, V5, diode V6-V9 și microampermetru P1).

Tensiunea AC măsurată de la conectorul X1 este furnizată emițătorului de intrare prin intermediul unui divizor de tensiune (rezistențe R1, R2* și R22), cu care această tensiune poate fi redusă de 10 sau 100 de ori. O scădere de 10 ori apare atunci când comutatorul S1 este setat pe poziția X 10 mV (divizorul este format din rezistența R1 și rezistența R22 și rezistența de intrare a emițătorului urmăritor conectat în paralel). Rezistorul R22 este utilizat pentru a seta cu precizie rezistența de intrare a dispozitivului (100 kOhm). Când comutatorul S1 este setat în poziția X 0,1 V, 1/100 din tensiunea măsurată este furnizat la intrarea emițătorului urmăritor.

Brațul inferior al divizorului în acest caz constă din rezistența de intrare a repetorului și rezistențele R22 și R2*.

La ieșirea emițătorului urmăritor este inclus un alt divizor de tensiune (comutator S2 și rezistențe R6-R8), care vă permite să atenuați semnalul care merge mai departe spre amplificator.

Următoarea etapă a milivoltmetrului - amplificatorul de tensiune AF pe tranzistorul V3 (factorul de câștig este de aproximativ 30) - oferă capacitatea de a măsura tensiuni joase.De la ieșirea acestei etape, tensiunea amplificată 34 este furnizată la intrarea unei tensiuni AC. contor cu o scară liniară, care este un amplificator în două trepte (V4, V5), acoperit de feedback negativ prin puntea redresorului (V7-V10). Microampermetrul P1 este inclus în diagonala acestui pod.

Neliniaritatea scării voltmetrului descris în intervalul de semne 30... 100 nu depășește 3%, iar în zona de lucru (50... 100) -2%. În timpul calibrării, sensibilitatea milivoltmetrului este reglată cu ajutorul rezistenței R13.

Configurarea dispozitivului se reduce la selectarea modurilor indicate pe diagramă de rezistențele marcate cu un asterisc și la calibrarea scalei conform Dispozitivului standard.

Voltmetru amplificator operațional

http://www. irls. oameni ru/izm/volt/volt05.htm

Atunci când se instalează diverse echipamente electronice, este adesea necesar un voltmetru AC și DC cu o impedanță de intrare mare, care funcționează pe o gamă largă de frecvențe. A fost doar un dispozitiv relativ simplu care a putut fi construit folosind amplificatorul operațional K574UD1A, care are caracteristici înalte (frecvență de câștig unitar de peste 10 MHz și rată de variație a tensiunii de ieșire de până la 90 V/µs).

Schema schematică a voltmetrului este prezentată în Fig. 1.

Vă permite să măsurați tensiunile AC și DC în 11 subdomeni (limitele superioare de măsurare sunt indicate în diagramă). Gama de frecvență - de la 20 Hz la 100 kHz în subgama „10 mV”, până la 200 kHz în subgama „30 mV” și până la 600 kHz în restul. Impedanta de intrare - 1 MOhm. Eroarea în măsurarea tensiunii DC este ±2, tensiunea AC este ±4%. Deviația zero după încălzire (20 min) este practic absentă. Consumul de curent nu este mai mare de 20 mA.

Dispozitivul conține un redresor de precizie bazat pe amplificatorul operațional DA1 cu o punte de diode VD1-VD4 în circuitul OOS. Tensiunea redresată este furnizată microampermetrului RA1. Această includere vă permite să obțineți cea mai liniară scară a voltmetrului. Rezistorul R14 este folosit pentru a echilibra amplificatorul operațional, adică pentru a seta dispozitivul la valori zero.

Un redresor de precizie a fost folosit pentru a măsura nu numai tensiunea alternativă, ci și tensiunea continuă, ceea ce a redus numărul de timpi de comutare la trecerea de la un mod de funcționare la altul. În plus, acest lucru a simplificat procesul de măsurare a tensiunii continue, deoarece nu a fost nevoie să se schimbe polaritatea microampermetrului PA1. Semnul tensiunii continue măsurate este determinat de indicatorul de polaritate de pe amplificatorul operațional DA2, conectat conform unui circuit amplificator de scară și încărcat cu LED-uri HL1, HL2. Sensibilitatea dispozitivului este de așa natură încât indică polaritatea tensiunii atunci când acul microampermetrului deviază doar cu o diviziune a scării.

Modul de funcționare al dispozitivului este selectat de comutatorul SA1, subdomeniul de măsurare este selectat de comutatorul SA2, care modifică adâncimea buclei de feedback care acoperă amplificatorul operațional DA1. În acest caz, în circuitul OOS pot fi incluse două grupuri de rezistențe: R7-R11 (la tensiune constantă la intrare) și R18, R19, R21-R23 (la tensiune alternativă). Evaluările acestuia din urmă sunt selectate astfel încât citirile instrumentului să corespundă valorilor efective ale sinusoidalei.

tensiune alternativă. Circuitele de corecție R17C8, R20C9 reduc neuniformitatea răspunsului amplitudine-frecvență (AFC) al dispozitivului în subdomeniile „10 mV” și „30 mV”. Choke L1 compensează neliniaritatea răspunsului în frecvență al amplificatorului operațional DA1. Multiplicitatea limitelor de măsurare de unu și trei este asigurată de divizoare compensate de frecvență de intrare pe elementele R1-R6, C2-C7. Coeficientul de divizare se modifică simultan cu comutarea rezistențelor în circuitul OOS al microcircuitului DA1 prin comutatorul SA2.

Dispozitivul este alimentat de la o sursă de impulsuri (Fig. 2). Baza este preluată din dispozitivul descris în articolul de V. Zaitsev, V. Ryzhenkov „Sursa de alimentare de rețea de dimensiuni mici” („Radio”, 1976, nr. 8, pp. 42, 43). Pentru a crește stabilitatea și a reduce nivelul de ondulare a tensiunii de alimentare, acesta este completat cu stabilizatori pe microcircuite DA3, DA4 și filtre LC. Puteți folosi o altă sursă de tensiune stabilizată adecvată de ±15 V, precum și o baterie de celule galvanice sau baterii.

Voltmetrul folosește un microampermetru M265 (clasa de precizie 1) cu un curent total de abatere de 100 μA și două scale (cu semne de capăt de 100 și 300). Abaterea admisă a rezistențelor rezistențelor R1-R6, R7-R11, R18, R19, R21-R23 nu este mai mare de ±0,5%. Microcircuitul K574UD1A poate fi înlocuit cu K574UD1B, K574UD1V. Chokes L1-L5 - DM-0.1. Transformatorul T1 este înfășurat pe un miez magnetic toroidal cu un diametru exterior de 34, un diametru interior de 18 și o înălțime de 8 mm din bandă permalloy de 0,1 mm grosime. Înfășurările I și IV conțin fiecare 60 de spire de sârmă PEV-2 0,1, II și III - 120 (PEV-2 0,2), și V și VI - 110 (PEV-2 0,3) spire.

Pentru a reduce interferența, elementele divizorului de intrare și rezistențele circuitului OOS R7-R11, R18, R19, R21-R23 sunt montate direct pe contactele comutatorului SA2. Părțile rămase sunt așezate pe placă, montate pe știfturile-terminale filetate ale microampermetrului. Cipul DA1 este acoperit cu un ecran de alamă. Pinii de alimentare 5 și 8 ai amplificatorului operațional direct la microcircuitul DA1 sunt conectați printr-un condensator cu o capacitate de 0,022...0,1 μF la un fir comun. Pinii săi 3 și 4 sunt conectați la comutatoarele SA1, SA2 prin fire ecranate. Tranzistoarele VT1, VT2 ale sursei de alimentare sunt instalate pe radiatoare cu o suprafață de răcire de aproximativ 6 cm2. Sursa trebuie verificată.

Configurarea începe cu sursa de alimentare. Dacă oscilatorul său de blocare nu se autoexcita, generarea se realizează prin selectarea rezistenței R26. După aceasta, utilizați rezistențele de reglare R28, R30 pentru a seta tensiunile +15 și -15 V, conectați dispozitivul care este reglat la sursă și asigurați-vă că microcircuitul DA1 nu se autoexcita. Dacă se întâmplă acest lucru, atunci conectați un condensator cu o capacitate de 4...10 pF între bornele sale 6 și 7 și verificați absența autoexcitației în toate sub-domeniile de măsurare a tensiunii directe și alternative.

Apoi, dispozitivul este comutat la subgama de măsurare a tensiunii alternative „1 V” și este furnizat un semnal sinusoidal cu o frecvență de 100 Hz la intrare. Prin schimbarea amplitudinii, săgeata este deviată spre marcajul din mijloc al scalei. Prin creșterea frecvenței tensiunii de intrare, condensatorul de reglare C2 realizează modificări minime ale citirilor dispozitivului în intervalul de frecvență de funcționare. Același lucru se face și pe sub-gamele „10 V” și „100 V”, schimbând capacitatea condensatoarelor C4 și, respectiv, C6. După aceasta, citirile instrumentului sunt verificate pe toate subdomeniile folosind un voltmetru standard.

Trebuie remarcat faptul că, în absența microcircuitului K574UD1A în voltmetru, puteți utiliza amplificatorul operațional K140UD8 cu orice indice de litere, cu toate acestea, acest lucru va duce la o ușoară îngustare a intervalului de frecvență de funcționare.

V. ȘCHELKANOV

Milivoltmetru

http://www. irls. oameni ru/izm/volt/volt06.htm

Dispozitivul, al cărui aspect este prezentat în Fig. 1 3 p. coperta revistei (nu este afișată aici), măsoară valorile efective ale tensiunii sinusoidale de la 1 mV la 1 V, folosind un atașament suplimentar divizor până la 300 V, în domeniul de frecvență 20 Hz...20 MHz. Utilizarea unui amplificator de bandă largă cu un redresor într-un milivoltmetru, acoperit de un feedback negativ comun (NFE), a făcut posibilă obținerea unei precizii ridicate a citirilor și o scară liniară. Eroarea principală la o frecvență de 20 kHz nu este mai mare de ±2%. Eroarea suplimentară de frecvență în intervalul 100 Hz...10 MHz nu depășește ±1, iar în intervalele 20...100 Hz și 10...20 MHz - ±5%. Eroarea de la comutarea limitelor de măsurare în intervale de frecvență de până la 10 și, respectiv, de la 10 la 20 MHz nu este mai mare de ±2 și respectiv ±6%. Cu o precizie suficienta pentru practica radioamator (±10...12%), aparatul poate masura tensiuni cu o frecventa de pana la 30 MHz, dar tensiunea minima este de 3 mV. Rezistența de intrare a milivoltmetrului este de 1 MOhm, capacitatea de intrare este de 8 pF. Dispozitivul este alimentat de o baterie de unsprezece baterii D-0,25. Consumul de curent este de aproximativ 20 mA. Timpul de funcționare continuă de la o baterie proaspăt încărcată este de cel puțin 12 ore.

Încărcătoare" href="/text/category/zaryadnie_ustrojstva/" rel="bookmark">încărcător (VD4).

Cascada sondei de la distanță este acoperită de protecție 100% a mediului. Sarcina sa și, în același timp, un element al circuitului OOS este divizorul de tensiune R8-R13. Un rezistor suplimentar R8 este inclus pentru a potrivi divizorul cu impedanța caracteristică (1500m) a cablului de conectare. Condensatoare C4. C5 compensează distorsiunea frecvenței.

Amplificatorul milivoltmetru de bandă largă este asamblat folosind tranzistoare VT3--VT10. Amplificatorul în sine este în trei trepte, folosind tranzistori VT4. VT7, VT10 cu o sarcină, ale cărei funcții sunt îndeplinite de un amplificator folosind tranzistori VT3, VT6, VT9. Tranzistoarele VT5 și VT8 conectate prin diode cresc tensiunea dintre colectorii și emițătorii tranzistorilor VT3 și VT4.

Intrarea amplificatorului este conectată prin condensatoarele C6, C7 și comutatorul SA1.2 la ieșirea divizorului de tensiune. Tensiunea de polarizare este furnizată la punctul de conectare al condensatoarelor prin rezistența R14. Rezistorul R15 formează un filtru trece-jos cu capacitatea de intrare a tranzistorului VT4, care reduce câștigul în afara benzii de frecvență de funcționare a amplificatorului.

Pentru curent continuu, amplificatorul este acoperit de OOS general prin rezistențele R15 și R21. Cascadele de sarcină sunt, de asemenea, acoperite de OOS general, iar adâncimea sa este egală cu 100%, deoarece baza tranzistorului VT3 este conectată direct la emițătorul tranzistorului VT9. Acest OOS funcționează și pe curent alternativ (rezistorul R25 nu este manevrat de un condensator), ceea ce crește semnificativ rezistența de ieșire a tranzistorului VT9 (și a întregului amplificator) și reduce capacitatea sa de ieșire la câțiva picofarads. Acest lucru creează condiții pentru transmiterea întregii puteri a semnalului amplificat către redresor (VD1. VD2) pe o gamă largă de frecvențe. Rezistența mare de ieșire asigură modul generator de curent în circuitul redresor și o scară liniară.

Când porniți tranzistoarele VT9 și VT10, așa cum este indicat în diagramă, este foarte dificil să obțineți stabilitate în modul de funcționare al amplificatorului. S-au obținut rezultate bune prin conectarea colectoarelor tranzistoarelor VT3 și VT4 prin rezistențele R18 și R19 și conectarea colectoarelor tranzistoarelor VT6 și VT7 la punctul lor de conectare (2).

Dacă dintr-un motiv oarecare, de exemplu, din cauza creșterii temperaturii tranzistorului VT3, curentul colectorului său crește. Ca urmare, tensiunea dintre colectorul și emițătorul său și curenții tranzistorilor VT6, VT9 scad, iar tensiunea colector-emițător a acestuia din urmă crește. Cu toate acestea, curentul de colector al tranzistorului VT6 scade într-o măsură mult mai mare decât crește curentul tranzistorului VT3. prin urmare, curentul lor total devine semnificativ mai mic. Acest lucru determină o scădere a curentului tranzistorului VT7 și, prin urmare, VT10, ceea ce duce la o creștere a tensiunii colector-emițător a tranzistorului VT10 și o modificare a tensiunii la punctul de conectare a colectoarelor tranzistoarelor VT9, VT10 față de originalul. valoare. Acest lucru asigură o stabilitate relativ ridicată a dispozitivului: atunci când temperatura inițială (+18...20°C) se modifică cu ±30 "C, tensiunea constantă de ieșire se modifică cu 10...25%.

Principalul dezavantaj al amplificatorului descris este necesitatea (datorită răspândirii mari a parametrilor tranzistorului) de a seta inițial tensiunea constantă la ieșire prin selectarea unuia dintre rezistențele R25 sau R26. Pentru a evita acest lucru, amplificatorul este suplimentat cu o etapă de urmărire pe tranzistoarele VT16-VT19, care oferă feedback general suplimentar în curent continuu și servește la stabilizarea modului de funcționare al amplificatorului. O caracteristică utilă a cascadei este că curenții de bază ai tranzistoarelor VT16 și VT18 curg prin rezistorul R27 în direcții opuse, curentul rezultat este foarte mic, astfel încât rezistența rezistorului poate fi foarte mare, iar efectul de stabilizare al cascadei poate fii sus.

Dacă, dintr-un anumit motiv, tensiunea la ieșirea amplificatorului crește, curenții tranzistorilor VT18, VT19 cresc, iar curenții tranzistorilor VT16, VT17 scad. Ca urmare, căderea de tensiune la rezistorul R17 devine mai mică, iar tensiunea dintre emițător și baza tranzistorului VT3 crește, ceea ce determină o creștere a curentului colectorului său și o scădere a tensiunii dintre emițător și colector. Acest lucru duce la o scădere a curentului tranzistoarelor VT6 și VT9, ca urmare a căreia tensiunea de ieșire tinde la valoarea sa inițială. În plus, atunci când curentul de colector al tranzistorului VT16, VT17 scade, tensiunea la rezistorul R26 și, prin urmare, curentul de colector al tranzistorului VT4, devine mai mică. Tensiunea la colectorul său și curenții tranzistorilor VT7 și VT10 cresc, ceea ce determină o scădere a tensiunii dintre colectorul și emițătorul tranzistorului VT10 și restabilirea modului de funcționare original al amplificatorului. În plus, o scădere a curentului de colector al tranzistorului VT4 duce la o scădere a curentului tranzistorului VT6 și, prin urmare, VT9, ceea ce ajută, de asemenea, la menținerea modului de funcționare specificat al amplificatorului.

Trebuie remarcat faptul că efectul de restabilire de-a lungul circuitului colector al tranzistoarelor VT16 și VT17 este mult mai slab decât de-a lungul circuitului emițător, deoarece colectorii lor sunt conectați la circuitul emițător al tranzistorului VT10 al etapei de ieșire a amplificatorului. Cu toate acestea, îmbunătățește performanța cascadei servo.

Tranzistorul compozit VT18VT19 stabilizează modul de funcționare al amplificatorului într-un mod similar.

Datorită utilizării unei cascade de urmărire, amplificatorul de bandă largă nu necesită setarea modurilor de tranzistor și poate funcționa într-un interval larg de temperatură.

Redresorul milivoltmetrului este undă completă cu o sarcină separată în fiecare braț (R28C15 și R29C16). Rezistorul R30 servește la calibrarea dispozitivului PA1.

Amplificatorul și redresorul de bandă largă sunt acoperite de un feedback comun de curent alternativ prin rezistorul R22. Acest lucru asigură o liniaritate crescută a redresorului și stabilitatea citirilor dispozitivului, precum și o extindere a intervalului de frecvență de funcționare. Pentru a crește profunzimea feedback-ului negativ asupra curentului alternativ, condensatoarele de blocare C10 și C12 sunt incluse în circuitul emițător al tranzistoarelor VT4, VT10. Circuitul R16C8, care shuntează rezistorul R22, corectează răspunsul în frecvență al amplificatorului la frecvențe mai mari.

Stabilizator de tensiune (VT11-VT15, VD3) - tip parametric.

Tranzistorii VT11-VT13 sunt utilizați ca stabistori în circuitul diodei zener D814G (VD3), care are o extindere mare a tensiunii de stabilizare. Prin conectarea punctelor 1 și 2, 1 și 3 sau 1 și 4 cu un jumper, tensiunea de alimentare necesară pentru funcționarea dispozitivului este de 12±0,3 V.

Încărcătorul este asamblat conform unui circuit redresor cu jumătate de undă cu rezistențe de limitare R39, R40.

Milivoltmetrul asigură monitorizarea tensiunii bateriei GB1 în poziția „Control”. Pete.” comutator SA2. La. În acest caz, rezistența R38 setează limita superioară de măsurare la 20 V-

Rezistoarele R1, R2, R9-R13, R15, R22 și R38 trebuie să aibă un coeficient de rezistență scăzut la temperatură, așa că trebuie utilizate rezistențele C2-29. S2-23, BLP, ULI etc. Dacă nu sunt necesare stabilitate și precizie crescute pe un interval larg de temperatură, atunci pot fi utilizate rezistențe MLT. În acest caz, eroarea de măsurare acceptabilă pentru practica radioamator va fi asigurată la o temperatură de 20±15 °C. Rezistoarele rămase sunt MLT cu o toleranță de 5%. Toți condensatorii de oxid din milivoltmetru sunt K50-6, restul sunt KM4-KM6 etc.

Tranzistoarele din seria KT315, KTZ6Z, K. T368 și diodele din seria KD419 pot fi utilizate cu orice index de litere. Diodă VD4 - orice diodă de siliciu de mică putere cu o tensiune inversă admisă de 400 V și un curent direct de cel puțin 50 mA. Dioda zener D814G poate fi înlocuită cu orice alta de putere redusă, cu o tensiune de stabilizare de 11 V. În redresor (VD1, VD2), puteți utiliza detector de microunde sau diode de amestec (D604, D605 etc.), iar în cazuri extreme, diode cu germaniu D18, D20, dar in acelasi timp limita superioara a intervalului de frecventa de functionare va scadea la 10...15 MHz.

Comutator SA1 - PG-3 (5P2N), dar poti folosi PGK, PM si alti biscuiti, de preferat ceramici; SA2 și SA3 sunt comutatoare basculante TP1-2.

Aparatul de măsurare PA1 este un microampermetru M93 cu o rezistență internă de 350 Ohmi, un curent total de abatere de 100 μA și două scale cu semne de capăt de 30 și 100. Puteți utiliza și alte dispozitive (de exemplu, M24 și similare) cu un curent de abatere total diferit, dar nu mai mult de 300 μA, trebuie doar să selectați rezistențele R32 și R38.

Milivoltmetrul este montat intr-o carcasa (vezi coperta) cu dimensiunile 200X115X66 mm din duraluminiu de 1,5 mm grosime; Panoul frontal este realizat din acelasi material cu o grosime de 2,5 mm. Acesta din urmă are două orificii cu un diametru de 28 mm pentru a găzdui sonda de la distanță și duza divizor.

Sonda de la distanță și duza-divizor sunt realizate sub forma unor părți ale unui conector coaxial care sunt unite între ele (ștecher - sondă, priză - divizor-duză). Designul primului dintre ele este prezentat în Fig. 3 huse. Plumbul condensatorului C2, situat pe placa de circuite, care este strâns introdus într-un vârf de sticlă organică în formă de con, este lipit la știftul de alamă. Un corp de condensator de oxid este folosit ca ecran cilindric. Diametrul exterior al ecranului este de 28, lungimea este de 54 mm. O clemă de tablă cu un fir flexibil este atașată la ecran pentru conectarea la dispozitivul controlat. Printr-o gaură de la capătul ecranului, două cabluri de aproximativ 1 m lungime sunt introduse în sondă:

unul dintre ele (coaxial cu o impedanță caracteristică de 150 Ohmi) este utilizat pentru conectarea sondei la un divizor de tensiune, celălalt (fir ecranat) este utilizat pentru alimentarea tensiunii de alimentare. Impletiturile de ecranare ale ambelor cabluri sunt lipite la punctele comune ale sondei si amplificatorului. Ecranul sondei și corpul dispozitivului sunt, de asemenea, conectate la ele.

Duza de separare este proiectată aproximativ în același mod (vezi Fig. 4 a capacului). Un despărțitor din tablă cu un tub de ecranare cu diametrul interior de 2...3 ori mai mare decât diametrul rezistenței Rl, și o lungime cu 1...2 mm mai mare decât lungimea acestuia (fără concluzii). Partiția este lipită de tub în partea din mijloc și are contact electric cu ecranul cilindric exterior. Rezistorul Rl este plasat intr-un tub coaxial, unul dintre bornele acestuia este lipit la pin, al doilea la o priza din alama situata la o distanta de 14...15 mm de compartiment. Priza se fixează într-un disc din sticlă organică cu grosimea de 7 și diametrul de 27 mm, conectat la despărțitor cu două colțuri din alamă în formă de L și șuruburi.

Rezistoarele R8-R13 și condensatoarele C4, C5 cu cabluri pre-scurtate sunt lipite direct la contactele comutatorului SA1. Ieșirea contactului mobil al comutatorului SA1.2 este situată lângă intrarea amplificatorului, iar ieșirea la care sunt lipite rezistențele R12 și R13 este la o distanță puțin mai mare decât lungimea rezistorului R13 (fără cabluri) față de comuna. punctul amplificatorului. Bornele rezistorului R13 sunt scurtate la 2...2,5 mm, astfel încât reactanța lor inductivă la cea mai mare frecvență de operare să fie semnificativ mai mică decât rezistența activă a rezistorului (în caz contrar, distorsiunea de frecvență la frecvențe înalte va crește).

Elementele de încărcare R39, R40 și dioda VD4 sunt montate pe o placă mică montată pe panoul frontal lângă mufa HRZ.

Părțile rămase ale milivoltmetrului sunt plasate pe o placă din fibră de sticlă de 1,5 mm grosime, așa cum se arată în Fig. 5 huse. Este atașat la știfturile filetate ale microampermetrului PA1. Condensatoarele de oxid sunt instalate vertical pe placă, cablurile sunt îndoite pe partea opusă în direcțiile corespunzătoare instalării. Conductoarele rezistenței R22 sunt scurtate la 2...3 mm.

Prin găurile a-a din partea stângă (pe capac) a plăcii, se trece de 3 ori un fir cositor cu un diametru de 0,7 mm și se umple cu lipit. Acest fir este punctul comun al amplificatorului. Conexiunile la acesta, arătate de linia întreruptă, sunt realizate cu un fir de același diametru pe partea opusă părților, iar un fir dublu este așezat de la condensatorul SI pentru a reduce inductanța. În același mod, bornele rezistențelor R28, R29 și condensatoarelor C 15, C 16 sunt conectate la punctul de conectare al rezistenței R22 și condensatoarelor C8, C10. La repetarea designului, toate aceste fire trebuie așezate de-a lungul traseului cel mai scurt, dar în așa fel încât, dacă este posibil, să nu traverseze alte fire și să nu treacă peste punctele de lipit (pentru claritate, acestea sunt afișate pe capac fără a lua în considerare aceste cerințe).

Bateria GB1 este instalată pe placă între două colțuri elastice care îi servesc drept terminale. Bateriile se pun intr-un tub lipit intre ele din hartie groasa (2-3 straturi). Marginile tubului, lungi de 110...115 mm, sunt rulate la ambele capete. Bateria este fixată pe placă cu un fir de montare flexibil.

Configurarea milivoltmetrului începe cu setarea tensiunii de alimentare, conectând, dacă este necesar, contactele 2, 3 sau 4 cu un jumper la contactul 1. Apoi, verificați tensiunea la sursa tranzistorului VT1. Dacă este mai mică de 1,5 V, atunci o mică tensiune pozitivă (fracțiune de volt) trebuie aplicată la poarta tranzistorului de la un divizor rezistiv cu o rezistență totală de 130...140 kOhm. Apoi verifică modurile de funcționare ale tranzistorilor din amplificator. Valorile tensiunii măsurate nu trebuie să difere de cele indicate pe diagramă cu mai mult de ±10%.

După aceasta, oscilațiile cu o frecvență de 100 kHz și o tensiune de 10 mV sunt furnizate la intrarea milivoltmetrului (KR2) de la un generator de semnal standard. Comutatorul este setat în poziția „0.01”. Prin schimbarea rezistenței rezistorului R30, acul dispozitivului PA1 se poate devia la marcajul de capăt al scalei.

În cele din urmă, reconstruind fără probleme generatorul, verificați răspunsul în frecvență al dispozitivului în regiunea de înaltă frecvență, după ce a deconectat anterior ieșirea condensatorului C8 de la rezistența R22. La o frecvență de 20 MHz, citirea milivoltmetrului nu trebuie să scadă (față de 100 kHz) cu mai mult de 10...20%. Dacă nu este cazul. este necesar să se reducă rezistența rezistenței R15.

După aceasta, conexiunea dintre condensatorul C8 și rezistența R22 este restabilită și se obține uniformitatea răspunsului în frecvență la frecvențe înalte, dacă este necesar, selectând condensatorul C8 și rezistența R16. În unele cazuri, pentru a ajusta cu mai multă precizie răspunsul în frecvență în intervalul de la 16 la 20 MHz, un șocul este conectat în serie la acest circuit prin înfășurarea a 10-25 de spire de fir PEV-1 cu un diametru de 0,11... Rezistor MLT-0,25 cu o rezistență mai mare de 15 kOhm. 0,13 mm pe rând

Pentru a verifica răspunsul în frecvență în regiunea de joasă frecvență, utilizați un generator GZ-33, GZ-56 sau similar cu rezistența internă de 600 ohmi activată și comutatorul rezistenței de ieșire în poziția „ATT”. Distorsiunea de frecvență în această zonă depinde numai de capacitatea condensatoarelor de blocare și separare C2, SZ, C6, C7, C9-C13 (cu cât este mai mare, cu atât mai puțină distorsiune).

G. MIKIRTICHAN

Moscova

LITERATURĂ
1. Auto. Data URSS Nr. 000 (Buletinul „Descoperiri, Invenţii...”, 1977, Nr. 9).
2. Auto. swil. URSS J6 634449 (Buletinul „Descoperiri, Invenții...”. 1978, Nr. 43).
3. Auto. swil. URSS Nr. 000 (Buletin „Descoperiri. Invenţii...”, 1984. Nr. 13).

RADIO Nr. 5, 1985 p. 37-42.

Milivoltmetru - Q-metru

http://www. irls. oameni ru/izm/volt/voltq. htm

I. Prokopiev

Dispozitivul, a cărui descriere este adusă în atenția cititorilor, este conceput pentru a măsura factorul de calitate al bobinelor, inductanța acestora, capacitatea condensatoarelor, precum și tensiunea de înaltă frecvență. La măsurarea factorului de calitate, circuitului oscilant se aplică o tensiune de 1 mV (în loc de 50 mV în E9-4), deci este necesară o tensiune de numai 100 mV de la un generator RF extern, adică puteți utiliza aproape orice nivel scăzut. -generator de semnal tranzistor de putere cu un domeniu de lucru de cel putin 0 ,24...24 MHz.

Gama de valori ale calității măsurate este de 5...1000 cu o eroare de 1%, capacitate - de la 1 la 400 pF cu o eroare de 1% și 0,2 pF la măsurarea capacității 1...6 pF. Inductanța este determinată la frecvențe fixe în cinci subdomeni conform tabelului.

Frecvența de măsurare, MHz	Subdomeniu, µG

Milivoltmetrul încorporat (circuitul este împrumutat de la (1)) poate măsura tensiunea alternativă în șase subdomenii 3, 10, 30, 100, 300, 1000 mV în banda de frecvență de la 100 kHz la 35 MHz. Rezistență de intrare - 3 MOhm, capacitate de intrare 5 pF. Eroarea de măsurare nu depășește 5%.

Dispozitivul are dimensiuni mici - 270x150x140 mm, este simplu ca design și ușor de configurat. Este alimentat de la o tensiune de rețea AC de 220 V printr-o sursă de alimentare stabilizată încorporată.

Diagramă schematică milivoltmetrul cu o sondă la distanță și sursă de alimentare este prezentat în Fig. 1,

https://pandia.ru/text/80/142/images/image006_47.gif" width="455" height="176">
Orez. 2.

Prizele X5-X8 ale unității de măsură sunt montate pe o placă fluoroplastică (alte materiale sunt nepotrivite) și sunt situate la colțurile unui pătrat cu latura de 25 mm (Fig. 3.)

Orez. 3.

Condensatorul C27 este un condensator de reglare, cu un dielectric de aer, C23 este neapărat mica cu pierderi mici (de exemplu, KSO). Condensator C24 - orice ceramică, dar întotdeauna cu o auto-inductanță minimă. Pentru a face acest lucru, bornele proprii ale condensatorului sunt lipite, o placă de cupru care măsoară 20x20x1 mm este lipită pe o placă, care este apoi înșurubată pe corpul condensatorului variabil C25 cât mai aproape de prizele X5-X8. Un capăt al unei benzi din folie de cupru este lipit de a doua placă a condensatorului C24, al cărui capăt este lipit la soclul X5, așa cum se arată pe incrustație. Este recomandabil să placați prizele și alte părți din cupru ale unității de măsură cu argint.

Milivoltmetrul constă dintr-o sondă de la distanță, un atenuator, un amplificator de bandă largă cu trei trepte, un detector de dublare a tensiunii și un microampermetru.

Sonda este asamblată conform unui circuit urmăritor de tensiune folosind tranzistoarele V1, V2. Este conectat la aparat printr-un cablu ecranat cu un conductor suplimentar prin care este furnizată tensiunea de alimentare.

Atenuatorul de bandă largă este montat pe o placă de comutare ceramică cu 11 poziții. Între grupele de piese de atenuator aparținând aceleiași subbande se instalează plăci de ecranare din tablă de cupru de 0,5 mm grosime, iar întregul atenuator este închis într-un ecran de alamă cu diametrul de 50 mm și lungimea de 45 mm.

Toate cele trei trepte ale amplificatorului de bandă largă sunt asamblate după un circuit cu emițător comun și au un coeficient de transmisie de 10. Semnalul amplificat este furnizat detectorului de amplitudine și apoi, prin rezistența de reglare R31 (calibrare), dispozitivului de măsurare. P1.

unitate de putere Dispozitivul nu are caracteristici speciale. Tensiunea de rețea este redusă de transformatorul T1, redresat și alimentat la un stabilizator folosind tranzistoare V9, V10.

Din punct de vedere structural, dispozitivul este asamblat într-o carcasă din duraluminiu (Fig. 4).

Orez. 4.

Sondă de la distanță (Fig. 5)

Orez. 5.

montat pe o placă de mica folosind metoda de montare cu balamale și închis într-o carcasă de aluminiu - un ecran cu un diametru de 18 și o lungime de 80 mm. Când repetați dispozitivul, trebuie să respectați cu strictețe regulile de instalare a dispozitivelor de înaltă frecvență.

Dispozitivul folosește rezistențe permanente OMLT, MLT-0.125. Rezistoarele din atenuator sunt selectate cu o precizie de 10%. Condensatoare K50-6, KLS, KTP, KM-6. Rezistor trimmer R31 - SP-11; mânerul său este situat sub fanta de pe panoul frontal. Microampermetru M265 cu un curent total de abatere de 100 μA. Comutatoare MT-1, MT-3, PGK.

Configurarea dispozitivului începe cu setarea curentului nominal prin dioda Zener V8. Pentru a face acest lucru, la o tensiune de rețea de 220 V, rezistorul R35 este selectat astfel încât curentul de stabilizare să fie egal cu 15 mA. Apoi, prin selectarea rezistenței R34, tensiunea la ieșirea stabilizatorului este setată la 9 V. Curentul consumat de dispozitiv nu depășește 25 mA. După aceasta, tensiunea de la generatorul de semnal este aplicată la intrarea sondei și prin controlul tensiunii la ieșirea amplificatorului de bandă largă, prin selectarea circuitelor de corecție în circuitele emițătoare ale tranzistoarelor V3-V5, obținem un răspuns uniform în frecvență de amplificatorul în banda de frecvență 0,1...35 MHz (despre cum se poate face acest lucru în (1).

Pentru a configura unitatea de măsurare Q-meter, trebuie să aplicați o tensiune de 100 mV cu o frecvență de 760 kHz de la generatorul de semnal standard la soclul X4 și să conectați orice bobină cu o inductanță în intervalul 0,1...1 mH la prizele X5, X6. Prin rotirea axei condensatorului C26, obținem rezonanță în funcție de citirile maxime ale milivoltmetrului conectat la unitatea de măsură Q-meter. Dacă se poate face acest lucru, atunci unitatea de măsură este montată corect și puteți începe calibrarea scalelor condensatorului. Condensatorul C26 servește la reglarea fină a circuitului, astfel încât scala sa ar trebui să fie cu un semn de zero în mijloc și calibrată de la -3 la +3 pF.

Scara condensatorului C25 este calibrată la o frecvență, de exemplu 760 kHz, prin calcul folosind formula L=25,4/f2*(C+Cq), unde Cq este capacitatea condensatorului C26, corespunzătoare semnului zero al scalei. . Inductanța se obține în mH, dacă frecvența este substituită în MHz, iar capacitatea în pF. Citirile sunt corectate la o frecvență de 24 MHz folosind condensatorul C27 și selectând numărul de spire ale inductanței L1 (0,03 μH).

Pentru a măsura factorul de calitate, trebuie să conectați sonda de la distanță la mufa X9 a unității de măsurare Q-meter (conectorii de intrare X4 și de ieșire ai unității de măsurare Q-meter sunt amplasați pe panoul din spate al dispozitivului). De la un generator extern, aplicați o tensiune cu frecvența necesară la priza X4 și, cu butonul „K” (S3) apăsat, utilizați regulatorul tensiunii de ieșire a generatorului pentru a seta tensiunea la 100 mV pe scara milivoltmetrului. Apoi, conectați bobina și obțineți rezonanță prin rotirea butoanelor de reglare ale condensatoarelor C25, C26 și citiți citirile (când se măsoară factorul de calitate, citirile milivoltmetrului sunt înmulțite cu 10).

Mai multe detalii despre opțiunile posibile pentru utilizarea unui Q-metru pentru măsurarea diferiților parametri ai bobinelor și condensatorilor sunt descrise în.

Literatură

1. Utkin I. Portable millivolt wind - Radio, 1978, 12, p. 42-44

2. Descrierea fabricii a designului contorului E9-4 Q

3. Rogovenko S. Instrumente de măsurare radio - Școala superioară, partea 2, p. 314-334

Nanoampermetru de milivolt

http://www. irls. oameni ru/izm/volt/volt04.htm

Pentru ca voltmetrul să aibă o rezistență de intrare mare (câțiva megaohmi), este suficient să-și facă treapta de intrare folosind un tranzistor cu efect de câmp conectat conform unui circuit de urmărire a sursei. Spre deosebire de cascada diferențială des folosită (pentru a compensa deviația zero) pe aceste dispozitive semiconductoare, această soluție este mai simplă, elimină nevoia de a selecta o pereche de copii identice în mai mulți parametri, care, datorită dispersării lor semnificative, necesită un număr mare de tranzistoare, deși duce la necesitatea de reglare a voltmetrului zero. Deoarece căderea de tensiune pe rezistența de intrare este proporțională cu curentul care curge prin ea, dispozitivul o poate măsura simultan.

Aceste considerații au făcut posibilă proiectarea unui milivolt-nanoametru simplu, care oferă măsurarea tensiunilor și curenților continui și alternativi scăzuti în circuitele de înaltă rezistență ale diferitelor echipamente radio. În pozițiile inițiale ale comutatoarelor, dispozitivul este gata să măsoare tensiunea de la 0 la 500 mV sau curentul de la 0 la 50 nA. Prin manipularea comutatoarelor, limita superioară a măsurării tensiunii poate fi coborâtă la 250, 50 și 10 mV, iar curentul - la 25, 5 și 1 nA, sau fiecare dintre ele poate fi mărită de 100 de ori (prin apăsarea „mVX100” și butoanele „nAX100”). Astfel, tensiunea și curentul maxim măsurate sunt limitate la 50 V și, respectiv, 5 μA (valorile mai mari pot fi măsurate de avometre convenționale cu o rezistență de intrare suficient de mare și o cădere de tensiune scăzută, de exemplu, Ts4315). Impedanța de intrare a dispozitivului este de 10 MOhm. când nu este apăsat sau 100 kOhm când este apăsat comutatorul cu buton „nAX100”. Frecvența maximă a variabilelor de tensiune și curent măsurate nu este mai mică de 200 kHz.

Schema schematică a dispozitivului este prezentată în Fig. 1.

Este format dintr-un nod de intrare (R1 - R3, C2, SZ, SA1, SA2), un follower sursă (VT1), un etaj de amplificare (DA1), un dispozitiv pentru selectarea limitelor de măsurare și a tipului de curent (R9-R16, SA3, SA4), un nod de măsurare (VD3-VD6, PA1, C5) și alimentare (T1, VD7-VD12, C8 - C11, R17, R18).

Urmatorul sursei oferă dispozitivului o impedanță mare de intrare. Conform datelor de referință, curentul de scurgere de poartă al tranzistorului cu efect de câmp aplicat poate ajunge la 1 nA, ceea ce nu pare să permită măsurarea curenților de valori mai mici. Cu toate acestea, un astfel de curent de scurgere apare numai atunci când tensiunea dintre poartă și sursă este de 10 V. Și în dispozitiv această tensiune este aproape de zero. Prin urmare, valorile reale ale curentului de scurgere sunt mult mai mici decât valoarea nominală și putem presupune că rezistența de intrare a dispozitivului este determinată de elementele nodului de intrare. Acesta din urmă este un divizor de tensiune independent de frecvență R1-R3C2C3. controlat de comutatoarele SA1 și SA2, extinzând limitele de măsurare a curentului și tensiunii la 5 μA și, respectiv, 50 V. Diodele VD1, VD2 protejează tranzistorul VT1 de tensiunile de intrare care sunt periculoase pentru acesta. Etapa amplificatorului folosește op-amp-ul disponibil K140UD1B, care are un câștig destul de mare și proprietăți bune de frecvență. Impedanța de intrare a amplificatorului este de câteva sute de kilo-ohmi. Tensiunea măsurată este furnizată la intrarea neinversoare a amplificatorului operațional de la sursa tranzistorului VT1. Rezistorul trimmer R5 servește pentru a seta citirile zero ale dispozitivului la comutarea limitelor de măsurare; amplificatorul operațional este acoperit de circuitul OOS prin unitatea de măsură și dispozitivul pentru selectarea limitelor de măsurare și a tipului de curent. Folosind comutatoarele SA3 și SA4, unul dintre rezistențele R9-R16 este conectat la intrarea de inversare a amplificatorului operațional; cu comutatorul SA4, microampermetrul RA1 este conectat la circuitul OOS fie direct (când se măsoară tensiune și curent constant), fie prin redresorul VU3-VD6 (la măsurarea valorilor variabile). Pentru a proteja împotriva supratensiunilor de curent atunci când alimentarea este oprită, microampermetrul este scurtcircuitat de secțiunea SA5.2 a comutatorului SA5 simultan cu deconectarea dispozitivului de la rețea.

Sursa de alimentare bipolară a dispozitivului conține stabilizatori parametrici VD7R17 și VD8R18.

Detalii si design. Dispozitivul folosește rezistențe SP5-3 (R5) și MLT (altele) și condensatoare. K50-6 (C5, C8, C9), K50-7 (GIO, SI), MBM, KT1, BM (repaus), microampermetru M2003 cu un curent de deviere complet al acului de 50 μA. Comutatoare P2K.

Transformatorul de rețea T1 este înfășurat pe un miez magnetic ShL15X25 cu o fereastră de 10X35 mm. Înfășurarea 1-2 conține 4000 de spire de sârmă PEV-2 0,12, 3-4-5 - 320 + 320 de spire de sârmă PEV-2 0,2.

Amplificatorul operațional K140UD1B poate fi înlocuit cu oricare altul (cu tensiuni de alimentare și corecție adecvate), cu toate acestea, din cauza proprietăților de frecvență mai slabe ale majorității amplificatoarelor operaționale disponibile, intervalul de frecvență de operare al dispozitivului se va restrânge în acest caz. În loc de tranzistorul KP303B, puteți folosi KP303A sau KP303Zh, în loc de diode D223, D104 - orice siliciu cu aceiași parametri, în loc de D18 - diode cu germaniu din seria D2 sau D9 cu orice indice de litere.

Dispozitivul poate folosi și alte microampermetre cu un curent de deviere complet al acului de 100 sau 200 µA, totuși, rezistențele R9-R16 În acest caz, va trebui să le selectați din nou.

Aparatul este asamblat pe două plăci de circuit imprimat din fibră de sticlă de 1,5 mm grosime. Desenele lor sunt prezentate în Fig. 2 (tabla 1)

și 3 (tabla 2).

Comutatoarele SA1-SA4 împreună cu placa 1 sunt montate pe un colț de aluminiu, care este înșurubat pe panoul frontal. Pe el este instalat și un rezistor de tăiere R5 pentru a regla zeroul dispozitivului, pentru care există un orificiu pentru o șurubelniță. Placa 2 este fixată cu bucșe și piulițe pe șuruburile de montare ale microampermetrului. În partea sa din mijloc, a fost tăiată o gaură de 45X X 15 mm, oferind acces la petalele de pe pinii microampermetrului, la care sunt lipite cablurile condensatorului C5. Condensatorii C10 și SI sunt instalați pe un colț metalic înșurubat pe această placă, iar carcasa condensatorului SI este izolată de aceasta.

Configurare.Înainte de instalare, se recomandă selectarea unor părți ale dispozitivului. În primul rând, acest lucru se aplică rezistențelor R2 și R3. Rezistența lor totală ar trebui să fie egală cu 10 MOhm (abatere permisă - nu mai mult de ± 0,5%), iar raportul de rezistență R2/R3 ar trebui să fie 99. Rezistorul R1 trebuie selectat cu aceeași precizie. Pentru a facilita selecția, fiecare dintre rezistențele denumite poate fi compus din două (valori mai mici). Diodele VD3-VD6 sunt selectate în funcție de aproximativ aceeași rezistență inversă, care trebuie să fie de cel puțin 1 MOhm.

Apoi, toate piesele, cu excepția rezistențelor RIO-R16, sunt montate pe plăci, transformatorul de putere, părțile unității de măsură, mufele de intrare sunt conectate și prin setarea comutatoarelor în pozițiile prezentate în diagramă, alimentarea este pornită. În primul rând, se măsoară tensiunile la ieșirea sursei de alimentare bipolare și, dacă diferă cu mai mult de 0,1 V, este selectată o diodă zener VD7 sau VD8. Tensiunea de ondulare a ambelor brațe ale sursei nu trebuie să depășească 2 mV.

După aceasta, în poziția de mijloc a cursorului rezistorului de tăiere R5, selectând rezistorul R6, setați acul microampermetrului PA1 exact la marcajul zero al scalei și treceți la calibrarea dispozitivului. În primul rând, la mufele de intrare XS1 și XS3 se aplică o tensiune constantă de 10 mV și, cu butonul SA3.1 apăsat, selectarea rezistenței R10 realizează devierea acului la ultimul semn de scară. Apoi tensiunea de intrare este crescută secvenţial la 50, 250 şi 500 mV şi acelaşi obiectiv este atins prin selectarea rezistenţelor R13 (cu butonul SA3.2 apăsat), R15 (butonul SA3.3 este apăsat) şi R9 (toate butoanele din pozitiile prezentate in diagrama) respectiv ).

Apoi, folosind comutatorul SA4, dispozitivul este comutat în modul de măsurare a tensiunii și curentului variabil și, aplicând secvențial tensiuni alternative de 10, 50, 250 și 500 mV cu o frecvență de 1 kHz la prizele XS2, XS3, dispozitivul este calibrat. prin selectarea rezistențelor R12, R14, R16 și respectiv R11.

În final, cu butonul SA2 apăsat și o tensiune de intrare cu o frecvență de 100 kHz, verificați calibrarea la una dintre limitele de măsurare a tensiunii alternative și, dacă este necesar, corectați citirile dispozitivului selectând condensatorul C2.

B. AKILOV

Sayanogorsk, regiunea autonomă Khakass

RADIO Nr. 2, 1987 p. 43.