V závislosti od zariadenia meria AC milivoltmeter amplitúdu, priemerné a efektívne hodnoty striedavé napätie. Stupnica milivoltmetra je spravidla kalibrovaná v efektívnych hodnotách pre sínusové napätie alebo, čo je rovnaké, v 1,11 U avg - pre zariadenia, ktorých hodnoty sú úmerné priemernej hodnote napätia, a v 0,7 U m - pre zariadenia, ktorých hodnoty sú úmerné amplitúdovému významu. Ak je stupnica prístroja odstupňovaná v amplitúdových alebo priemerných hodnotách, potom má zodpovedajúce označenie. AC milivoltmetre sú postavené pomocou obvodu zosilňovač-usmerňovač. Štrukturálne typický diagram takéto zariadenie je znázornené na obrázku.

Dizajn tejto triedy zariadení sa zameriava na poskytovanie vysokej vstupnej impedancie v širokom frekvenčnom rozsahu. Štruktúra zariadenia, v ktorom zosilnenie predchádza usmerneniu, umožňuje relatívne jednoducho zvýšiť vstupnú impedanciu a znížiť vstupnú kapacitu zavedením obvodov s hlbokou lokálnou spätnou väzbou.

Ryža. 2.4 Funkčná schéma striedavého milivoltmetra:

PI- impedančný prevodník, PPI– prepínač meracej uličky,

U- širokopásmový zosilňovač, VU– usmerňovacie zariadenie (PAZ, PSZ, PDZ): IP– zdroj energie v tomto počte katódových a emitorových sledovačov.

Používajú sa aj iné metódy zvyšovania impedancie a vyrovnávania frekvenčných charakteristík, ako je umiestnenie vstupného zariadenia do sondy. Aplikácia prvkov s nízkou vlastnou kapacitou, korekcia zosilňovačov pomocou frekvenčne závislých obvodov.

V uvedených príkladoch implementácie obvodu milivoltmetrov striedavého prúdu sa konkrétnejšie zvažujú techniky a metódy na zlepšenie metrologických charakteristík.

Na obr. Obrázok 2.5 znázorňuje schému milivoltmetra striedavého prúdu.

Ryža. 2.5. Obvod striedavého milivoltmetra.

Rozsah meraných napätí prístroja od 100 μV do 300 V je pokrytý limitmi 1, 3, 10, 30, 100, 300 mV; 1, 3, 10, 30, 100, 300 V. Pracovný frekvenčný rozsah 20Hz - 5MHz. Hlavná chyba je 2,5 % v rozsahu 1 – 300 mV a 4 % v rozsahu 1 – 300 V vo frekvenčnom rozsahu 45 Hz – 1 MHz; vo zvyšku prevádzkového frekvenčného rozsahu je chyba 4–6 %. Vstupný odpor pri frekvencii 55 Hz nie je menší ako 5 MOhm pri limitoch do 300 mV a najmenej 4 MOhm pri ostatných limitoch, vstupná kapacita je 30 a 15 pF. Prístroj je pripojený k meranému objektu pomocou káblov, ktoré sú k nemu pripojené, ktorých kapacita nie je väčšia ako 80 pF. Neprítomnosť sondy výrazne zhoršuje jej vstupnú impedanciu v oblasti HF.

Voltmeter operačného zosilňovača

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

Pri nastavovaní rôznych elektronických zariadení je často potrebný AC a DC voltmeter s vysokou vstupnou impedanciou, pracujúci v širokom frekvenčnom rozsahu. Bolo to práve také relatívne jednoduché zariadenie, ktoré bolo možné skonštruovať pomocou operačného zosilňovača K574UD1A, ktorý má vysoké charakteristiky (frekvencia jednotkového zisku viac ako 10 MHz a rýchlosť nábehu výstupného napätia až 90 V/µs).

Schematický diagram voltmetra je znázornený na obr. 1.

Umožňuje merať striedavé a jednosmerné napätie v 11 podrozsahoch (horné limity merania sú uvedené v diagrame). Frekvenčný rozsah - od 20 Hz do 100 kHz v podrozsahu „10 mV“, do 200 kHz v podrozsahu „30 mV“ a do 600 kHz vo zvyšku. Vstupná impedancia - 1 MOhm. Chyba merania jednosmerného napätia je ±2, striedavého napätia je ±4%. Nulový drift po zahriatí (20 min) prakticky chýba. Spotreba prúdu nie je väčšia ako 20 mA.

Zariadenie obsahuje presný usmerňovač na báze op-amp DA1 s diódovým mostíkom VD1-VD4 v obvode OOS. Usmernené napätie je privedené do mikroampérmetra RA1. Toto zahrnutie vám umožňuje získať najlineárnejšiu stupnicu voltmetra. Rezistor R14 sa používa na vyváženie operačného zosilňovača, t.j. na nastavenie zariadenia na nulové hodnoty.

Na meranie nielen striedavého, ale aj jednosmerného napätia bol použitý presný usmerňovač, ktorý znížil počet spínacích časov pri prechode z jedného prevádzkového režimu do druhého. Okrem toho sa tým zjednodušil proces merania jednosmerného napätia, pretože nebolo potrebné meniť polaritu mikroampérmetra PA1. Znamienko nameraného jednosmerného napätia je určené indikátorom polarity na operačnom zosilňovači DA2, zapojeným podľa obvodu zosilňovača stupnice a zaťaženým LED diódami HL1, HL2. Citlivosť prístroja je taká, že indikuje polaritu napätia, keď sa ručička mikroampérmetra odchýli len o jeden dielik stupnice.

Prevádzkový režim prístroja sa volí prepínačom SA1, podrozsah merania sa volí prepínačom SA2, ktorý mení hĺbku spätnoväzbovej slučky pokrývajúcej op-amp DA1. V tomto prípade môžu byť do obvodu OOS zahrnuté dve skupiny odporov: R7-R11 (pri konštantnom napätí na vstupe) a R18, R19, R21-R23 (pri striedavom napätí). Hodnoty týchto sa vyberajú tak, aby hodnoty prístroja zodpovedali efektívnym hodnotám sínusoidy

striedavé napätie. Korekčné obvody R17C8, R20C9 znižujú nerovnomernosť amplitúdovo-frekvenčnej odozvy (AFC) zariadenia v podrozsahoch „10 mV“ a „30 mV“. Tlmivka L1 kompenzuje nelinearitu frekvenčnej odozvy operačného zosilňovača DA1. Násobnosť meracích limitov jedna a tri je zabezpečená vstupnými frekvenčne kompenzovanými deličmi na prvkoch R1-R6, C2-C7. Deliaci koeficient sa mení súčasne so spínaním odporov v obvode OOS mikroobvodu DA1 spínačom SA2.

Zariadenie je napájané z pulzný zdroj(obr. 2). Základ je prevzatý zo zariadenia opísaného v článku V. Zaitseva, V. Ryzhenkova „Malý sieťový zdroj“ („Rádio“, 1976, č. 8, s. 42, 43). Pre zvýšenie stability a zníženie úrovne zvlnenia napájacieho napätia je doplnený stabilizátormi na mikroobvodoch DA3, DA4 a LC filtroch. Môžete použiť iný vhodný stabilizovaný zdroj napätia ±15 V, ako aj batériu galvanických článkov alebo batérie.

Voltmeter používa mikroampérmeter M265 (trieda presnosti 1) s celkovým odchýlkovým prúdom 100 μA a dvoma stupnicami (s koncovými značkami 100 a 300). Prípustná odchýlka odporov rezistorov R1-R6, R7-R11, R18, R19, R21-R23 nie je väčšia ako ±0,5%. Mikroobvod K574UD1A je možné nahradiť K574UD1B, K574UD1V. Tlmivky L1-L5 - DM-0,1. Transformátor T1 je navinutý na toroidnom magnetickom jadre s vonkajším priemerom 34, vnútorným priemerom 18 a výškou 8 mm z permalloy pásky hrúbky 0,1 mm. Vinutia I a IV obsahujú 60 závitov drôtu PEV-2 0,1, II a III - 120 (PEV-2 0,2) a V a VI - 110 (PEV-2 0,3) závitov.

Na zníženie rušenia sú prvky vstupného deliča a odpory obvodu OOS R7-R11, R18, R19, R21-R23 namontované priamo na kontakty spínača SA2. Zvyšné časti sú umiestnené na doske, namontované na závitových kolíkoch-svorkách mikroampérmetra. Čip DA1 je pokrytý mosadzným štítom. Napájacie kolíky 5 a 8 operačného zosilňovača priamo na mikroobvode DA1 sú pripojené cez kondenzátory s kapacitou 0,022...0,1 μF k spoločnému vodiču. Jeho piny 3 a 4 sú prepojené so spínačmi SA1, SA2 tienenými vodičmi. Tranzistory VT1, VT2 napájacieho zdroja sú inštalované na chladičoch s chladiacou plochou cca 6 cm2. Zdroj musí byť tienený.

Nastavenie začína zdrojom napájania. Ak sa jeho blokovací oscilátor sám nebudí, generovanie sa dosiahne výberom odporu R26. Potom pomocou orezávacích odporov R28, R30 nastavte napätie +15 a -15 V, pripojte nastavované zariadenie k zdroju a uistite sa, že sa mikroobvod DA1 nebude samobudiť. Ak sa tak stane, potom medzi jeho svorky 6 a 7 zapojte kondenzátor s kapacitou 4...10 pF a skontrolujte absenciu samobudenia vo všetkých podrozsahoch merania jednosmerného a striedavého napätia.

Ďalej sa zariadenie prepne na podrozsah merania striedavého napätia „1 V“ a na vstup sa privedie sínusový signál s frekvenciou 100 Hz. Zmenou jej amplitúdy sa šípka vychýli k strednej značke stupnice. Zvyšovaním frekvencie vstupného napätia dosahuje orezávací kondenzátor C2 minimálne zmeny v údajoch zariadenia v rozsahu prevádzkovej frekvencie. To isté sa robí na podrozsahoch „10 V“ a „100 V“, pričom sa mení kapacita kondenzátorov C4 a C6. Potom sa pomocou štandardného voltmetra skontrolujú údaje prístroja vo všetkých podrozsahoch.

Je potrebné poznamenať, že pri absencii mikroobvodu K574UD1A vo voltmetri môžete použiť operačný zosilňovač K140UD8 s akýmkoľvek písmenovým indexom, povedie to však k miernemu zúženiu rozsahu prevádzkovej frekvencie.

V. SHCHELKANOV

Milivoltmeter

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

Zariadenie, ktorého vzhľad je znázornený na obr. 1 3. str. kryt zásobníka (tu neznázornený), meria efektívne hodnoty sínusového napätia od 1 mV do 1 V pomocou prídavného nástavca deliča do 300 V, vo frekvenčnom rozsahu 20 Hz...20 MHz. Použitie širokopásmového zosilňovača s usmerňovačom v milivoltmetri, pokrytého spoločnou negatívnou spätnou väzbou (NFE), umožnilo získať vysokú presnosť odčítania a lineárnu stupnicu. Hlavná chyba pri frekvencii 20 kHz nie je väčšia ako ± 2%. Dodatočná frekvenčná chyba v intervale 100 Hz...10 MHz nepresahuje ±1 a v intervaloch 20...100 Hz a 10...20 MHz - ±5 %. Chyba pri prepínaní hraníc merania vo frekvenčných intervaloch do 10 a od 10 do 20 MHz nie je väčšia ako ±2 a ±6 %. S presnosťou dostatočnou pre rádioamatérsku prax (±10...12%) dokáže prístroj merať napätia s frekvenciou až 30 MHz, avšak minimálne napätie je 3 mV. Vstupný odpor milivoltmetra je 1 MOhm, vstupná kapacita je 8 pF. Zariadenie je napájané batériou jedenástich batérií D-0,25. Prúdový odber je cca 20 mA. Doba nepretržitej prevádzky z čerstvo nabitej batérie je najmenej 12 hodín.

Nabíjačky" href="/text/category/zaryadnie_ustrojstva/" rel="bookmark">nabíjačka (VD4).

Kaskáda vzdialených sond je pokrytá 100% ochranou životného prostredia. Jeho záťažou a zároveň prvkom obvodu OOS je delič napätia R8-R13. Dodatočný odpor R8 je súčasťou dodávky, aby zodpovedal deliča s charakteristickou impedanciou (1500 m) prepojovacieho kábla. Kondenzátory C4. C5 kompenzuje frekvenčné skreslenie.

Širokopásmový milivoltmetrový zosilňovač je zostavený pomocou tranzistorov VT3--VT10. Samotný zosilňovač je trojstupňový zosilňovač využívajúci tranzistory VT4. VT7, VT10 so záťažou, ktorej funkcie vykonáva zosilňovač pomocou tranzistorov VT3, VT6, VT9. Tranzistory VT5 a VT8 spojené diódami zvyšujú napätie medzi kolektormi a emitormi tranzistorov VT3 a VT4.

Vstup zosilňovača je pripojený cez kondenzátory C6, C7 a spínač SA1.2 k výstupu deliča napätia. Polarizačné napätie sa privádza do miesta pripojenia kondenzátorov cez odpor R14. Rezistor R15 tvorí dolnopriepustný filter so vstupnou kapacitou tranzistora VT4, ktorý znižuje zosilnenie mimo pracovného frekvenčného pásma zosilňovača.

Pre jednosmerný prúd je zosilňovač pokrytý všeobecným OOS cez odpory R15 a R21. Záťažové kaskády sú tiež pokryté všeobecným OOS a jeho hĺbka sa rovná 100%, pretože základňa tranzistora VT3 je priamo spojená s emitorom tranzistora VT9. Tento OOS tiež funguje na striedavý prúd (odpor R25 nie je posunutý kondenzátorom), čo výrazne zvyšuje výstupný odpor tranzistora VT9 (a celého zosilňovača) a znižuje jeho výstupnú kapacitu na niekoľko pikofaradov. To vytvára podmienky na prenos celého výkonu zosilneného signálu do usmerňovača (VD1. VD2) v širokom frekvenčnom rozsahu. Vysoký výstupný odpor poskytuje režim generátora prúdu v obvode usmerňovača a lineárnu stupnicu.

Pri zapínaní tranzistorov VT9 a VT10, ako je uvedené v diagrame, je veľmi ťažké dosiahnuť stabilitu v prevádzkovom režime zosilňovača. Dobré výsledky sa dosiahli prepojením kolektorov tranzistorov VT3 a VT4 cez odpory R18 a R19 a pripojením kolektorov tranzistorov VT6 a VT7 k ich spojovaciemu bodu (2).

Ak sa z nejakého dôvodu, napríklad v dôsledku zvýšenia teploty tranzistora VT3, zvýši jeho kolektorový prúd. V dôsledku toho sa napätie medzi jeho kolektorom a emitorom a prúdy tranzistorov VT6, VT9 znižujú a napätie kolektor-emitor sa zvyšuje. Kolektorový prúd tranzistora VT6 však klesá v oveľa väčšej miere, ako sa zvyšuje prúd tranzistora VT3. preto sa ich celkový prúd výrazne zníži. To spôsobuje pokles prúdu tranzistora VT7, a teda VT10, čo vedie k zvýšeniu napätia kolektor-emitor tranzistora VT10 a zmene napätia v mieste pripojenia kolektorov tranzistorov VT9, VT10 smerom k pôvodnému hodnotu. To zaisťuje relatívne vysokú stabilitu zariadenia: keď sa počiatočná teplota (+18...20°C) zmení o ±30 "C konštantný tlak výkon sa zmení o 10...25%.

Hlavnou nevýhodou opísaného zosilňovača je nutnosť (vzhľadom na veľký rozptyl parametrov tranzistora) prvotne nastaviť konštantné napätie na výstupe voľbou jedného z rezistorov R25 alebo R26. Aby sa tomu zabránilo, zosilňovač je doplnený o sledovací stupeň na tranzistoroch VT16-VT19, ktorý poskytuje dodatočnú celkovú jednosmernú spätnú väzbu a slúži na stabilizáciu prevádzkového režimu zosilňovača. Užitočná funkcia kaskáda spočíva v tom, že základné prúdy tranzistorov VT16 a VT18 pretekajú cez odpor R27 v opačných smeroch, výsledný prúd je veľmi malý, takže odpor odporu môže byť veľmi veľký a stabilizačný účinok kaskády môže byť vysoký.

Ak sa z nejakého dôvodu zvýši napätie na výstupe zosilňovača, zvýšia sa prúdy tranzistorov VT18, VT19 a znížia sa prúdy tranzistorov VT16, VT17. V dôsledku toho sa úbytok napätia na rezistore R17 zmenšuje a napätie medzi emitorom a bázou tranzistora VT3 sa zvyšuje, čo spôsobuje zvýšenie jeho kolektorového prúdu a zníženie napätia medzi emitorom a kolektorom. To vedie k zníženiu prúdu tranzistorov VT6 a VT9, v dôsledku čoho má výstupné napätie tendenciu k pôvodnej hodnote. Okrem toho, keď kolektorový prúd tranzistorov VT16, VT17 klesá, napätie na rezistore R26, a teda kolektorový prúd tranzistora VT4, sa zmenšuje. Zvyšuje sa napätie na jeho kolektore a prúdy tranzistorov VT7 a VT10, čo spôsobuje pokles napätia medzi kolektorom a emitorom tranzistora VT10 a obnovenie pôvodného prevádzkového režimu zosilňovača. Okrem toho zníženie kolektorového prúdu tranzistora VT4 vedie k zníženiu prúdu tranzistora VT6, a teda VT9, čo tiež pomáha udržiavať špecifikovaný prevádzkový režim zosilňovača.

Treba poznamenať, že efekt obnovy pozdĺž kolektorového okruhu tranzistorov VT16 a VT17 je oveľa slabší ako pozdĺž emitorového okruhu, pretože ich kolektory sú pripojené k emitorovému okruhu tranzistora VT10 koncového stupňa zosilňovača. Zlepšuje však výkon servokaskády.

Kompozitný tranzistor VT18VT19 stabilizuje prevádzkový režim zosilňovača podobným spôsobom.

Vďaka použitiu sledovacej kaskády širokopásmový zosilňovač nevyžaduje nastavenie tranzistorových režimov a môže pracovať v širokom rozsahu teplôt.

Milivoltmetrový usmerňovač je celovlnný so samostatnou záťažou v každom ramene (R28C15 a R29C16). Rezistor R30 slúži na kalibráciu zariadenia PA1.

Širokopásmový zosilňovač a usmerňovač sú pokryté spoločnou spätnou väzbou striedavého prúdu cez odpor R22. To zaisťuje zvýšenú linearitu usmerňovača a stabilitu údajov zariadenia, ako aj rozšírenie rozsahu prevádzkovej frekvencie. Na zvýšenie hĺbky negatívnej spätnej väzby na striedavý prúd sú do emitorového obvodu tranzistorov VT4, VT10 zahrnuté blokovacie kondenzátory C10 a C12. Obvod R16C8, ktorý posúva rezistor R22, koriguje frekvenčnú odozvu zosilňovača pri vyšších frekvenciách.

Stabilizátor napätia (VT11-VT15, VD3) - parametrický typ.

Tranzistory VT11-VT13 sa používajú ako stabistory v obvode zenerovej diódy D814G (VD3), ktorá má veľký rozptyl stabilizačného napätia. Prepojením bodov 1 a 2, 1 a 3 alebo 1 a 4 prepojkou je potrebné napájacie napätie pre prevádzku zariadenia 12±0,3V.

Nabíjačka je zostavená podľa obvodu polvlnného usmerňovača s obmedzovacími odpormi R39, R40.

Milivoltmeter zabezpečuje sledovanie napätia batérie GB1 v polohe „Control“. Pete." spínač SA2. O. V tomto prípade odpor R38 nastavuje hornú hranicu merania na 20 V-

Rezistory R1, R2, R9-R13, R15, R22 a R38 musia mať nízky teplotný koeficient odporu, preto by sa mali použiť odpory C2-29. S2-23, BLP, ULI atď. Ak nie je potrebná zvýšená stabilita a presnosť v širokom rozsahu teplôt, je možné použiť odpory MLT. V tomto prípade bude chyba merania akceptovateľná pre rádioamatérsku prax zabezpečená pri teplote 20±15 °C. Zvyšné odpory sú MLT s toleranciou 5%. Všetky oxidové kondenzátory v milivoltmetri sú K50-6, ostatné sú KM4-KM6 atď.

Tranzistory radu KT315, KTZ6Z, K. T368 a diódy radu KD419 je možné použiť s ľubovoľným písmenovým indexom. Dióda VD4 - akákoľvek nízkovýkonná kremíková dióda s prípustným spätným napätím 400 V a dopredným prúdom najmenej 50 mA. Zenerovu diódu D814G je možné nahradiť akoukoľvek inou nízkopríkonovou so stabilizačným napätím 11 V. V usmerňovači (VD1, VD2) možno použiť mikrovlnný detektor alebo zmiešavacie diódy (D604, D605 a pod.) a v extrémne prípady, germániové diódy D18, D20, no zároveň sa zníži horná hranica rozsahu pracovnej frekvencie na 10...15 MHz.

Switch SA1 - PG-3 (5P2N), ale môžete použiť PGK, PM a iné sušienky, najlepšie keramické; SA2 a SA3 sú prepínače TP1-2.

Meracím prístrojom PA1 je mikroampérmeter M93 s vnútorným odporom 350 Ohmov, celkovým odchýlkovým prúdom 100 μA a dvomi stupnicami s koncovými značkami 30 a 100. Môžete použiť aj iné prístroje (napríklad M24 a pod.) s iný celkový prúd odchýlky, ale nie viac ako 300 μA, stačí vybrať odpory R32 a R38.

Milivoltmeter je osadený v puzdre (pozri kryt) s rozmermi 200X115X66 mm z duralu hrúbky 1,5 mm; Predný panel je vyrobený z rovnakého materiálu s hrúbkou 2,5 mm. Ten má dva otvory s priemerom 28 mm na umiestnenie vzdialenej sondy a deliacej trysky.

Diaľková sonda a deliaca dýza sú vyrobené vo forme častí koaxiálneho konektora, ktoré sú navzájom spojené (zástrčka - sonda, zásuvka - deliaca dýza). Dizajn prvého z nich je znázornený na obr. 3 kryty. Vývod kondenzátora C2, umiestnený na doske plošných spojov, ktorý je tesne zasunutý do hrotu z organického skla v tvare kužeľa, je prispájkovaný k mosadznému kolíku. Ako valcová clona sa používa telo oxidového kondenzátora. Vonkajší priemer zásteny je 28, dĺžka je 54 mm. K obrazovke je pripevnená svorka z pocínovaného plechu s ohybným drôtom na pripojenie k ovládanému zariadeniu. Cez otvor na konci sita sa do sondy zasunú dva káble dlhé asi 1 m:

jeden z nich (koaxiálny s charakteristickou impedanciou 150 Ohmov) slúži na pripojenie sondy k deliču napätia, druhý (tienený vodič) slúži na napájanie napájacieho napätia. Tieniace opletenia oboch káblov sú prispájkované k spoločným bodom sondy a zosilňovača. K nim je pripojená aj obrazovka sondy a telo zariadenia.

Deliaca dýza je riešená približne rovnako (pozri obr. 4 krytu). Plechová priečka s tieniacou rúrkou s vnútorným priemerom 2...3x väčším ako je priemer rezistora Rl, a dĺžkou o 1...2mm dlhšou ako je jeho dĺžka (bez záverov). Prepážka je prispájkovaná k rúrke v strednej časti a má elektrický kontakt s vonkajším valcovým sitom. Rezistor Rl je umiestnený v koaxiálnej trubici, jeden jeho vývod je prispájkovaný na kolík, druhý na mosadznú objímku umiestnenú vo vzdialenosti 14...15 mm od prepážky. Zásuvka je upevnená v kotúči z organického skla s hrúbkou 7 a priemerom 27 mm, spojeným s priečkou dvoma mosadznými rohmi v tvare L a skrutkami.

Rezistory R8-R13 a kondenzátory C4, C5 s vopred skrátenými vývodmi sú prispájkované priamo na kontakty spínača SA1. Výstup pohyblivého kontaktu spínača SA1.2 je umiestnený v blízkosti vstupu zosilňovača a výstup, ku ktorému sú prispájkované odpory R12 a R13, je vo vzdialenosti o niečo väčšej ako je dĺžka odporu R13 (bez vodičov) od spoločného bod zosilňovača. Vývody rezistora R13 sú skrátené na 2...2,5 mm, takže ich indukčná reaktancia pri najvyššej pracovnej frekvencii je výrazne menšia ako aktívny odpor rezistora (inak sa skreslenie frekvencie zvýši o vysoké frekvencie).

Prvky nabíjačka R39, R40 a dióda VD4 sú namontované na malej doske namontovanej na prednom paneli v blízkosti zástrčky HRZ.

Zostávajúce časti milivoltmetra sú umiestnené na doske zo sklenených vlákien s hrúbkou 1,5 mm, ako je znázornené na obr. 5 krytov. Je pripevnený k závitovým kolíkom mikroampérmetra PA1. Oxidové kondenzátory sú inštalované vertikálne na doske, vodiče sú ohnuté na opačnej strane v smeroch zodpovedajúcich inštalácii. Vývody rezistora R22 sú skrátené na 2...3 mm.

Cez diery a-a V ľavej (na kryte) časti dosky sa 3x prevlečie pocínovaný drôt s priemerom 0,7 mm a zaleje sa spájkou. Tento vodič je spoločným bodom zosilňovača. Pripojenia k nemu, znázornené prerušovanou čiarou, sú vyrobené s drôtom rovnakého priemeru na strane protiľahlej k častiam a z kondenzátora SI je položený dvojitý drôt na zníženie indukčnosti. Rovnakým spôsobom sú svorky rezistorov R28, R29 a kondenzátorov C 15, C 16 pripojené k bodu pripojenia odporu R22 a kondenzátorov C8, C10. Pri opakovaní návrhu by mali byť všetky tieto vodiče položené najkratšou trasou, ale tak, aby pokiaľ možno nepretínali ostatné vodiče a neprechádzali cez spájkovacie body (pre prehľadnosť sú zobrazené na obale bez zohľadnenia týchto požiadaviek).

Batéria GB1 je inštalovaná na doske medzi dvoma pružnými rohmi, ktoré slúžia ako jej vývody. Batérie sú umiestnené v tube zlepenej z hrubého papiera (2-3 vrstvy). Okraje rúry s dĺžkou 110...115 mm sú na oboch koncoch zrolované. Batéria je pripevnená k doske pomocou flexibilného montážneho drôtu.

Nastavenie milivoltmetra začína nastavením napájacieho napätia, v prípade potreby prepojením pinov 2,3 alebo 4 prepojkou na pin 1. Ďalej skontrolujte napätie na zdroji tranzistora VT1. Ak je menej ako 1,5 V, potom by malo byť na hradlo tranzistora privedené malé (zlomok voltu) kladné napätie z odporového deliča s celkovým odporom 130...140 kOhm. Potom skontrolujú prevádzkové režimy tranzistorov v zosilňovači. Namerané hodnoty napätia by sa nemali líšiť od hodnôt uvedených na diagrame o viac ako ±10%.

Potom sú na vstup milivoltmetra (KR2) privádzané oscilácie s frekvenciou 100 kHz a napätím 10 mV zo štandardného generátora signálu. Prepínač je nastavený do polohy „0,01“. Zmenou odporu rezistora R30 sa dosiahne vychýlenie ihly zariadenia PA1 ku koncovej značke stupnice.

Nakoniec hladko prestavte generátor a skontrolujte frekvenčnú odozvu zariadenia vo vysokofrekvenčnej oblasti, keď ste predtým odpojili výstup kondenzátora C8 od odporu R22. Pri frekvencii 20 MHz by údaj milivoltmetra nemal klesnúť (vzhľadom na 100 kHz) o viac ako 10...20 %. Ak to tak nie je. je potrebné znížiť odpor rezistora R15.

Potom sa spojenie medzi kondenzátorom C8 a rezistorom R22 obnoví a dosiahne sa rovnomernosť frekvenčnej odozvy pri vysokých frekvenciách, ak je to potrebné, výberom kondenzátora C8 a odporu R16. V niektorých prípadoch pre presnejšie nastavenie frekvenčnej odozvy v rozsahu od 16 do 20 MHz je k tomuto obvodu zapojená tlmivka v sérii navinutím 10-25 závitov drôtu PEV-1 s priemerom 0,11... Rezistor MLT-0,25 s odporom viac ako 15 kOhm 0,13 mm na rad

Na kontrolu frekvenčnej odozvy v oblasti nízke frekvencie použite generátor GZ-33, GZ-56 alebo podobný generátor so zapnutým vnútorným odporom 600 ohmov a prepínačom výstupného odporu v polohe „ATT“. Frekvenčné skreslenie v tejto oblasti závisí výlučne od kapacity blokovacích a oddeľovacích kondenzátorov C2, SZ, C6, C7, C9-C13 (čím je väčšie, tým je skreslenie menšie).

G. MIKIRTICHAN

Moskva

LITERATÚRA
1. Automat. dátum ZSSR č. 000 (Bulletin „Objavy, vynálezy...“, 1977, č. 9).
2. Auto. swil. ZSSR J6 634449 (Bulletin „Objavy, vynálezy...“. 1978, č. 43).
3. Auto. swil. ZSSR č. 000 (Bulletin „Objavy. Vynálezy...“, 1984. č. 13).

ROZHLAS č.5, 1985 s. 37-42.

Milivoltmeter - Q-meter

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

I. Prokopjev

Prístroj, ktorého popis dávame do pozornosti čitateľom, je určený na meranie činiteľa kvality cievok, ich indukčnosti, kapacity kondenzátorov, ako aj vysokofrekvenčného napätia. Pri meraní činiteľa kvality sa na oscilačný obvod privádza napätie 1 mV (namiesto 50 mV v E9-4), takže z externého RF generátora je potrebné napätie len 100 mV, t.j. môžete použiť takmer akýkoľvek nízky -generátor výkonového tranzistorového signálu s pracovným rozsahom minimálne 0 ,24...24 MHz.

Rozsah nameraných hodnôt kvality je 5...1000 s chybou 1%, kapacita - od 1 do 400 pF s chybou 1% a 0,2 pF pri meraní kapacity 1...6 pF. Indukčnosť sa určuje pri pevných frekvenciách v piatich podrozsahoch podľa tabuľky.

Zabudovaný milivoltmeter (obvod je požičaný z (1)) dokáže merať striedavé napätie v šiestich podrozsahoch 3, 10, 30, 100, 300, 1000 mV vo frekvenčnom pásme od 100 kHz do 35 MHz. Vstupný odpor - 3 MOhm, vstupná kapacita 5 pF. Chyba merania nepresahuje 5 %.

Zariadenie má malé rozmery - 270x150x140 mm, je dizajnovo jednoduché a ľahko sa nastavuje. Je napájaný zo sieťového striedavého napätia 220 V cez vstavaný stabilizovaný zdroj.

Schematický diagram milivoltmeter so vzdialenou sondou a napájaním je znázornený na obr. 1,

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

Zásuvky X5-X8 meracej jednotky sú namontované na fluoroplastovej doske (iné materiály sú nevhodné) a sú umiestnené v rohoch štvorca so stranou 25 mm (obr. 3.)

Ryža. 3.

Kondenzátor C27 je ladiaci kondenzátor so vzduchovým dielektrikom, C23 je nevyhnutne sľuda s nízkymi stratami (napríklad KSO). Kondenzátor C24 - akýkoľvek keramický, ale vždy s minimálnou vlastnou indukčnosťou. Za týmto účelom sa odspájkujú vlastné vývody kondenzátora, na jednu platňu sa prispájkuje medená platňa s rozmermi 20x20x1 mm, ktorá sa potom priskrutkuje k telu variabilného kondenzátora C25 čo najbližšie k zásuvkám X5-X8. Jeden koniec medenej fóliovej pásky je prispájkovaný k druhej doske kondenzátora C24, ktorej druhý koniec je prispájkovaný k objímke X5, ako je znázornené na vložke. Objímky a ostatné medené časti meracej jednotky je vhodné oplechovať striebrom.

Milivoltmeter pozostáva zo vzdialenej sondy, atenuátora, trojstupňového širokopásmového zosilňovača, detektora zdvojenia napätia a mikroampérmetra.

Sonda je zostavená podľa napäťového sledovacieho obvodu s použitím tranzistorov V1, V2. K zariadeniu je pripojený tieneným káblom s prídavným vodičom, cez ktorý je privádzané napájacie napätie.

Širokopásmový tlmič je namontovaný na 11-polohovej keramickej spínacej doske. Medzi skupinami častí tlmiča patriacich do rovnakého subpásma sú nainštalované tieniace platne z medeného plechu hrúbky 0,5 mm a celý tlmič je uzavretý v mosadznom sitku s priemerom 50 mm a dĺžkou 45 mm.

Všetky tri stupne širokopásmového zosilňovača sú zostavené podľa obvodu so spoločným emitorom a majú koeficient prenosu 10. Zosilnený signál je privedený do amplitúdového detektora a následne cez trimovací odpor R31 (kalibračný) do meracieho zariadenia. P1.

pohonná jednotka Zariadenie nemá žiadne špeciálne funkcie. Sieťové napätie je zoslabený transformátorom T1, usmernený a privedený do stabilizátora na tranzistoroch V9, V10.

Konštrukčne je zariadenie zostavené v duralovom puzdre (obr. 4).

Ryža. 4.

Vzdialená sonda (obrázok 5)

Ryža. 5.

namontovaný na sľudovej doske pomocou sklopnej montáže a uzavretý v hliníkovom puzdre - sito s priemerom 18 a dĺžkou 80 mm. Pri opakovaní zariadenia musíte prísne dodržiavať pravidlá inštalácie vysokofrekvenčných zariadení.

Zariadenie používa pevné odpory OMLT, MLT-0,125. Rezistory v atenuátore sa vyberajú s presnosťou 10%. Kondenzátory K50-6, KLS, KTP, KM-6. Trimmerový odpor R31 - SP-11; jeho rukoväť sa nachádza pod štrbinou na prednom paneli. Mikroampérmeter M265 s celkovým odchýlkovým prúdom 100 μA. Prepínače MT-1, MT-3, PGK.

Nastavenie zariadenia začína nastavením menovitého prúdu cez Zenerovu diódu V8. Na tento účel sa pri sieťovom napätí 220 V zvolí odpor R35 tak, aby sa stabilizačný prúd rovnal 15 mA. Potom sa výberom odporu R34 nastaví napätie na výstupe stabilizátora na 9 V. Prúd spotrebovaný zariadením nepresahuje 25 mA. Potom sa na vstup sondy privedie napätie z generátora signálu a riadením napätia na výstupe širokopásmového zosilňovača, voľbou korekčných obvodov v emitorových obvodoch tranzistorov V3-V5 dosiahneme rovnomernú frekvenčnú odozvu zosilňovač vo frekvenčnom pásme 0,1...35 MHz (o tom, ako sa to dá urobiť v (1).

Pre nastavenie meracej jednotky Q-meter je potrebné priviesť napätie 100 mV s frekvenciou 760 kHz zo štandardného generátora signálu do zásuvky X4 a pripojiť ľubovoľnú cievku s indukčnosťou v rozsahu 0,1...1 mH do zásuviek X5, X6. Otáčaním osi kondenzátora C26 dosiahneme rezonanciu podľa maximálnych údajov milivoltmetra pripojeného k meracej jednotke Q-meter. Ak je to možné, potom je meracia jednotka správne namontovaná a môžete začať s kalibráciou stupnice kondenzátora. Kondenzátor C26 slúži na jemné doladenie obvodu, takže jeho stupnica by mala byť s nulovou značkou v strede a kalibrovaná od -3 do +3 pF.

Stupnica kondenzátora C25 sa kalibruje pri jednej frekvencii, napríklad 760 kHz, výpočtom pomocou vzorca L=25,4/f2*(C+Cq), kde Cq je kapacita kondenzátora C26, zodpovedajúca nulovej značke stupnice. . Indukčnosť sa získa v mH, ak je frekvencia substituovaná v MHz, a kapacita v pF. Údaje sa korigujú pri frekvencii 24 MHz pomocou kondenzátora C27 ​​a výberu počtu závitov indukčnosti L1 (0,03 μH).

Pre meranie faktora kvality je potrebné pripojiť vzdialenú sondu do zásuvky X9 meracej jednotky Q-meter (vstupný X4 a výstupný konektor X9 meracej jednotky Q-meter sa nachádza na zadnom paneli prístroja). Z externého generátora priveďte napätie požadovanej frekvencie do zásuvky X4 a so stlačeným tlačidlom „K“ (S3) pomocou regulátora výstupného napätia generátora nastavte napätie na 100 mV na milivoltmetrovej stupnici. Ďalej pripojte cievku a dosiahnite rezonanciu otáčaním nastavovacích gombíkov kondenzátorov C25, C26 a odčítajte hodnoty (pri meraní faktora kvality sa hodnoty milivoltmetra vynásobia 10).

Viac podrobností o možné možnosti Použitie Q-metra na meranie rôznych parametrov cievok a kondenzátorov je popísané v.

Literatúra

1. Utkin I. Prenosný milivoltový vietor - Rádio, 1978, 12, s. 42-44

2. Výrobný popis konštrukcie Q-metra E9-4

3. Rogovenko S. Rádiové meracie prístroje - absolventská škola, časť 2, str. 314-334

Milivoltový nanoampérmeter

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

Na to, aby mal voltmeter vysoký vstupný odpor (niekoľko megaohmov), stačí urobiť jeho vstupný stupeň na tranzistor s efektom poľa, zapojený podľa obvodu sledovača zdroja. Na rozdiel od často používanej (na kompenzáciu nulového driftu) diferenciálnej kaskády na týchto polovodičových zariadeniach je toto riešenie jednoduchšie, odpadá nutnosť výberu dvojice kópií, ktoré sú zhodné vo viacerých parametroch, čo si vzhľadom na ich výrazný rozptyl vyžaduje veľký počet tranzistorov, aj keď to vedie k potrebe nastavenia voltmetra na nulu. Keďže úbytok napätia na vstupnom odpore je úmerný prúdu, ktorý ním prechádza, zariadenie ho môže súčasne merať.

Tieto úvahy umožnili navrhnúť jednoduchý milivolt-nanoampérmeter, ktorý poskytuje meranie nízkych jednosmerných aj striedavých napätí a prúdov vo vysokoodporových obvodoch rôznych rádiových zariadení. Vo východiskových polohách prepínačov je prístroj pripravený merať napätie od 0 do 500 mV alebo prúd od 0 do 50 nA. Manipuláciou s prepínačmi je možné znížiť hornú hranicu merania napätia na 250, 50 a 10 mV a prúd - na 25, 5 a 1 nA, alebo každý z nich možno zvýšiť 100-krát (stlačením „mVX100“ a tlačidlá „nAX100“). Maximálne namerané napätie a prúd sú teda obmedzené na 50 V, respektíve 5 μA (väčšie hodnoty možno merať bežnými avometrami s dostatočne veľkým vstupným odporom a nízkym úbytkom napätia, napr. Ts4315). Vstupná impedancia zariadenia je 10 MOhm. keď nie je stlačené alebo 100 kOhm, keď je stlačený tlačidlový spínač „nAX100“. Maximálna frekvencia meraných premenných napätia a prúdu nie je menšia ako 200 kHz.

Schematický diagram zariadenia je znázornený na obr. 1.

Pozostáva zo vstupného uzla (R1 - R3, C2, SZ, SA1, SA2), sledovača zdroja (VT1), zosilňovacieho stupňa (DA1), zariadenia na voľbu meracích limitov a typu prúdu (R9-R16, SA3, SA4), merací uzol (VD3-VD6, PA1, C5) a napájací zdroj (T1, VD7-VD12, C8 - C11, R17, R18).

Zdrojový sledovač poskytuje zariadeniu vysokú vstupnú impedanciu. Podľa referenčných údajov môže zvodový prúd brány aplikovaného tranzistora s efektom poľa dosiahnuť 1 nA, čo zrejme neumožňuje meranie prúdov nižších hodnôt. K takémuto zvodovému prúdu však dochádza len vtedy, keď je napätie medzi bránou a zdrojom 10 V. A v zariadení je toto napätie blízke nule. Preto sú skutočné hodnoty zvodového prúdu oveľa menšie ako nominálna hodnota a môžeme predpokladať, že vstupný odpor zariadenia je určený prvkami vstupného uzla. Ten je frekvenčne nezávislým deličom napätia R1-R3C2C3. ovládané spínačmi SA1 a SA2, čím sa rozšíria limity merania prúdu a napätia na 5 μA a 50 V. Diódy VD1, VD2 chránia tranzistor VT1 pred vstupným napätím, ktoré je preň nebezpečné. Stupeň zosilňovača používa dostupný operačný zosilňovač K140UD1B, ktorý má pomerne vysoký zisk a dobré frekvenčné vlastnosti. Vstupná impedancia zosilňovača je niekoľko stoviek kiloohmov. Namerané napätie sa privádza na neinvertujúci vstup operačného zosilňovača zo zdroja tranzistora VT1. Trimrový rezistor R5 slúži na nastavenie nulových hodnôt prístroja pri prepínaní meracích limitov, op-amp je pokrytý obvodom OOS cez meraciu jednotku a zariadenie na voľbu meracích limitov a typu prúdu. Pomocou spínačov SA3 a SA4 je jeden z rezistorov R9-R16 pripojený na invertujúci vstup op-amp s prepínačom SA4, mikroampérmeter RA1 je zapojený do obvodu OOS buď priamo (pri meraní konštantného napätia a prúdu) alebo cez; usmerňovač VU3-VD6 (pri meraní premenných hodnôt). Na ochranu pred prúdovými rázmi pri vypnutí napájania je mikroampérmeter skratovaný sekciou SA5.2 spínača SA5 súčasne s odpojením zariadenia od siete.

Bipolárne napájanie zariadenia obsahuje parametrické stabilizátory VD7R17 a VD8R18.

Detaily a dizajn. Zariadenie používa odpory SP5-3 (R5) a MLT (iné) a kondenzátory. K50-6 (C5, C8, C9), K50-7 (GIO, SI), MBM, KT1, BM (zvyšok), M2003 mikroampérmeter s plným vychyľovacím prúdom ihly 50 μA. P2K prepínače.

Sieťový transformátor T1 je navinutý na magnetickom jadre ShL15X25 s okienkom 10X35 mm. Vinutie 1-2 obsahuje 4000 závitov drôtu PEV-2 0,12, 3-4-5 - 320 + 320 závitov drôtu PEV-2 0,2.

Operačný zosilňovač K140UD1B je možné nahradiť akýmkoľvek iným (s príslušnými napájacími napätiami a korekciou), avšak vzhľadom na horšie frekvenčné vlastnosti väčšiny dostupných operačných zosilňovačov bude v tomto prípade rozsah pracovnej frekvencie zariadenia zúžený. Namiesto tranzistora KP303B môžete použiť KP303A alebo KP303Zh, namiesto diód D223, D104 - ľubovoľné kremíkové s rovnakými parametrami, namiesto D18 - germániové diódy série D2 alebo D9 s ľubovoľným písmenovým indexom.

Zariadenie môže používať aj iné mikroampérmetre s plným vychyľovacím prúdom 100 alebo 200 µA, avšak odpory R9-R16 V tomto prípade ich budete musieť zvoliť znova.

Zariadenie je zostavené na dvoch doskách plošných spojov zo sklolaminátu hrúbky 1,5 mm. Ich výkresy sú znázornené na obr. 2 (doska 1)

a 3 (doska 2).

Prepínače SA1-SA4 spolu s doskou 1 sú namontované na hliníkovom rohu, ktorý je priskrutkovaný k prednému panelu. Na ňom je nainštalovaný aj orezávací odpor R5 na nastavenie nuly zariadenia, pre ktorý je otvor pre skrutkovač. Doska 2 je zaistená pomocou objímok a matíc na montážnych skrutkách mikroampérmetra. V jeho strednej časti bol vyrezaný otvor s rozmermi 45X X 15 mm, umožňujúci prístup k lístkom na kolíkoch mikroampérmetra, ku ktorým sú prispájkované vývody kondenzátora C5. Kondenzátory C10 a SI sú inštalované na kovovom rohu priskrutkovanom k ​​tejto doske a kryt kondenzátora SI je od neho izolovaný.

Nastavenie. Pred inštaláciou sa odporúča vybrať niektoré časti zariadenia. V prvom rade to platí pre odpory R2 a R3. Ich celkový odpor by mal byť rovný 10 MOhm (prípustná odchýlka - nie viac ako ±0,5%) a pomer odporu R2/R3 by mal byť 99. Rezistor R1 musí byť zvolený s rovnakou presnosťou. Na uľahčenie výberu môže byť každý z menovaných rezistorov zložený z dvoch (menších hodnôt). Diódy VD3-VD6 sa vyberajú podľa približne rovnakého spätného odporu, ktorý musí byť aspoň 1 MOhm.

Ďalej sa všetky diely okrem rezistorov RIO-R16 namontujú na dosky, pripojí sa výkonový transformátor, časti meracej jednotky, vstupné jacky a nastavením prepínačov do polôh znázornených na schéme, napájanie je zapnuté. Najprv sa merajú napätia na výstupe bipolárneho zdroja energie a ak sa líšia o viac ako 0,1 V, vyberie sa zenerova dióda VD7 alebo VD8. Napätie zvlnenia oboch ramien zdroja by nemalo presiahnuť 2 mV.

Potom v strednej polohe jazdca orezávacieho odporu R5 voľbou odporu R6 nastavte ručičku mikroampérmetra PA1 presne na nulovú značku stupnice a pokračujte v kalibrácii zariadenia. Najprv sa na vstupné konektory XS1 a XS3 privedie konštantné napätie 10 mV a pri stlačenom tlačidle SA3.1 sa voľbou odporu R10 dosiahne vychýlenie strelky po poslednú značku stupnice. Potom sa vstupné napätie postupne zvyšuje na 50, 250 a 500 mV a rovnaký cieľ sa dosiahne výberom rezistorov R13 (pri stlačenom tlačidle SA3.2), R15 (stlačené tlačidlo SA3.3) a R9 (všetky tlačidlá v polohy zobrazené v diagrame) resp. ).

Potom sa pomocou spínača SA4 prístroj prepne do režimu merania premenlivého napätia a prúdu a postupným privedením striedavého napätia 10, 50, 250 a 500 mV s frekvenciou 1 kHz do zásuviek XS2, XS3 sa prístroj kalibruje. výberom rezistorov R12, R14, R16 a R11.

Nakoniec so stlačeným tlačidlom SA2 a vstupným napätím s frekvenciou 100 kHz skontrolujte kalibráciu na jednom z limitov merania striedavého napätia a v prípade potreby opravte údaje zariadenia výberom kondenzátora C2.

B. AKILOV

Sayanogorsk, Khakass autonómny okruh

ROZHLAS č.2, 1987 s. 43.

Pri nastavovaní a opravách audio zariadení potrebujete zariadenie, ktoré meria nízkofrekvenčné striedavé napätia v širokom rozsahu (od zlomkov milivoltov až po stovky voltov), ​​pričom má vysokú vstupnú impedanciu a dobrú linearitu, aspoň v rámci frekvenčného spektra 10-30 000 Hz.

Populárne digitálne multimetre tieto požiadavky nespĺňajú. Rádioamatérovi preto nezostáva nič iné, len si vyrobiť nízkofrekvenčný milivoltmeter svojpomocne.

Milivoltmeter s číselníkom, ktorého obvod je znázornený na obrázku, dokáže merať striedavé napätie v rámci 12 limitov: 1mV, 3mV, 10mV; 30 mV, 100 mV, 300 mV, 1 V, 3 V, 10 V, 30 V, 100 V, 300 V. Vstupná impedancia zariadenia pri meraní v milivoltoch je 3 megaohmy, pri meraní vo voltoch - 10 megaohmov. Vo frekvenčnom rozsahu 10-30000 Hz nie je nerovnomernosť odčítania väčšia ako 1 dB. Chyba merania pri frekvencii 1 kHz je 3% (úplne závisí od presnosti deličových odporov).
Namerané napätie je privedené na konektor X1. Ide o koaxiálny konektor, ktorý sa používa ako anténa v moderných televízoroch. Na vstupe je frekvenčne kompenzovaný delič o 1000 -R1. R2, C1, C2. Prepínač S1 sa používa na výber priameho (čítanie v mV) alebo deleného (čítanie vo V) signálu, ktorý sa potom privádza do zdrojového sledovača na tranzistore VT1 s efektom poľa. Tento stupeň je potrebný hlavne na získanie vysokej vstupnej impedancie zariadenia.
Prepínač S2 sa používa na výber limitov merania s jeho pomocou sa prepínajú deliace koeficienty deliča napätia na odporoch R4-R8, čo celkovo tvorí kaskádové zaťaženie na VT1. Prepínač má šesť polôh označených číslami „1“, „3“, „10“, „30“, „100“, „300“. Pri výbere meracieho limitu prepínač S2 nastavuje hraničnú hodnotu a prepínač S1 nastavuje mernú jednotku. Napríklad, ak je potrebný limit merania 100 mV, S1 sa nastaví do polohy „mV“ a S2 sa nastaví na „100“.
Ďalej sa striedavé napätie privádza do trojstupňového zosilňovača pomocou tranzistorov VT2-VT4, na výstupe ktorého je v spätnoväzbovom obvode zosilňovača zapojený merač (PI, VD1, VD2, VD3, VD4).
Zosilňovač je vyrobený podľa obvodu s galvanickou väzbou medzi stupňami. Zosilnenie zosilňovača sa nastavuje pomocou trimovacieho rezistora R12, ktorý mení hĺbku spätnej väzby.
Merač je diódový mostík(VD1-VD4) v uhlopriečke ktorého je zahrnutý 100mA mikroampér P1. Mikroampérmeter má dve lineárne stupnice - „0-100“ a „0-300“.
Milivoltmetrové zosilňovače sú napájané napätím 15V z integrovaného stabilizátora A1, ktorý prijíma napätie z výstupu zdroja pozostávajúceho z nízkovýkonového transformátora T1 a diódového usmerňovača VD5-VD8.
LED HL1 slúži ako indikátor zapnutého stavu.

Zariadenie je zmontované v kryte chybného AC trubicového milivoltmetra. Zo starého zariadenia zostal iba indikátorový miliampérmeter, kryt, podvozok a niektoré spínače (sieťový transformátor a väčšina ostatných častí bola predtým odstránená, aby bolo možné zostaviť domáci osciloskop s polovodičovou trubicou). Keďže neexistovali sondy so špecifickým konektorom z trubicového milivoltmetra, konektor na prednom paneli bolo potrebné nahradiť bežnou anténnou zásuvkou, ako napríklad na televízore.
Kryt môže byť iný, ale musí byť tienený.
Detaily vstupného deliča, zdrojového sledovača, deliča na rezistoroch R4-R9 sa skúmajú objemovou montážou na kontakty X1, S1, S2 a kontaktné lístky, ktoré sú v kryte na prednom paneli. Zosilňovač využívajúci tranzistory VT2-VT4 je namontovaný na jednej z kontaktných líšt, z ktorých sú v puzdre štyri. Časti usmerňovača VD1-VD4 sú namontované na kontaktoch merací prístroj P1.
Výkonový transformátor T1 je čínsky nízkovýkonový transformátor so sekundárnym vinutím 9+9V. Používa sa celé vinutie. Kohútik sa nepoužíva, do usmerňovača VD5-VD8 sa privádza striedavé napätie z vonkajších svoriek sekundárneho vinutia (ukazuje sa 18V). Môžete použiť iný transformátor s výstupom 16-18V. Napájacie časti sú umiestnené pod šasi, aby sa zabránilo prenikaniu rušenia z transformátora do obvodu zariadenia.

Podrobnosti môže byť veľmi rôznorodá. Puzdro je priestranné a zmestí sa do neho takmer všetko. Kondenzátory C10 a C11 musia byť navrhnuté na napätie najmenej 25V a všetky ostatné kondenzátory musia byť navrhnuté na napätie najmenej 16V. Kondenzátor C1 musí umožňovať prevádzku pri napätiach do 300V. Ide o starý keramický kondenzátor KPK-MT. Pod jeho upevňovaciu maticu je potrebné nainštalovať kontaktnú slučku (alebo vytvoriť slučku z pocínovaného drôtu) a použiť ju ako výstup jednej z dosiek.
Rezistory R4-R9 musia mať dostatočne vysokú presnosť (alebo ich treba zvoliť meraním odporu presným ohmmetrom). Reálne odpory by mali byť takéto: R4 = 5,1 k, R5 = 1,75 k, R6 = 510 Rt, R7 = 175 Rt. R8 = 51 od, R9 = 17,5 od. Chyba zariadenia do značnej miery závisí od presnosti výberu týchto odporov.
Chyba zariadenia do značnej miery závisí od presnosti výberu týchto odporov.

Nastavenie.
Na jeho nastavenie potrebujete nízkofrekvenčný generátor a nejaký ten štandardný striedavý milivoltmeter, prípadne osciloskop, pomocou ktorého môžete prístroj kalibrovať. Pri nastavovaní glukomera si uvedomte, že rušenie striedavého prúdu vo vašom tele môže mať významný vplyv na hodnoty merača. Preto sa pri meraní nedotýkajte častí obvodu zariadenia rukami alebo kovovými nástrojmi.
Po kontrole inštalácie priveďte na vstup zariadenia sínusové napätie 1 mV s frekvenciou 1 kHz (z nízkofrekvenčného generátora). Nastavte S1 na „mV“ a S2 na „1“ a nastavením odporu R12 skontrolujte, či je ručička indikátora nastavená na poslednú značku stupnice (a neopiera sa o obmedzovač mimo mierky).
Potom prepnite S1 na „V“ a priveďte na vstup zariadenia z generátora sínusové napätie 1V s frekvenciou 100 Hz. Vyberte odpor R2 (môžete ho dočasne nahradiť sublineárnym odporom) tak, aby ručička prístroja bola na poslednej značke stupnice. Potom zvýšte frekvenciu na 10 kHz (udržiavajte úroveň 1V) a nastavte C1 tak, aby boli hodnoty rovnaké. ako pri 100 Hz. Skontroluj znova.
V tomto bode možno úpravu považovať za dokončenú.

Poptsov G.

Tento článok je venovaný dvom voltmetrom implementovaným na mikrokontroléri PIC16F676. Jeden voltmeter má rozsah napätia od 0,001 do 1,023 voltu, druhý s príslušným odporovým deličom 1:10 dokáže merať napätia od 0,01 do 10,02 voltu. Prúdová spotreba celého zariadenia pri výstupnom napätí stabilizátora +5 voltov je približne 13,7 mA. Obvod voltmetra je znázornený na obrázku 1.

Obvod dvoch voltmetrov

Digitálny voltmeter, obvodová činnosť

Na implementáciu dvoch voltmetrov sa používajú dva kolíky mikrokontroléra, nakonfigurované ako vstup pre modul digitálneho prevodu. Vstup RA2 sa používa na meranie malých napätí v oblasti voltu a na vstup RA0 je pripojený delič napätia 1:10 pozostávajúci z rezistorov R1 a R2, ktorý umožňuje meranie napätia až do 10 voltov. Tento mikrokontrolér používa desaťbitový modul ADC a aby bolo možné realizovať meranie napätia s presnosťou 0,001 voltu pre rozsah 1 V, bolo potrebné použiť externé referenčné napätie z ION čipu DA1 K157HP2. Od moci A ON Mikroobvod je veľmi malý a aby sa vylúčil vplyv vonkajších obvodov na tento ION, do obvodu sa zavedie vyrovnávací operačný zosilňovač na mikroobvode DA2.1. LM358N. Toto je neinvertujúci napäťový sledovač, ktorý má 100% zápornú hodnotu spätná väzba- OOC. Výstup tohto operačného zosilňovača je zaťažený záťažou pozostávajúcou z rezistorov R4 a R5. Z rezistora trimra R4 sa na kolík 12 mikrokontroléra DD1 privádza referenčné napätie 1,024 V, nakonfigurované ako vstup referenčného napätia pre prevádzku. ADC modul. Pri tomto napätí bude každá číslica digitalizovaného signálu rovná 0,001 V. Na zníženie vplyvu šumu sa pri meraní malých hodnôt napätia používa ďalší sledovač napätia, implementovaný na druhom operačnom zosilňovači čipu DA2. OOS tohto zosilňovača prudko znižuje šumovú zložku meranej hodnoty napätia. Zníži sa aj napätie impulzného šumu meraného napätia.

Na zobrazenie informácií o nameraných hodnotách slúži dvojriadkový LCD, aj keď pri tomto prevedení by stačil jeden riadok. Ale mať možnosť zobraziť akékoľvek ďalšie informácie na sklade tiež nie je zlé. Jas podsvietenia indikátora je riadený rezistorom R6, kontrast zobrazovaných znakov závisí od hodnoty odporov deliča napätia R7 a R8. Zariadenie je napájané stabilizátorom napätia namontovaným na čipe DA1. Výstupné napätie +5 V sa nastavuje odporom R3. Pre zníženie celkového odberu prúdu je možné znížiť napájacie napätie samotného ovládača na hodnotu, pri ktorej by bola zachovaná funkčnosť ovládača indikátorov. Pri testovaní tohto obvodu indikátor pracoval stabilne pri napájacom napätí mikrokontroléra 3,3 voltu.

Nastavenie voltmetra

Na nastavenie tohto voltmetra potrebujete aspoň digitálny multimeter schopný merať 1,023 V na nastavenie referenčného napätia ION. A tak pomocou testovacieho voltmetra nastavíme napätie 1,024 voltu na kolíku 12 mikroobvodu DD1. Potom privedieme napätie známej hodnoty na vstup operačného zosilňovača DA2.2, kolík 5, napríklad 1 000 voltov. Ak sa hodnoty ovládacieho a nastaviteľného voltmetra nezhodujú, potom pomocou rezistora R4, zmenou hodnoty referenčného napätia, dosiahnete ekvivalentné hodnoty. Potom je napájaný vstup U2 referenčné napätie známa hodnota, napríklad 10,00 voltov, a výber hodnoty odporu rezistora R1 alebo R2, alebo oboch, dosiahnu ekvivalentné hodnoty z oboch voltmetrov. Tým je úprava dokončená.

Potreboval som presný AC milivoltmeter, naozaj som sa nechcel rozptyľovať hľadaním vhodného obvodu a výberom dielov, tak som šiel von a kúpil som si hotovú súpravu „AC milivoltmeter“. Keď som sa pozrel do návodu, ukázalo sa, že mám len polovicu toho, čo som potreboval. Opustil som túto myšlienku a kúpil som si na trhu starodávny, ale takmer vo výbornom stave, osciloskop LO-70 a urobil som všetko perfektne. A keďže ma v ďalšom období dosť unavilo presúvať túto tašku so stavebnicou z miesta na miesto, rozhodol som sa ju predsa len zložiť. Je tu aj zvedavosť, aký dobrý bude.

Sada obsahuje mikroobvod K544UD1B, čo je operačný diferenciálny zosilňovač s vysokou vstupnou impedanciou a nízkymi vstupnými prúdmi, s vnútornou korekciou frekvencie. Plus vytlačená obvodová doska s dvoma kondenzátormi, s dvoma pármi rezistorov a diód. Súčasťou je aj montážny návod. Všetko je skromné, ale nie sú tam žiadne ťažké pocity, súprava stojí menej ako jeden mikroobvod v maloobchodnom predaji.

Milivoltmeter zostavený podľa tohto obvodu vám umožňuje merať napätie v medziach:

• 1 - do 100 mV
• 2 - až 1 V
• 3 - až 5 V

V rozsahu 20 Hz - 100 kHz, vstupná impedancia cca 1 MΩ, napájacie napätie
od + 6 do 15 V.

Doska s plošnými spojmi milivoltmetra striedavého prúdu je zobrazená zo strany tlačených stôp pre „kreslenie“ v Sprint-Layout („zrkadlenie“ nie je potrebné), ak je to potrebné.

Montáž začala zmenami v zložení komponentov: Pod mikroobvod som nainštaloval zásuvku (bude to bezpečnejšie), zmenil keramický kondenzátor na filmový kondenzátor, nominálna hodnota bola prirodzene rovnaká. Jedna z diód D9B sa stala pri montáži nepoužiteľná - všetky D9I boli spájkované, našťastie posledné písmeno diódy nie je v návode vôbec zapísané. Hodnoty všetkých komponentov nainštalovaných na doske boli zmerané, zodpovedajú hodnotám uvedeným v diagrame (pre elektrolyt).

Sada obsahovala tri odpory s nominálnou hodnotou R2 - 910 Ohm, R3 - 9,1 kOhm a R4 - 47 kOhm, avšak v montážnom návode je klauzula, že ich hodnoty musia byť zvolené počas procesu nastavenia, takže I okamžite nastavte orezávacie odpory na 3. 3 kOhm, 22 kOhm a 100 kOhm. Bolo potrebné ich namontovať na akýkoľvek vhodný spínač, vzal som dostupnú značku PD17-1. Zdal sa byť veľmi pohodlný, bol miniatúrny, bolo ho čo pripevniť na dosku a mal tri pevné polohy spínania.

V dôsledku toho som všetky komponenty elektronických súčiastok umiestnil na dosku plošných spojov, prepojil ich medzi sebou a pripojil na zdroj striedavého prúdu s nízkym výkonom - transformátor TP-8-3, ktorý bude dodávať napätie 8,5 voltov do obvodu.

A teraz posledná operácia je kalibrácia. Virtuálny sa používa ako generátor audio frekvencie. Počítačová zvuková karta (aj tá najpriemernejšia) si celkom dobre poradí s frekvenciami do 5 kHz. Z generátora audio frekvencie je na vstup milivoltmetra privádzaný signál s frekvenciou 1000 Hz, ktorého efektívna hodnota zodpovedá maximálnemu napätiu zvoleného podrozsahu.

Zvuk je prevzatý z konektora pre slúchadlá (zelený). Ak po pripojení na okruh a zapnutí virtuál generátor zvuku zvuk „nebude fungovať“ a aj keď pripojíte slúchadlá, nebudete ho počuť, potom v menu „štart“ presuňte kurzor na „nastavenia“ a vyberte „ovládací panel“, kde vyberte „správca zvukových efektov“ a v ňom kliknite na „Output S/ PDIF“, kde sa zobrazí niekoľko možností. Náš je ten, kde sú slová „analógový výstup“. A zvuk prejde.

Bol zvolený podrozsah „do 100 mV“ a pomocou trimovacieho rezistora bola ručička vychýlená o konečné dieliky mikroampérmetrovej stupnice (netreba dávať pozor na frekvenčný symbol na stupnici). To isté sa úspešne podarilo s ďalšími podpásma. Pokyny výrobcu v archíve. Napriek svojej jednoduchosti sa dizajnér rádia ukázal ako celkom funkčný a obzvlášť sa mi páčilo, že ho bolo možné nakonfigurovať. Jedným slovom, súprava je dobrá. Umiestnenie všetkého do vhodného puzdra (ak je to potrebné), inštalácia konektorov atď. bude otázkou techniky.

Diskutujte o článku MILIVOLTMETER STRIEDAVÉHO PRÚDU