HF voltmetar s linearnom skalom. RMS voltmetar AC voltmetar radi operativno pojačalo

Mogućnost preranog kvara skupog akumulatora prisiljava ljubitelja automobila na pažljivo praćenje rada regulatora napona i stanja električnog sustava vozila. Napon u njemu ne smije se razlikovati više od ± 3% od optimalne vrijednosti koja je utvrđena za ove radne uvjete baterija i zavisi od toga klimatska zonalokaciju baterije i njenu bateriju tehničko stanjerežim rada automobila. Što preciznije održava optimalni napon pri ponovnom punjenju baterije, to će duže trajati.

Od velike važnosti je pravilan rad auto-agregata. Kad se napon generatora poveća za 10-12% (oko 0,15 V) iznad optimalnog, vijek trajanja baterije i električnih svjetiljki smanjuje se 2-2,5 puta.

Da biste točno izvršili sva potrebna podešavanja, potreban vam je poseban voltmetar koji mjeri napon u rasponu od 13-15 V s točnošću od 0,1 V. Teško je kupiti takav uređaj, ali mnogi mogu napraviti takav uređaj s razmjerom ispruženim u rasponu od 10-15 V. Povećana preciznost mjerenja, linearna skala u cijelom rasponu mjerenja, odsutnost vlastitog izvora napajanja, povećana pouzdanost (zbog zaštitnih elemenata predviđenih u uređaju koji ne utječu na točnost mjerenja), mogućnost upravljanja „protežu“ zonu skale karakteristične su karakteristike ovog uređaja. Zasnovan je na operativnom pojačalu i mjerilom razlike napona.

Specifikacije voltmetar

Izmjereni raspon napona, V. . od 10 do 15
Dostižna pogreška mjerenja pri temperaturi od 20 ± 5 ° C, a ne gore,% ... 0,5
Diskretnost, V. . 0,05
Ulazna impedancija, ne manja od kOhm. . . 0,75
Raspon radnih temperatura, ° C . . od -10 do +35
Dimenzije (sa mikroametrom M906), mm. . . 65x105x120

Voltmetar se napaja direktno iz objekta za mjerenje. Početna pristranost u odnosu na koju se vrši mjerenje postavlja se otporom lanca otpornika R3, R4 (vidi shemu kruga na slici 1), a povratna vrijednost (koja određuje dobitak ODADA1 i, shodno tome, stepen "rastezanja" raspona) određuje se otporom lanca otpornika R5, R6.

Izvor referentnog napona na zener diodi VD3 također pruža potencijalnu pristranost na neinvertirajućem ulazu DA za količinu jednaku približno polovini izmjerenog pada napona, što je potrebno za rad op-ampe s unipolarnom snagom.

Otpor otpornika R7 ovisi o osjetljivosti mikroammetra RA i maksimalnom izlaznom naponu operativnog pojačala u odnosu na katodu zener diode VD3.

Diode VD1, VD2 pružaju op-amp zaštitu, a VD4, VD5 - mikroammetar protiv prekomjerne struje. VD1 inhibira prolaz struje negativne polarnosti kroz otpornik R1 i operativno pojačalo. Moguće je da struja struji kroz predodređenu zener diodu VD3, VD2 diodu i R2-R4 otpornike. Tako će se između DA ulaza (terminala 3.2) uspostaviti potencijalna razlika ne veća od 0,7 V. Sličan pad napona bit će na terminalu 3 u odnosu na terminal 4 op-amp.

To osigurava pouzdanu zaštitu naponskog pojačala od grešaka pri povezivanju polariteta.

Stalni otpornici tipa MLT koriste se u voltmetru, a prikladno je koristiti višepojasne SP5-2, SP5-3, SP5-14 kao podešene. Dopušteno je koristiti druge vrste OS-a, na primjer, K140UD7 ili K140UD1A, K553UD1 s odgovarajućim korekcijskim krugovima. Diode - bilo koji silikon male snage. Zener dioda KS147A može se zamijeniti s KS156A, ali vjerovatno je da će se temperaturna stabilnost voltmetra pogoršati i bit će potrebno razjasniti vrijednosti otpornika R1-R3. Mikroammetar - M906 ili M24 sa ukupnom devijacionom strujom od 50 μA i skalom koja odgovara odabranoj mjernoj zoni. Moguće je koristiti i druge pokazivačke uređaje sa ukupnom devijacionom strujom do 1 mA, ali u ovom je slučaju potrebno odabrati vrijednost otpornika R5 na temelju odabrane vrijednosti pada napona preko njega (oko 1,5 V). Avometar možete koristiti i u režimu mikroametra. Tada će ovaj uređaj biti napravljen u obliku prefiksa testera.

U nedostatku neispravnih elemenata i grešaka u instalaciji, podešavanje voltmetra se svodi na njegovu kalibraciju. Ova operacija se izvodi pomoću podesivog izvora napajanja s izlaznim naponom 9-16 V i uzornim voltmetrom, po mogućnosti digitalnim, na primjer V7-16, FZO, VR-11.

Trimerski otpornici su ugrađeni u srednji položaj i napon od 12-13 V primjenjuje se na ulaz voltmetra, kontrolirajući ga pomoću primjera uređaja. Strelica podešenog voltmetra treba da odstupa od nule. Zatim se na izlazu izvoda napajanja postavlja napon od 10 V (± 0,05 V) i strelica voltmetra dovodi na podjelu nulte skale pomoću otpornika R4. Zatim, povećanjem izmjerenog napona na 15 ± 0,05 V, otpornikom R6 postavlja se strelica do konačne podjele skale. Ponavljanjem tih operacija za 10 V i 15 V postižu se najtačnije postavke voltmetra u radnom području od 13-14,5 V.

Tijekom uspostavljanja rele-regulatora, napon se mjeri izravno na stezaljkama akumulatora.

Na slici 2 prikazana je štampana pločica s rasporedom elemenata. Ploča se postavlja na kontaktne vijke mikroammetra M906 i zajedno s njom nalazi se u kutiji.

Sl. 2

V. Bakanov, E. Kachanov, Chernivtsi, dizajner modela br. 12, 1990., str. 27

Lista radio elemenata

Oznaka	Tip	Nominalna vrijednost	iznos	Bilješka	Moja bilježnica
DA	OU	K140UD6	1	K140UD7, K140UD1A, K553UD1	U beležnicu
VD1, VD2, VD4, VD5	Dioda	KD521V	4		U beležnicu
Vd3	Zener dioda	KS147A	1		U beležnicu
C1	Elektrolitički kondenzator	4,7 uF 20 V	1		U beležnicu
C2	Kondenzator	0.1 uF	1		U beležnicu
R1	Otpornik	510 ohm	1		U beležnicu
R2	Otpornik	15 kOhm	1		U beležnicu
R3	Otpornik	8,2 kOhm	1	MLT izbor	U beležnicu
R4	Trimmer Resistor	4,7 kOhm	1

Operativni voltmetar pojačala

http: // www. irls narod. com / izm / volt / volt05.htm

Pri podešavanju razne elektroničke opreme često se zahtijeva izmjenični i istosmjerni voltmetar s velikom ulaznom impedancijom u širokom rasponu frekvencija. Bio je to tako jednostavan uređaj koji je bio izveden na K574UD1A op ampu, koji ima visoke karakteristike (jedinična frekvencija pojačanja veća od 10 MHz i brzina porasta izlaznog napona do 90 V / μs).

Shematski dijagram voltmetra prikazan je na Sl. 1.

Omogućuje vam izmjerenje izmjeničnog i istosmjernog napona u 11 pod-opsega (gornje granice mjerenja navedene su na dijagramu). Raspon frekvencija je od 20 Hz do 100 kHz u pojasevu „10 mV“, do 200 kHz u „30 mV“ potpolju i do 600 kHz u ostatku. Ulazna impedancija - 1 MΩ. Pogreška u mjerenju konstantnog napona je ± 2, a varijabla ± 4%. Nulta drift nakon zagrijavanja (20 min) je praktično odsutna. Trenutna potrošnja - ne više od 20 mA.

Uređaj sadrži precizni ispravljač na optičkom pojačalu DA1 s diodnim mostom VD1-VD4 u krugu OOS. Ispravljeni napon se primenjuje na mikroammetar PA1. Ovo uključivanje omogućava vam dobijanje najlinearnije skale voltmetra. Otpornik R14 koristi se za balansiranje op-ampera, tj. Za postavljanje instrumenta na nulu.

Precizni ispravljač korišten je za mjerenje ne samo izmjeničnog, već i istosmjernog napona, koji je smanjio broj prebacivanja pri prelasku iz jednog načina rada u drugi. Pored toga, ovo je pojednostavilo proces merenja istosmjernog napona, jer nije bilo potrebe za promjenom polariteta uključivanja mikroammetra RA1. Znak izmjerenog izravnog napona određuje se indikatorom polarnosti na op ampu DA2, uključuje se u skladu s krugom pojačala i opterećuje LED-om HL1, HL2. Osjetljivost uređaja je takva da ukazuje na polaritet napona kada strelica mikroammetra odstupa samo za jednu podjelu razmjera.

Način rada uređaja odabire se prekidačem SA1, mjernim pododručjem - prekidačem SA2, koji mijenja dubinu OOS-a, pokrivajući op-amp DA1. U tom se slučaju u OOS krug mogu uključiti dvije grupe otpornika: R7-R11 (s konstantnim naponom na ulazu) i R18, R19, R21-R23 (s promjenljivom). Ocjene potonjeg odabrane su na način da očitanja uređaja odgovaraju efektivnim vrijednostima sinusoida

aC napon. Korekcijski krugovi R17C8, R20C9 smanjuju neravnine karakteristike amplitude frekvencije (AFC) uređaja u potporanjima „10 mV“ i „30 mV“. Induktor L1 nadoknađuje nelinearnost frekvencijskog odziva operativnog pojačala DA1. Mnoštvo mjernih granica od jedne i tri osigurava se ulaznim frekventno kompenziranim razdjelnicima na elementima R1-R6, C2-C7. Promjena koeficijenta podjele događa se istodobno s uključivanjem otpornika u OOS krugu DA1 čipa prekidačem SA2.

Uređaj se napaja iz izvora impulsa (Sl. 2). Kao osnova uzeta je naprava opisana u članku V. Zaitsev, V. Ryzhenkov „Mrežna jedinica za napajanje male veličine“ (Radio, 1976, br. 8, str. 42, 43). Da bi se povećala stabilnost i smanjila razina napajanja naponom, dopunjena je stabilizatorima na DA3, DA4 mikro krugovima i LC filterima. Možete koristiti drugi pogodan stabilizovani izvor napona ± 15 V, kao i bateriju ćelija ili baterija.

Voltmetar koristi mikroammetar M265 (klasa točnosti 1) sa ukupnom devijacionom strujom od 100 μA i dvije skale (s konačnim oznakama 100 i 300). Dopušteno odstupanje otpora otpornika R1-R6, R7-R11, R18, R19, R21-R23 nije veće od ± 0,5%. Čip K574UD1A može se zamijeniti s K574UD1B, K574UD1V. Dušice L1-L5 - DM-0,1. T1 transformator je namotan na toroidnu magnetsku jezgru vanjskog promjera 34, unutrašnje 18 i visine 8 mm od trake od permalloya debljine 0,1 mm. Namota I i IV sadrže 60 okretaja žice PEV-2 0,1, II i III - 120 (PEV-2 0,2), a V i VI - 110 (PEV-2 0,3) okretaja.

Za smanjenje smetnji elementi ulaznog razdjelnika i otpornici OOS kruga R7-R11, R18, R19, R21-R23 su montirani izravno na kontakte prekidača SA2. Preostali dijelovi postavljaju se na sklopnu ploču koja je montirana na navojnim klinovima i priključcima mikroammetra. Čip DA1 je zatvoren mesinganim ekranom. Električni terminali 5 i 8 op-pojačala direktno na DA1 čipu povezani su preko kondenzatora kapaciteta 0,022 ... 0,1 µF zajedničkom žicom. Pomoću prekidača SA1, SA2, njegovi priključci 3 i 4 povezani su zaštićenim žicama. Tranzistori napajanja VT1, VT2 instalirani su na hladnjacima s površinom hlađenja od oko 6 cm2. Izvor mora biti zaštićen.

Uspostavljanje započinje s izvorom energije. Ako se njegov blokirajući generator ne pobudi, generacija se postiže odabirom otpornika R26. Nakon toga, podešavanje otpornika R28, R30 postave napone +15 i -15 V, povežu prilagođeni uređaj na izvor i osiguraju da se DA1 čip ne aktivira. Ako se to još uvijek dogodi, tada je između njegovih terminala 6 i 7 uključen kondenzator kapaciteta 4 ... 10 pF i odsustvo samoiskretanja provjerava se na svim pod-rasponima za mjerenje istosmjernog i izmjeničnog napona.

Zatim se uređaj prebacuje u podmjerni raspon izmjeničnog napona "1 V" i na ulaz se dovodi sinusoidni signal s frekvencijom od 100 Hz. Promjenom njegove amplitude postižu se odstupanje strelice do srednje oznake ljestvice. Povećavanjem frekvencije ulaznog napona, podrezivanjem kondenzatora C2 postižu se minimalne promjene očitanja uređaja u rasponu radne frekvencije. Isto je učinjeno i na podbrojevima "10 V" i "100 V", mijenjajući kapacitet kondenzatora C4 i C6, respektivno. Nakon toga pomoću uzornog voltmetra provjeravaju se očitanja uređaja na svim podpojasima.

Treba napomenuti da se u nedostatku mikro kruga K574UD1A u voltmetru može koristiti OU K140UD8 s bilo kojim slovnim indeksom, no to će dovesti do određenog suženja radnog frekvencijskog opsega.

V. SHCHELKANOV

Millivoltmetar

http: // www. irls narod. com / izm / volt / volt06.htm

Instrument izgled što je prikazano na sl. 1 3. str. Poklopac časopisa (nije prikazan ovdje) mjeri efektivne vrijednosti sinusoidnog napona od 1 mV do 1 V, koristeći dodatnu razdjelničku mlaznicu do 300 V, u frekvencijskom opsegu 20 Hz ... 20 MHz. Upotreba širokopojasnog pojačala s ispravljačem u milivoltmetru obuhvaćena općim negativnim povratnim informacijama (OOS) omogućila nam je visoku točnost očitanja i linearnu skalu. Osnovna pogreška na frekvenciji od 20 kHz nije veća od ± 2%. Dodatna frekvencijska greška u rasponu od 100 Hz ... 10 MHz ne prelazi ± 1, a u intervalima od 20 ... 100 Hz i 10 ... 20 MHz - ± 5%. Pogreška pri prebacivanju mjernih granica u frekvencijama iznosi do 10 i od 10 do 20 MHz ne smije biti veća od ± 2 i ± 6%. Sa tačnošću dovoljnom za amaterske radio prakse (± 10 ... 12%) instrument može mjeriti napone s frekvencijom do 30 MHz, međutim, najmanji napon je 3 mV. Ulazni otpor milivoltmetra je 1 MΩ, ulazni kapacitet je 8 pF. Uređaj pokreće baterija od jedanaest D-0,25 baterija. Trenutna potrošnja - oko 20 mA. Vrijeme neprekidnog rada od svježe napunjene baterije je najmanje 12 sati.

Punjači "href \u003d" / tekst / kategorija / zaryadnie_ustrojstva / "rel \u003d" oznaka "\u003e Punjači (VD4).

Kaskada sonde pokrivena je 100% zaštitom okoliša. Njegov teret i istovremeno element OOS kruga je razdjelnik napona R8-R13. Uključen je dodatni otpornik R8 koji odgovara razdjelniku s impedancijom (1500m) priključnog kabela. Kondenzatori C4. C5 nadoknađuje distorziju frekvencije.

Milivoltmetersko širokopojasno pojačalo sastavljeno je na tranzistorima VT3 - VT10. Pojačalo je trostupanjsko, na VT4 tranzistorima. VT7, VT10 sa opterećenjem, čije funkcije vrši pojačalo na tranzistorima VT3, VT6, VT9. Tranzistori VT5 i VT8 uključeni diodama povećavaju napon između kolektora i emitera tranzistora VT3 i VT4.

Ulaz pojačala spojen je preko kondenzatora C6, C7 i prekidača SA1.2 na izlaz razdjelnika napona. Polarizacijski napon na mjesto priključka kondenzatora dovodi se preko otpornika R14. Otpornik R15 formira niskopropusni filter s ulaznom kapacitivnošću tranzistora VT4, koji omogućava smanjenje pojačanja izvan radnog opsega pojačala.

U istosmjernoj struji pojačalo pokriva opći OOS putem otpornika R15 i R21. Kaskade opterećenja također su pokrivene općim OOS, a njegova dubina je 100%, s obzirom da je baza tranzistora VT3 izravno povezana s emiterom tranzistora VT9. Ovaj OOS također djeluje na izmjeničnu struju (otpornik R25 kondenzator ne okida), što značajno povećava izlazni otpor tranzistora VT9 (i cijelog pojačala) i smanjuje njegov izlazni kapacitet na jedinice picofarada. U ovom se slučaju stvaraju uvjeti za prijenos cijele snage pojačanog signala na ispravljač (VD1. VD2) u širokom frekvencijskom rasponu. Visok izlazni otpor pruža način rada generatora struje u krugu ispravljača i linearnu skalu.

Uz uključivanje tranzistora VT9 i VT10 naznačenih na dijagramu, vrlo je teško postići stabilnost radnog načina pojačala. Dobri rezultati postignuti su povezivanjem sakupljača tranzistora VT3 i VT4 preko otpornika R18 i R19 i povezivanjem kolektora tranzistora VT6 i, VT7 na njihovu spojnu točku (2).

Ako se iz bilo kojeg razloga, na primjer, zbog povećanja temperature tranzistora VT3, povećava struja njegovog kolektora. Kao rezultat toga, napon između njegovog kolektora i emitera i struja tranzistora VT6, VT9 opada, a napon između kolektora i emitora raste. Međutim, sabirna struja tranzistora VT6 znatno se smanjuje u većoj mjeri nego što se povećava struja tranzistora VT3. stoga njihova ukupna struja postaje znatno manja. To uzrokuje smanjenje struje tranzistora VT7, a samim tim i VT10, što dovodi do povećanja napona na kolektor-emiteru tranzistora VT10 i promjene napona na mjestu spajanja kolektora tranzistora VT9, VT10 prema početnoj vrijednosti. To osigurava relativno visoku stabilnost uređaja: kada se početna temperatura (+18 ... 20 ° C) promijeni za ± 30 "C, konstantni izlazni napon mijenja se za 10 ... 25%.

Glavni nedostatak opisanog pojačala je potreba (zbog velike varijacije u parametrima tranzistora) inicijalne instalacije konstantnog napona na izlazu odabirom jednog od otpornika R25 ili R26. Kako se to ne bi događalo, pojačalo je dopunjeno kaskadom praćenja na tranzistorima VT16-VT19, što pruža dodatni opći OOS za istosmjernu struju i služi za stabilizaciju načina rada pojačala. Korisna značajka kaskade je da osnovna struja tranzistora VT16 i VT18 teče kroz otpornik R27 u suprotnim smjerovima, rezultirajuća struja je vrlo mala, tako da otpor otpornika može biti vrlo velik, a stabilizirajući učinak kaskade je velik.

Ako se iz bilo kojeg razloga napon na izlazu pojačala poveća, povećavaju se struje tranzistora VT18, VT19, a tranzistori VT16, VT17 smanjuju se. Kao rezultat toga, pad napona preko otpornika R17 postaje manji, a napon između emitera i osnove tranzistora VT3 raste, što uzrokuje porast struje njegovog kolektora i smanjenje napona između emitera i kolektora. To dovodi do smanjenja struje tranzistora VT6 i VT9, uslijed čega izlazni napon teži svojoj izvornoj vrijednosti. Uz to, smanjenjem struje kolektora tranzistora VT16, VT17 napon preko otpornika R26 postaje niži, a samim tim i kolektorska struja tranzistora VT4. Napon na njegovom kolektoru i struja tranzistora VT7 i VT10 se povećavaju, što uzrokuje pad napona između kolektora i emitora tranzistora VT10 i obnavljanje originalnog načina rada pojačala. Uz to, smanjenje kolektorske struje tranzistora VT4 dovodi do smanjene struje tranzistora VT6, a samim tim i VT9, što također pomaže u održavanju zadanog načina rada pojačala.

Treba napomenuti da je akcija oporavka na kolektorskom krugu tranzistora VT16 i VT17 mnogo slabija nego na emiteru, budući da su njihovi kolektori spojeni na emitorski krug tranzistora VT10 izlaznog stupnja pojačala. Ipak, poboljšava performanse kaskade praćenja.

Slično tome, složeni tranzistor VT18VT19 stabilizira način rada pojačala.

Zbog korištenja faze praćenja, širokopojasno pojačalo ne zahtijeva ugradnju modova tranzistora i može raditi u širokom temperaturnom opsegu.

Ispravljač milivoltmetra dvopolni je sa zasebnim opterećenjem u svakoj ruci (R28C15 i R29C16). Otpornik R30 koristi se za kalibraciju uređaja PA1.

Širokopojasni pojačalo i ispravljač pokriveni su općim OOS naizmeničnom strujom kroz otpornik R22. To omogućava povećanje linearnosti ispravljača i stabilnosti očitanja uređaja, kao i proširenje raspona radne frekvencije. Da biste povećali dubinu OOS naizmeničnom strujom, kondenzatori blokade C10 i C12 uključuju se u emiterski krug tranzistora VT4, VT10. Krug R16C8, manevrski otpornik R22, podešava frekvencijski odziv pojačala na višim frekvencijama.

Stabilizator napona (VT11-VT15, VD3) - parametrijskog tipa.

Tranzistori VT11-VT13 koriste se kao stabilizatori u krugu Zener diode D814G (VD3) koji ima veliko širenje stabilizacijskog napona. Spajanjem skakača između tačaka 1 i 2, 1 i 3 ili 1 i 4, dobivamo napon napajanja od 12 ± 0,3 V.

Punjač se sastavlja u skladu sa shemom poluvalnog ispravljača sa ograničavajućim otpornicima R39, R40.

Milvolvoltmetar omogućava praćenje napona GB1 baterije na „Brojaču. Pete. " prekidač SA2. At. ovaj otpornik R38 postavlja gornju granicu mjerenja 20 V-

Otpornici R1, R2, R9-R13, R15, R22 i R38 moraju imati koeficijent otpornosti na nisku temperaturu, pa treba koristiti otpornike C2-29. C2-23, BLP, ULI itd. Ako povećana stabilnost i točnost u širokom temperaturnom području nisu potrebne, tada se mogu koristiti MLT otpornici. U tom slučaju će se mjerna pogreška prihvatljiva za amatersku praksu pružiti na temperaturi od 20 ± 15 ° S. Preostali otpornici su MLT s tolerancijom od 5%. Svi oksidni kondenzatori u milivoltmetru su K50-6, ostali su KM4-KM6, itd.

Tranzistori dioda KT315, KTZ6Z, K. T368 i diode KD419 mogu se koristiti s bilo kojim slovnim indeksom. VD4 dioda - bilo koji silicij male snage s dozvoljenim reverznim naponom od 400 V i direktnom strujom od najmanje 50 mA. Zener dioda D814G može se zamijeniti bilo kojom drugom niske snage sa stabilizacijskim naponom od 11 V. U ispravljaču (VD1, VD2) mogu se koristiti mikrovalovne ili detekcijske diode (D604, D605 itd.), A u ekstremnim slučajevima Germanijeve diode D18, D20, međutim, gornja granica raspona radne frekvencije bit će smanjena na 10 ... 15 MHz.

Prekidač SA1 - PG-3 (5P2N), ali možete koristiti PGK, PM i druge šarže, bolje keramičke; SA2 i SA3 - preklopnici TP1-2.

Mjerni uređaj PA1 je mikroammetar M93 s unutarnjim otporom 350 Ohma, strujom ukupnog odstupanja od 100 μA i dvije ljestvice s krajnjim oznakama 30 i 100. Možete koristiti i druge uređaje (na primjer, M24 i slične) s različitom strujom punog odstupanja, ali ne većom od 300 μA samo je potrebno pokupiti otpornike R32 i R38.

Milivoltmetar je montiran u kućištu (vidi poklopac) dimenzija 200X115X66 mm od duralumina debljine 1,5 mm; prednja ploča je izrađena od istog materijala debljine 2,5 mm. Potonji ima dva otvora promjera 28 mm za postavljanje daljinske sonde i razdjelne mlaznice.

Daljinska sonda i razdjelna mlaznica izrađeni su u obliku dijelova koaksijalnog konektora koji su spojeni jedan s drugim (utikač - sonda, utičnica - razdjelna mlaznica). Konstrukcija prvog od njih prikazana je na Sl. 3 korice. Na mesingastu pilu zavaljen je izlaz kondenzatora C2, smješten na sklopnoj ploči, koji je čvrsto umetnut u konusni vrh organskog stakla. Kao cilindrični ekran koristi se oksidno kućište kondenzatora. Vanjski promjer ekrana je 28, dužina 54 mm. Metalna stezaljka s fleksibilnom žicom za povezivanje s upravljanim uređajem učvršćena je na ekranu. Kroz otvor na kraju ekrana u sondu su umetnuta dva kabla dugačka oko 1 m:

jedan od njih (koaksijalni sa valnom impedancijom od 150 Ohma) koristi se za spajanje sonde na razdjelnik napona, a drugi (oklopljena žica) za napajanje naponom. Zaštitne pletenice oba kabela lemljuju se na zajedničkim točkama sonde i pojačala. Ekran sonde i kućište instrumenta su povezani s njima.

Mlaznica razdjelnika je približno ista (vidi sliku 4 navlake). Na udaljenosti od oko 20 mm od igle, čelični se čep pričvršćuje na konusni vrh izrađen od organskog stakla sa zaštitnom cijevi s unutarnjim promjerom 2 ... 3 puta većim od promjera otpornika Rl i duljinom 1 ... 2 mm većom od njegove dužine (bez zaključci). Pregrada je lemljena na cev u srednjem delu i ima električni kontakt sa spoljnim cilindričnim ekranom. Otpornik Rl smješten je koaksijalno u cijevi, jedan mu je izlaz zalemljen za iglu, drugi za mjedenu utičnicu, koji se nalazi na udaljenosti od 14 ... 15 mm od pregrade. Gnijezdo je fiksirano u disku od organskog stakla debljine 7 i promjera 27 mm, koji je povezan sa particijom dva mesingana ugla u obliku slova L i vijcima.

Otpornici R8-R13 i kondenzatori C4, C5 sa unapred skraćenim vodičima lemljuju se direktno na kontakte prekidača SA1. Izlaz pomičnog kontakta prekidača SA1.2 nalazi se u blizini ulaza pojačala, a izlaz na koji su spojeni otpornici R12 i R13 nalazi se na udaljenosti malo većoj od duljine otpornika R13 (bez stezaljki) od zajedničke točke pojačala. Nalazi otpornika R13 skraćuju se na 2 ... 2,5 mm tako da je njihov induktivni otpor na najvišoj radnoj frekvenciji mnogo manji od aktivnog otpora otpornika (u protivnom će se distorzije frekvencije povećavati za visoke frekvencije).

Predmeti punjac R39, R40 i VD4 dioda su montirani na maloj ploči postavljenoj na prednjoj ploči u blizini HRZ utikača.

Preostali dijelovi milivoltmetra postavljeni su na stakloplastičnu ploču debljine 1,5 mm, kao što je prikazano na Sl. 5 korica. Montira se na navojne vijke i terminale PA1 mikroammetra. Oksidni kondenzatori montirani su vertikalno na ploči, priključci su savijeni sa suprotne strane u smjerovima koji odgovaraju instalaciji. Nalazi otpornika R22 skraćeni su na 2 ... 3 mm.

Kroz rupice aa u lijevom (na poklopcu) dijelu ploče probijena je kalajirana žica promjera 0,7 mm 3 puta i napunjena lemilicom. Ova žica je zajednička tačka pojačala. Priključci na njega, prikazani isprekidanom linijom, izvedeni su žicom istog promjera s suprotnih bočnih detalja, a dvostruka žica položena je iz kondenzatora SI da bi se smanjila induktivnost. Na isti se način nalaze otpornici R28, R29 i kondenzatori C 15, C 16 priključuju na mjesto povezivanja otpornika R22 i kondenzatora C8, C10. Pri ponavljanju dizajna sve ove žice treba položiti u najkraćem, ali tako da se ne presijecaju na druge žice i ne prelaze preko tačaka lemljenja (na poklopcu su prikazane radi jasnoće, ne uzimajući u obzir ove zahtjeve).

GB1 baterija je postavljena na ploči između dva opružna ugla koja služe kao njeni terminali. Baterije se postavljaju u cijev zalijepljenu od debelog papira (2-3 sloja). Rubovi cevi u dužini od 110 ... 115 mm namotani su na oba kraja. Baterija je fiksirana na ploči sa fleksibilnom pričvrsnom žicom.

Postavljanje milivoltmetra započinje podešavanjem napona napajanja, povezivanjem, ako je potrebno, skakačem na kontakte 2,3 ili 4 s kontaktom 1. Zatim provjerite napon na izvoru tranzistora VT1. Ako je manji od 1,5 V, tada se na vrata tranzistora treba primijeniti mali (djelić volta) pozitivnog napona iz otporničkog razdjelnika ukupnog otpora od 130 ... 140 kOhm. Zatim provjerite režime rada tranzistora u pojačalu. Izmjerene vrijednosti napona ne smiju se razlikovati od vrijednosti navedenih na dijagramu za više od ± 10%.

Nakon toga ulaz milivoltmetra (KR2) se napaja iz standardnog generatora signala oscilacijama s frekvencijom 100 kHz i naponom od 10 mV. Prekidač je postavljen na "0,01". Promjenom otpora otpornika R30 postiže se odstupanje strelice uređaja PA1 do konačne oznake razmjera.

Konačno, glatkom obnavljanjem generatora, provjerite frekvencijski odziv uređaja u području visoke frekvencije, nakon što odspojite izlaz kondenzatora C8 od otpornika R22. Na frekvenciji od 20 MHz očitavanje milivoltmetra ne bi trebalo da se smanji (u odnosu na 100 kHz) za više od 10 ... 20%. Ako nije tako. potrebno je smanjiti otpor otpornika R15.

Nakon toga se uspostavlja veza kondenzatora C8 s otpornikom R22 i odziv frekvencije je ujednačen na visokim frekvencijama, odabirom, ako je potrebno, kondenzatora C8 i otpornika R16. U nekim se slučajevima za točnije podešavanje frekvencijskog odziva u rasponu od 16 do 20 MHz, prigušnica sekvencijalno povezuje s tim krugom navijanjem na otporniku MLT-0,25 s otporom većim od 15 kOhm 10-25 okretaja PEV-1 žice promjera 0,11 ... 0,13 mm u jednom redu

Za provjeru frekvencijskog odziva u niskofrekventnom području koristi se GZ-33, GZ-56 generator ili slično kada je unutarnji otpor 600 Ohma i u položaju "ATT" izlaznog prekidača. Frekvencijska izobličenja u ovom području ovise isključivo o kapacitivnosti blokatorskih i izolacijskih kondenzatora C2, C3, C6, C7, C9 - C13 (što je veća, manje je izobličenja).

G. MIKIRTICHAN

moskva grad

LITERATURA
1. Auth. svjedočanstvo. SSSR br. 000 (bik. "Otkrića, pronalasci ...", 1977, br. 9).
2. Auth. zlo. SSSR J6 634449 (Bul. "Otkrića, pronalasci ...", 1978, br. 43).
3. Auth. zlo. SSSR br. 000 (Bul. "Otkrića. Izumi ...", 1984. br. 13).

RADIO br. 5, 1985. str. 37-42.

Millivoltmetar - Q-metar

http: // www. irls narod. com / izm / volt / voltq. htm

I. Prokopyev

Uređaj, čiji se opis privodi čitateljima, dizajniran je za mjerenje faktora kvaliteta zavojnica, njihove induktivnosti, kapacitivnosti kondenzatora, kao i visokog frekvencije napona. Prilikom mjerenja faktora kvalitete na oscilatorni krug (umjesto 50 mV u E9-4) primjenjuje se napon od 1 mV, stoga je od vanjskog RF generatora potrebno samo 100 mV, tj. Može se koristiti gotovo bilo koji tranzistorski generator niske snage s rasponom radnog mjesta od najmanje 0. , 24 ... 24 MHz.

Raspon izmjerenih Q faktora je 5 ... 1000 s pogreškom 1%, kapacitivnost je od 1 do 400 pF s pogreškom od 1% i 0,2 pF pri mjerenju kapaciteta od 1 ... 6 pF. Induktivnost se utvrđuje na fiksnim frekvencijama u pet pod-opsega prema tabeli.

Frekvencija mjerenja, MHz	Subrange, mcG

Ugrađeni milivoltmetar (krug je pozajmljen od (1)) može mjeriti naizmjenični napon u šest podpojasa od 3, 10, 30, 100, 300, 1000 mV u frekvencijskom pojasu od 100 kHz do 35 MHz. Ulazna impedancija je 3 MΩ, ulazna snaga 5 pF. Pogreška mjerenja ne prelazi 5%.

Uređaj ima male dimenzije - 270x150x140 mm, nekompliciran je dizajn i lako se postavlja. Napaja ga AC 220 V kroz integrirani stabilizirani izvor napajanja.

Dijagram kruga milivoltmetar s daljinskom sondom i izvorom napajanja prikazan je na Sl. 1,

https://pandia.ru/text/80/142/images/image006_47.gif "width \u003d" 455 "height \u003d" 176 "\u003e
Sl. 2

Podnožja X5-X8 mjerne jedinice montiraju se na fluoroplastičnu ploču (drugi materijali nisu prikladni) i nalaze se na uglovima kvadrata sa stranom od 25 mm (Sl. 3)

Sl. 3.

Kondenzator C27 - podešavanje, sa zračnim dielektrikom, C23 - nužno sljubljen sa malim gubicima (na primer, CSR). Kondenzator C24 - bilo koja keramika, ali uvek sa minimalnom unutrašnjom induktivnošću. Da biste to učinili, izvađeni su vlastiti zaključci kondenzatora, na jednu oblogu se zavaruje bakrena ploča dimenzija 20x20x1 mm koja se zatim pričvrsti za tijelo promjenjivog kondenzatora C25 što je bliže utičnicama X5-X8. Jedan kraj trake bakrene folije lemljen je drugom oblogom kondenzatora C24, čiji je drugi kraj zalemljen u utičnicu X5, kao što je prikazano na kartici. Podnožja i drugi bakarni dijelovi mjerne jedinice poželjno su srebrni.

Millivoltmetar se sastoji od daljinske sonde, prigušivača, trostupanjskog širokopojasnog pojačala, detektora za udvostručavanje napona i mikroammetra.

Sonda je sastavljena u skladu s krugom pratilaca napona za tranzistore V1, V2. Na uređaj je povezan oklopljeni kabl s dodatnim vodičem preko kojeg se napaja napon.

Širokopojasni prigušivač montiran je na keramičkoj ploči s 11 položaja. Između skupina dijelova atenuatora koji pripadaju istoj podvrsti, postavljaju se zaštitne ploče od bakrenog lima debljine 0,5 mm, a cijeli je prigušivač zatvoren u mjedenom platnu promjera 50 mm i duljine 45 mm.

Sva tri stupnja širokopojasnog pojačala sakupljaju se prema shemi sa zajedničkim emiterom i imaju propusni koeficijent 10. Pojačani signal se dovodi na amplitudski detektor, a potom kroz podešavanje otpornika R31 (kalibracija) u mjerni uređaj P1.

Napajanje uređaj nema karakteristike. Mrežni napon smanjuje transformator T1, ispravlja se i napaja ga stabilizatorom na tranzistorima V9, V10.

Konstrukcijski je uređaj sastavljen u futroli za duralumin (Sl. 4).

Sl. 4.

Daljinska sonda (Sl. 5)

Sl. pet.

montira se na ploču od sljubnice metodom površinske montaže i zatvara se u aluminijumskom kućištu - sita promjera 18 i duljine 80 mm. Pri ponavljanju uređaja moraju se strogo pridržavati pravila za ugradnju visokofrekventnih uređaja.

Uređaj koristi konstantne otpornike OMLT, MLT-0.125. U atenuatoru otpornici se odabiru sa tačnošću od 10%. Kondenzatori K50-6, KLS, KTP, KM-6. Trimerski otpornik R31 - SP-11; ručka joj je izvučena ispod proreza na prednjoj ploči. Mikroammetar M265 sa ukupnom devijacionom strujom od 100 µA. MT-1, MT-3, PGK sklopke.

Podešavanje uređaja započinje ugradnjom nazivne struje preko Zener diode V8. Da biste to učinili, na naponu od 220 V odabire se otpornik R35 tako da stabilizacijska struja iznosi 15 mA. Zatim se odabirom otpornika R34 na izlazu stabilizatora postavlja napon od 9 V. Struja koju uređaj troši ne prelazi 25 mA. Nakon toga se napon iz generatora signala primjenjuje na ulaz sonde i kontrolira napon na izlazu širokopojasnog pojačala, odabirom korekcijskih krugova u emiterskim krugovima tranzistora V3-V5, postižu se ujednačeni frekvencijski odziv pojačala u frekvencijskom pojasu 0,1 ... 35 MHz (kako se može se pročitati u (1).

Da biste uspostavili mjernu jedinicu Q-metra, potrebno je napajati napon od 100 mV s frekvencijom 760 kHz iz standardnog generatora signala n ”utičnice X4 i spojiti bilo koji svitak s induktivnošću od 0,1 ... 1 mG na utičnice X5, X6. Zakretanjem osi kondenzatora C26 postižu se rezonanca, do maksimuma očitanja milivoltmetra povezanih s mjernom jedinicom Q-metra. Ako je to bilo moguće, onda je mjerna jedinica pravilno montirana i možete nastaviti s prelaskom na ljestvicu kondenzatora. Kondenzator C26 služi za fino podešavanje kruga, pa njegova skala treba biti s nultom oznakom u sredini i kalibrirana u rasponu od - 3 do +3 pF.

Ljestvica kondenzatora C25 mjeri se jednom frekvencijom, na primjer, 760 kHz, izračunavanjem pomoću formule L \u003d 25,4 / f2 * (C + Cq), gdje je Cq kapacitivnost kondenzatora C26 koja odgovara nultoj oznaci skale. Indukcija se dobija u mg, ako je frekvencija supstituirana u MHz, a kapacitivnost je u pF. Korekcija očitavanja vrši se na frekvenciji od 24 MHz kondenzatorom C27 i izborom broja okretaja induktivnosti L1 (0,03 µG).

Za mjerenje Q faktora potrebno je spojiti vanjsku sondu na X9 utičnicu mjerne jedinice Q-metra (ulazni X4 i izlazni X9 konektori mjerne jedinice Q-metra nalaze se na stražnjoj ploči uređaja). Iz vanjskog generatora postavite napon potrebne frekvencije na utor X4 i pritiskom na tipku „K“ (S3) postavite regulator napona generatora na 100 mV pomoću milvoltmetrske skale. Zatim spojite zavojnicu i postignite rezonanciju zakretanjem gumba kondenzatora C25, C26 i očitanjem očitanja (pri mjerenju faktora kvalitete očitanja milivoltmetra množe se sa 10).

Više detalja o mogućoj upotrebi Q-metra za mjerenje različitih parametara zavojnica i kondenzatora opisano je u.

Literatura

1. Utkin I. Prijenosni millivoltvetre - Radio, 1978, 12, str. 42-44

2. Tvornički opis dizajna Q-metra E9-4

3. Rogovenko S. Radio merni instrumenti - srednja škola, dio 2, str. 314-334

Millivoltnanoammetar

http: // www. irls narod. com / izm / volt / volt04.htm

Da bi voltmetar imao veliku ulaznu impedansu (nekoliko megaohmi), dovoljno je da ispuni svoju ulaznu fazu na tranzistoru s efektom polja, spojenim prema krugu pratilaca izvora. Za razliku od diferencijalne kaskade koja se na ovim poluvodičkim uređajima često koristi (kako bi se kompenziralo nulti pomicanje), ovo je rješenje jednostavnije, eliminirajući potrebu odabira para instanci koji su identični u nekoliko parametara, što zbog značajnog širenja zahtijeva velik broj tranzistora, iako dovodi do potrebe podešavanja. nulta voltmetar. Budući da je pad napona na ulaznom otporu proporcionalan struji koja teče kroz njega, uređaj ga može istovremeno mjeriti.

Ova razmatranja omogućila su konstrukciju jednostavnog milivoltnanoametra, koji omogućuje mjerenje i malih konstantnih i izmjeničnih napona, kao i struja u krugovima visokog otpora različite radio opreme. U početnim položajima sklopki uređaj je spreman za mjerenje napona od 0 do 500 mV ili struje od 0 do 50 nA. Manipuliranjem prekidača gornja granica mjerenja napona može se smanjiti na 250, 50 i 10 mV, a struje na 25, 5 i 1 nA, ili se svaki od njih može povećati 100 puta (pritiskom na tipke „mVX100” i „nAX100”). Dakle, maksimalni izmjereni napon i struja ograničeni su na 50 V i 5 μA (velike vrijednosti mogu se mjeriti konvencionalnim avometrima s dovoljno velikim ulaznim otporom i malim padom napona. Na primjer, Ts4315). Ulazna impedancija uređaja je 10 MΩ. kada se ne pritisne ili 100 kOhm kada se pritisne prekidač „nAX100“. Maksimalna frekvencija izmjerenog naizmjeničnog napona i struje je najmanje 200 kHz.

Shema kruga uređaja prikazana je na Sl. 1.

Sastoji se od ulaznog čvora (R1 - R3, C2, SZ, SA1, SA2), pratilaca izvora (VT1), stepena pojačala (DA1), uređaja za odabir granica mjerenja i vrste struje (R9-R16, SA3, SA4), mjernog čvora (VD3-VD6, PA1, C5) i izvor napajanja (T1, VD7-VD12, C8 - C11, R17, R18).

Praćenje izvora pruža veliku ulaznu impedansu. Prema referentnim podacima, struja istjecanja na izlaznom tranzistoru s efektom polja može doseći 1 nA, što čini se da ne dopušta mjerenje struje nižih vrijednosti. Međutim, takva struja istjecanja događa se samo kada je napon između kapije i izvora 10 V. A u uređaju je taj napon blizu nule. Stoga su stvarne vrijednosti struje istjecanja mnogo niže od nazivne i možemo pretpostaviti da je ulazna impedancija uređaja određena elementima ulaznog čvora. Potonji je frekvencijski neovisan razdjelnik napona R1-R3C2C3. kontroliraju prekidači SA1 i SA2, proširujući granice mjerne struje i napona na 5 μA, odnosno 50 V, respektivno. Diode VD1, VD2 štite tranzistor VT1 od ulaznog napona od razine opasne za njega. U fazi pojačala koristi se dostupni OU K140UD1B koji ima dovoljno velika pojačanja i dobra svojstva frekvencije. Ulazna impedancija pojačala je nekoliko stotina kilograma. Neinvertirani ulaz op-ampera od izvora tranzistora VT1 prima izmjereni napon. Ugađajući otpornik R5 služi za postavljanje instrumenta na nulu prilikom prebacivanja mjernih granica, opamp je pokriven OOS krugom preko mjerne jedinice i uređaja za odabir granica mjerenja i vrste struje. Pomoću prekidača SA3 i SA4 jedan od otpornika R9-R16 spojen je na invertirajući ulaz op-pojačala, prekidačem SA4 mikroammetar PA1 spojen je na OOS krug bilo izravno (pri mjerenju konstantnog napona i struje) ili preko ispravljača VU3-VD6 (pri mjerenju varijabli). Da bi se zaštitio od prouzrokovanih struja kad je struja isključena, mikroammetar je kratkim spojem odjeljka SA5.2 prekidača SA5 istovremeno kad je uređaj isključen iz mreže.

Bipolarno napajanje uređaja sadrži parametrične stabilizatore VD7R17 i VD8R18.

Detalji i dizajn. U uređaju se koriste otpornici SP5-3 (R5) i MLT (ostalo), kondenzatori. K50-6 (C5, C8, C9), K50-7 (GIO, SI), MBM, KT1, BM (ostalo), mikroammetar M2003 sa strujom ukupnog odstupanja strelice od 50 μA. P2K sklopke.

Mrežni transformator T1 namotan je na magnetnom krugu SHL15X25 sa prozorom 10X35 mm. Omota 1-2 sadrži 4000 okretaja žice PEV-2 0,12, 3-4-5 - 320 + 320 okretaja žice PEV-2 0,2.

OA K140UD1B može se zamijeniti bilo kojim drugim (s odgovarajućim naponima napajanja i korekcijom), međutim, zbog lošijih frekvencijskih svojstava većine dostupnih OA, raspon radne frekvencije uređaja u ovom će se slučaju suziti. Umjesto tranzistora KP303B, možete koristiti KP303A ili KP303ZH, umjesto D223, D104 diode - bilo koji silicij s istim parametrima, umjesto D18 - germanijeve diode serije D2 ili D9 s bilo kojim slovnim indeksom.

U uređaju se mogu koristiti i drugi mikroammetri sa strujom punog odstupanja strelice od 100 ili 200 μA, no otpornici R9-R16 U ovom slučaju morat ćete je ponovo odabrati.

Uređaj je sastavljen na dvije ploče s tiskanim pločama izrađene od stakloplastike debljine 1,5 mm. Njihovi su crteži prikazani na sl. 2 (ploča 1)

i 3 (ploča 2).

Prekidači SA1-SA4 zajedno s pločom 1 ugrađeni su na aluminijski ugao, koji je pričvršćen na prednju ploču. Na njemu je ugrađen i trimerski otpornik R5 za podešavanje ništice uređaja, za šta je predviđena rupa za vijak. Ploča 2 je pričvršćena sa uvojcima i maticama na vijke mikroammetra. Na njezinom srednjem dijelu prorezan je otvor veličine 45 x X 15 mm, koji je omogućio pristup laticama na pinovima mikroametra, na koje su spojeni terminali kondenzatora C5. Kondenzatori C10 i SI montirani su na metalnom nosaču koji je pričvršćen na ovu ploču, a slučaj SI kondenzatora je izoliran od njega.

Osnivanje. Prije instalacije preporučuje se odabir nekih dijelova uređaja. To se prije svega odnosi na otpornike R2 i R3. Njihov ukupni otpor treba biti jednak 10 MOhm (tolerancija - ne više od ± 0,5%), a omjer otpora R2 / R3 - 99. S istom tačnošću potrebno je odabrati otpornik R1. Da bi se olakšao izbor, svaki se od ovih otpornika može sastojati od dvije (manje vrijednosti). VD3-VD6 diode biraju se prema približno istom obrnutom otporu, koji bi trebao biti najmanje 1 MΩ.

Nadalje, svi dijelovi, osim otpornika RIO-R16, montirani su na ploče, spojeni na transformator snage, dijelove mjerne jedinice, ulazne utičnice i postavljanjem prekidača na položaje prikazane na dijagramu uključite napajanje. Prvo se mjeri napon na izlazu bipolarnog izvora napajanja, a ako se razlikuju za više od 0,1 V, odabire se Zener dioda VD7 ili VD8. Napon valovanja oba kraka izvora ne smije prelaziti 2 mV.

Nakon toga, u srednjem položaju motora podešavanja otpornika R5 odabirom otpornika R6 strelica mikroammetra RA1 postavlja se točno na nultu točku skale i nastavlja se na kalibraciji uređaja. Prvo se na ulazne utičnice XS1 i XS3 primjenjuje konstantni napon od 10 mV, a kada se pritisne tipka SA3.1 odabire se otpornik do posljednje točke ljestvice. Tada se ulazni napon sukcesivno povećava na 50, 250 i 500 mV, a isti se cilj postiže odabirom otpornika R13 (s pritisnutom tipkom SA3.2), R15 (pritisnuta tipka SA3.3) i R9 (svi gumbi se nalaze u pozicijama prikazanim na dijagramu, respektivno) )

Zatim se prekidačem SA4 uređaj prebacuje na način mjerenja naizmjeničnog napona i struje i, sukcesivno primjenjujući naizmjenične napone od 10, 50, 250 i 500 mV s frekvencijom od 1 kHz na utičnice XS2, XS3, uređaj se kalibrira izborom otpornika R12, R14, R16 i R11, respektivno.

Zaključno, kada se pritisne tipka SA2, a ulazni napon iznosi 100 kHz, kalibracija se provjerava na jednoj od granica za mjerenje naizmjeničnog napona i, ako je potrebno, očitanja se ispravljaju izborom kondenzatora C2.

B. AKILOV

sayanogorsk, Khakaski autonomni okrug

RADIO br. 2, 1987. str. 43

Nešto mi je često počelo postavljati pitanja o analognoj elektronici. Da li je studentski sastanak uzeo loptu? ;) Ok, krajnje je vrijeme da se pomakne mali obrazovni program. Konkretno, rad operativnih pojačala. Šta je to, šta se jede i kako se skraćuje.

Šta je
Operativno pojačalo je pojačalo s dva ulaza, neve ... ghm ... velikim pojačanjem signala i jednim izlazom. Oni. imamo U o \u003d K * U u i K idealno je jednaka beskonačnosti. U praksi su, naravno, brojke tamo skromnije. Recimo 1.000.000, Ali čak i takvi brojevi eksplodiraju mozak pri pokušaju da ih direktno primijenimo. Stoga kao u vrtić, jedno božićno drvce, dva, tri, mnoga božićna drvca - ovde imamo mnogo dobitka;) I to je to.

I postoje dva ulaza. A jedan od njih je direktan, a drugi obrnut.

Štaviše, ulazi su visokog otpora. Oni. njihova ulazna impedancija je beskonačnost u idealnom slučaju i VELIKO stvarno. Račun tamo ide na stotine Megaohma, pa čak i na gigaoma. Oni. mjeri ulazni napon, ali je minimalan utjecaj. I možemo pretpostaviti da struja ne teče u op-amp.

Izlazni napon u ovom slučaju se izračunava kao:

U out \u003d (U 2 -U 1) * K

Očito je da ako je napon na direktnom ulazu veći nego na inverznom, tada je izlaz plus beskonačan. U suprotnom, to će biti minus beskonačnosti.

Naravno, u stvarnom krugu neće biti plus ili minus beskonačnost, a one će biti zamijenjene maksimalnim i maksimalnim niskim naponom pojačala. I uspjet ćemo:

Komparator
Uređaj koji omogućuje usporedbu dva analogna signala i donošenje presude - koji je od signala veći. Već zanimljivo. Prijave kojih se može naći s puno. Usput, isti je komparator ugrađen u većinu mikrokontrolera, a ja sam pokazao kako to koristiti pomoću AVR-a kao primjer u člancima o stvaranju. Takođe, komparator je odličan za stvaranje.

Ali stvar nije ograničena na jedan komparater, jer ako uvedite povratne informacije, od OS-a se može puno učiniti.

Povratne informacije
Ako uzmemo signal s izlaza i pošaljemo ga direktno na ulaz, tada će doći do povratnih informacija.

Pozitivne povratne informacije
Uzmi i ubaci u direktan ulaz signal odmah s izlaza.

Napon U1 je veći od nule - na izlazu -15 volti
Napon U1 je manji od nule - na izlazu +15 volti

Ali šta se događa ako je napon nula? Teoretski, izlaz treba biti nula. Ali u stvarnosti, napetost NIKADA neće biti jednaka nuli. Zapravo, čak i ako naboj desnog nadmašuje naelektrisanje lijevog s jednim elektronom, onda je to već dovoljno da bi se potencijal beskonačno povećao na izlaz. I oblikovani pakao počet će na izlazu - signal skače tu i tamo brzinom nasumičnih poremećaja koji upućuju na ulaze komparatora.

Da bi se rešio ovaj problem, uvodi se histereza. Oni. svojevrsni jaz između prelaska iz jednog stanja u drugi. Da biste to učinili, unesite pozitivne povratne informacije, poput ove:

Vjerujemo da je na inverznom ulazu u ovom trenutku +10 volti. Na izlazu iz pojačala, minus 15 volti. Izravni ulaz više nije nula, već je mali dio izlaznog napona iz razdjelnika. Otprilike -1,4 vol. Sada, sve dok napon na inverznom ulazu ne padne ispod -1,4 volta, izlaz op-ampera neće promijeniti svoj napon. I čim napon padne ispod -1,4, izlazni napon će naglo skočiti na +15 i već će na direktnom ulazu doći do odstupanja od +1,4 volta.

A da bi promijenili napon na izlazu komparatora, signal U1 će se morati povećati za čak 2,8 volta da bi stigao do gornje trake na +1,4.

Postoji vrsta praznine u kojoj nema osjetljivosti, između 1,4 i -1,4 volti. Širina zazora regulirana je omjerima otpornika u R1 i R2. Prag napona izračunava se kao Uout / (R1 + R2) * R1 Recimo da će 1 do 100 već dati +/- 0,14 volta.

Ali ipak, op pojačala se češće koriste u negativnom načinu povratne informacije.

Negativne povratne informacije
Ok, zalijepite ga na drugi način:

U slučaju negativnih povratnih informacija, op-amp ima zanimljivo svojstvo. Uvijek će pokušati prilagoditi svoj izlazni napon tako da su naponi na ulazima jednaki, što rezultira nultom razlikom.
Dok to nisam pročitao u sjajnoj knjizi od drugova Horowitz i Hill, nisam mogao da uđem u rad OS-a. Ali sve se pokazalo jednostavnim.

Ponavljač
I imamo repetitor. Oni. na ulazu U 1, na inverznom ulazu U out \u003d U 1. Pa, ispostavilo se da je U out \u003d U 1.

Pitanje je, zašto smo toliko sretni? Moguće je izravno baciti žicu i neće biti potreban op-amp!

Moguće je, ali ne uvek. Zamislite ovu situaciju, postoji senzor napravljen u obliku otporničkog razdjelnika:

Niži otpor mijenja vrijednost, prilagođavanje izlaznog napona iz razdjelnika se mijenja. A mi mu moramo voltmetrom uzeti očitanja. Ali voltmetar ima svoj unutarnji otpor, iako veliki, ali će promijeniti očitanja s senzora. Štaviše, ako ne želimo voltmetar, nego želimo da žarulja promijeni svjetlinu? Žarulja se ovde već ne može priključiti! Stoga je izlaz puferiran operativnim pojačalom. Njegova ulazna impedancija je ogromna i na nju će utjecati minimalno, a izlaz može pružiti prilično opipljivu struju (desetine miliampera, ili čak stotine), što je sasvim dovoljno da sijalica radi.
Aplikacije za repetitor se uglavnom mogu naći. Osobito u preciznim analognim krugovima. Ili gdje krug jedne kaskade može utjecati na rad drugog kako bi ih se odvojilo.

Pojačalo
A sada ćemo napraviti uši s ušima - uzmite povratne informacije i stavite ga na zemlju pomoću razdjelnika napona:

Sada je pola izlaznog napona primijenjeno na inverzni ulaz. A pojačalo i dalje treba da izjednači napon na svojim ulazima. Šta će on morati da uradi? Točno - podići napon na svom izlazu dvostruko veći od prethodnog da nadoknadite nastali razdjelnik.

Sad će na redu biti U 1. Na obrnutoj strani U out / 2 \u003d U 1 ili U out \u003d 2 * U 1.

Stavimo razdjelnik s drugačijim omjerom - situacija će se promijeniti u istu venu. Da ne biste umutali formulu delivača napona, odmah ću vam je dati:

U izlaz \u003d U 1 * (1 + R 1 / R 2)

Ono što je podijeljeno na ono što je vrlo jednostavno:

Ispada da ulazni signal prolazi kroz krug otpornika R 2, R 1 u U izlazu. U ovom slučaju je direktni ulaz pojačala postavljen na nulu. Podsjećamo na navike op-pojačala - on će pokušati kukom ili loptom osigurati da se na njegovom inverznom ulazu stvori napon jednak direktnom ulazu. Oni. nula. Jedini način da se to postigne je spuštanje izlaznog napona ispod nule, tako da se nula pojavljuje u točki 1.

Dakle. Zamislite da je U out \u003d 0. Za sada je to nula. Na primjer, ulazni napon je 10 volti u odnosu na U izlaz. Razdjelnik R1 i R2 podijelit će ga na pola. Dakle, u tački 1 pet volti.

Pet volti nije jednako nuli, a pojačalo smanjuje svoj izlaz sve dok u točki 1 ne postoji nula. Da biste to učinili, izlaz bi trebao biti (-10) volti. U tom slučaju će razlika u odnosu na ulaz biti 20 volti, a razdjelnik će nam pružiti točno 0 u točki 1. Dobili smo pretvarač.

Ali možete pokupiti i druge otpornike da bi naš razdjelnik proizveo druge koeficijente!
Općenito, formula pojačanja za takvo pojačalo bit će sljedeća:

U izlaz \u003d - U u * R 1 / R 2

Pa, mnemonička slika za brzo pamćenje hu od hu.

Pretpostavimo da će U 2 i U 1 biti 10 volti. Tada će u 2. točki biti 5 volti. A izlaz će morati biti takav da u prvoj točki postaje i 5 volti. To je nula. Dakle, ispostavilo se da je 10 volti minus 10 volti jednako nuli. Tako je :)

Ako U 1 postane 20 volti, tada će izlaz morati pasti na -10 volti.
Prebrojite - razlika između U 1 i U izlaza će biti 30 volti. Struja kroz otpornik R4 bit će (U 1 -U izlaz) / (R 3 + R 4) \u003d 30/20000 \u003d 0,0015A, a pad napona preko otpornika R 4 bit će R 4 * I 4 \u003d 10000 * 0,0015 \u003d 15 volti . Oduzmite pad od 15 volti od ulaznih 20 i dobijete 5 volti.

Tako je naš OU riješio aritmetički problem sa 10 oduzetih 20, dobivajući -10 volti.

Štoviše, u problemu se nalaze koeficijenti određeni otpornicima. Samo, radi jednostavnosti, otpornici su odabrani iste vrijednosti i zbog toga su svi koeficijenti jednaki. Ali u stvari, ako uzmemo proizvoljne otpornike, tada će ovisnost izlaza o ulazu biti sljedeća:

U izlaz \u003d U 2 * K 2 - U 1 * K 1

K2 \u003d ((R3 + R4) * R6) / (R6 + R5) * R4
K 1 \u003d R 3 / R 4

Mnemonika za pamćenje formule za izračun koeficijenata je sljedeća:
Direktno po šemi. Stoga se brojnik u djeliću na vrhu zbraja gornjim otpornicima u strujnom krugu protoka i množi sa donjim. Naziv je ispod, pa sabiramo donje otpornike i množimo ih s gornjim.

Ovde je sve jednostavno. Jer Budući da se točka 1 stalno smanjuje na 0, možemo pretpostaviti da su struje koje teku u nju uvijek jednake U / R, a struje koje ulaze u čvor broj 1 zbrajaju se. Omjer ulaznog otpornika i otpornika u povratnoj sprezi određuje težinu dolazne struje.

Može postojati bilo koji broj grana, ali nacrtao sam samo dvije.

U izlaz \u003d -1 (R 3 * U 1 / R 1 + R 3 * U 2 / R 2)

Ulazni otpornici (R 1, R 2) određuju količinu struje, što znači ukupnu težinu dolaznog signala. Ako sve otpornike učinimo jednakim, kao i moj, tada će težina biti ista, a koeficijent množenja svakog termina bit će 1. A U out \u003d -1 (U 1 + U 2)

Neinvertirajući zbroj
Ovdje je sve malo složenije, ali čini se.

Uout \u003d U 1 * K 1 + U 2 * K 2

K 1 \u003d R 5 / R 1
K 2 \u003d R 5 / R 2

Štoviše, otpornici u povratnim informacijama trebaju biti takvi da jednadžba R 3 / R 4 \u003d K 1 + K 2

Općenito, na operativnim pojačalima možete raditi bilo koju matematiku, zbrajati, množiti, dijeliti, brojati derivate i integrale. I to gotovo odmah. Na analognom pojačalu računarske mašine. Čak sam vidio i jednog takvog na petom spratu SUSU - budalu veličinu kata u sobi. Nekoliko metalnih ormara. Program se kuca povezivanjem različitih blokova žicama :)

Malo se automobilista suočava sa takvim problemom kao što je neočekivano pražnjenje baterije. Posebno je neprijatno kad se to dogodi na putu daleko od kuće. Jedan od razloga može biti kvar automobila. Spriječiti će brzo pražnjenje baterije auto voltmetar. Ispod su neki jednostavni dijagrami takvog uređaja.

Automobilski voltmetar na čipu LM3914

Ovo je dijagram automobilskog voltmetra dizajniran za kontrolu napona na putnoj mreži vozila u rasponu od 10,5V do 15V. Kao indikator koristi se 10 LED-ova.

Osnova sklopa je integrirana. Ovaj čip može procijeniti ulazni napon i prikazati rezultat na 10 LED dioda u dot ili bar modu. LM3914 mikro krug sposoban je da radi u širokom rasponu napajanja (3V ... 25V). Svjetlina LED dioda može se podesiti pomoću vanjskog promjenjivog otpornika. Izlazi čipa kompatibilni su sa TTL i CMOS logikom.

Deset LED-ova VD1-VD10 prikazuju trenutnu vrijednost napona akumulatora ili napona električnog sustava vozila u točkovnom režimu (pin 9 nije spojen ili povezan na minus) ili stupac (pin 9 je povezan s plus naponom).

Otpornik R4 spojen između igle 6.7 i negativne snage postavlja svjetlinu LED-ova. Otpornici R2 i promjenjivi otpornik R1 tvore razdjelnik napona. Korištenjem varijabilnog otpornika R1 podešava se gornji napon, a uz pomoć R3 donji.

Kao što je već spomenuto, ovaj automobil voltmetar daje indikaciju od 10,5 do 15 volti. Kalibracija kruga je sljedeća. Na ulaz napona kruga voltmetra postavite napon od 15 V iz napajanja. Potom, mijenjajući otpor otpornika R1, potrebno je osigurati da svijetli LED VD10 (u točki) ili sve VD ... VD10 LED (u stupcu).

Zatim na ulaz primijenite 10,5 volti i pazite da svijetli samo LED VD1 s promjenjivim otpornikom R3. Sada povećavajući napon u koracima od 0,5 volti, LED-ove će se upaliti jedna za drugom, a pri naponu od 15 V svetleće će se sve LED. Prekidač SA1 služi za prebacivanje između načina prikaza točke / šipke. Sa zatvorenim prekidačem, SA1 je stupac, s prekidačem otvorenim, točka.

Automobilski voltmetrski tranzistori

Sljedeći krug automobilskog voltmetra izgrađen je na dva. Kad je napon na bateriji manji od 11 volti, Zener diode VD1 i VD2 ne prolaze struju, zbog čega svijetli samo crvena LED, što ukazuje na niski napon mreže u vozilu.

Ako je napon između 12 i 14 volta, Zener dioda VD1 otvara tranzistor VT1. Zelena LED lampica svijetli kako bi ukazala na normalan napon. Ako napon akumulatora prelazi 15 volti, Zener dioda VD2 otvara tranzistor VT2, zbog čega svijetli žuti LED, što ukazuje na značajan višak napona u automobilskoj mreži.

Voltmetar na operativnom pojačalu LM393

Ovaj jednostavan voltmetar za automobile ugrađen je na operativno pojačalo. Kao indikator, kao i u prethodnom dijagramu, koriste se tri LED.

Na niskom naponu (manji od 11V) svijetli crvena LED lampica. Ako je napon normalan (12,4 ... 14V), tada zelena svijetli. U slučaju da napon prelazi 14V, svijetli žuti LED. Zener dioda VD1 formira referentni napon. Ova šema je slična shemi.

Automobilski voltmetar na čipu K1003PP1

Ovaj krug voltmetra za automobil zasnovan je na čipu K1003PP1 i omogućava vam nadgledanje napona unutar ploče pomoću bljeskalice od 3 LED:

Na naponu nižim od 11 V svijetli LED HL1
Na naponu od 11,1 ... 14,4 volta svijetli HL2 LED
S naponom većim od 14,6 V, svijetli HL3 LED

Prilagodba. Nakon primjene napona iz bilo kojeg izvora napajanja na ulaz (11,1 ... 14,4 V), potrebno je postići sjaj LED HL2 sa promjenjivim otpornikom R4.

Zapravo nisu potrebna visoka precizna mjerenja RF napona (do treće ili četvrte znamenke) u amaterskoj radio praksi. Kvalitetna komponenta važnija je (prisustvo signala je dovoljno visoki nivo - što je veće, to je bolje). Obično, prilikom mjerenja RF signala na izlazu lokalnog oscilatora (generatora), ta vrijednost ne prelazi 1,5 - 2 volta, a sam krug je podešen na rezonancu maksimalnom vrijednošću RF napona. S postavkama u IF stazama, signal kaskadno prelazi iz jedinica na stotine milivolta.

Pri podešavanju lokalnih oscilatora još uvijek se često koriste IF staze, cijevni voltmetri (poput VK 7-9, V7-15, itd.) S rasponima mjerenja 1-3V. Velika ulazna impedancija i nizak ulazni kapacitet u takvim uređajima je odlučujući faktor, a greška je do 5-10% i određuje se preciznošću strelice za mjerenje glave. Mjerenja istih parametara mogu se provesti uz pomoć kućnih instrumenata sa strelicama, čiji se krugovi izrađuju na mikrovezama sa tranzistorima s efektom polja na ulazu. Na primjer, u RF Stepanovovom milivoltmetru (2), ulazni kapacitet iznosi samo 3 pF, otpor u raznim potporezima (od 3 mV do 1000 mV), čak i u najgorem slučaju, ne prelazi 100 kOhm s greškom od +/- 10% (određeno pomoću glave i greška instrumentacije za kalibraciju). U ovom slučaju je izmjereni RF napon s gornjom granicom frekvencijskog područja od 30 MHz bez očite frekvencije greške, što je sasvim prihvatljivo u amaterskoj radio praksi.

Prema krugu kruga, predloženi uređaj je vrlo jednostavan, a minimum korištenih komponenti može se naći u kutiji gotovo svakog radioamatera. Zapravo nema ništa novo u šemi. Upotreba op-ampera za takve svrhe detaljno je opisana u amaterskoj literaturi 80-90-ih (1, 4). Korišćen je široko rasprostranjeni čip K544UD2A (ili UD2B, UD1A, B) s tranzistorima s efektom polja na ulazu (a samim tim i s velikim ulaznim otporom). Moguće je koristiti bilo koja operativna pojačala drugih serija s terenskim uređajima na ulazu i u tipičnom uključivanju, na primjer, K140UD8A. Tehničke karakteristike milivoltmetar-voltmetara odgovaraju gore navedenom, jer je osnova uređaja bila krug B. Stepanova (2).

U režimu voltmetra pojačanje op ampera je 1 (100% OOS), a napon se mjeri mikroametrom do 100 μA s dodatnim otporima (R12 - R17). Oni, u stvari, određuju pod-opseg uređaja u režimu voltmetra. S opadajućim OOS (prekidač S2 prekidači otpornici R6 - R8) Cus. povećava, odnosno povećava osjetljivost operativnog pojačala, što mu omogućava da se koristi u millivoltmetrskom režimu.

Karakteristika predloženog razvoja je mogućnost upravljanja uređajem u dva načina - istosmjerni voltmetar s granicama od 0,1 do 1000 V i milvolvoltmetar s gornjim granicama podpojasa 12,5, 25, 50 mV. Istodobno se u dva načina koristi isti razdjelnik (X1, X100), pa se, na primjer, u podpojasu od 25 mV (0,025 V), koristeći faktor X100, može mjeriti napon od 2,5 V. Za prebacivanje podpojasova uređaja koristi se jedan više-pozicionirani dvodijelni prekidač.

Pomoću vanjske RF sonde na Germanij diodi GD507A moguće je izmjeriti RF napon u istim podpojasima s frekvencijom do 30 MHz.
Diode VD1, VD2 štite mjerni instrument od preopterećenja tijekom rada.
Sljedeća značajka zaštite mikroammetra tijekom prijelaznih pojava do kojih dolazi kada je uređaj uključen i isključen, kada se strelica uređaja prevrne i može se čak saviti, je uporaba relejnog isključivanja mikroammetra i skraćivanje izlaza op-pojačala na otpornik na opterećenje (releji P1, C7 i R11). U ovom slučaju (kada je uređaj uključen) potrebno je djeliće sekunde da bi se napunila C7, pa relej radi s kašnjenjem, a mikroammetar se priključi na izlazni napon djeliću sekunde kasnije. Kad je uređaj isključen, C7 se putem indikatorske žarulje isprazni vrlo brzo, relej se napaja i razbija spojni krug mikroammetra prije nego što je op-amp strujni krug potpuno ispražnjen. Zaštita samog pojačala se vrši uključivanjem ulaza R9 i C1. Kondenzatori C2, C3 blokiraju i sprečavaju uzbuđenje optičkog pojačala.

Balansiranje uređaja ("podešavanje 0") vrši promjenjivi otpornik R10 na podpojavi od 0,1 V (moguće je na osjetljivijim podpojasima, ali kada se uključi daljinska sonda, utjecaj ruku se povećava). Kondenzatori su poželjni tipa K73-xx, ali u njihovom odsustvu možete uzeti keramičke 47 - 68n. U daljinskoj sondi koristi se KCO kondenzator za radni napon od najmanje 1000v.

Millivoltmetar-voltmetar postavljen je ovim redoslijedom. Prvo postavite razdjelnik napona. Način rada je voltmetar. Trimerski otpornik R16 (pod-opseg 10v) podešen je na maksimalni otpor. Na otpor R9, upravljajući uzornim digitalnim voltmetrom, napon iz stabiliziranog napajanja postavljen je na 10 in (položaj S1 - X1, S3 - 10v). Zatim se u položaju S1 - X100 podupirači otpornici R1 i R4 postavljaju na 0,1 volti pomoću uzornog voltmetra. Istovremeno, u položaju S3 - 0,1V strelicu mikroammetra treba postaviti na zadnju oznaku na skali uređaja. Odnos 100/1 (napon preko otpornika R9 - X1 - 10V do X100 - 0,1V, kada se položaj strelice podesivog uređaja na posljednjoj podjeli skali na podpojavi S3 - 0,1V) nekoliko puta provjerava i ispravlja. U ovom slučaju preduvjet: prilikom prebacivanja S1 napon modela 10V se ne može mijenjati.

Nadalje. U načinu mjerenja istosmjernog napona u položaju prekidača razdjelnika S1 - X1 i sklopke podpojasa S3 - 10v, strelica mikroammetra postavlja se na posljednju podjelu s promjenjivim otpornikom R16. Rezultat (na ulazu 10) trebaju biti ista očitanja u pod-rasponu 0,1V - X100 i pod-rasponu 10v - X1.

Način podešavanja voltmetra na potporanjima 0,3v, 1v, 3v i 10v je isti. U tom se slučaju položaji otporničkih motora R1, R4 u razdjelniku ne mogu promijeniti.

Način rada je milivoltmetar. Na ulazu od 5 c. U položaju S3 - 50 mV razdjelnik S1 - X100 otpornik R8 postavite strelicu na posljednju podjelu skale. Provjeravamo očitanja voltmetra: na pododjeljku 10v X1 ili 0,1v X100 strelica bi trebala biti na sredini skale - 5v.

Postupak podešavanja za podnaponske mreže 12,5 mV i 25 mV isti je kao i za pojaseve 50 mV. Ulaze 1,25 V i 2,5 V na X 100. Očitavanja se provjeravaju u režimu voltmetra X100 - 0,1 V, X1 - 3V, X1 - 10V. Treba napomenuti da se kada se igla mikroammetra nalazi u lijevom sektoru instrumentalne ljestvice, pogreška mjerenja povećava.

Posebnost takve tehnike za umjeravanje uređaja je da ne zahtijeva ogledni izvor napajanja od 12 - 100 mV i voltmetar s nižom granicom mjerenja manjom od 0,1 V.

Pri kalibraciji uređaja u načinu mjerenja RF napona s daljinskom sondom za potpograde 12.5, 25, 50 mV (ako je potrebno) mogu se napraviti korekcijski grafikoni ili tablice.

Uređaj je sastavljen pomoću šarkirane montaže u metalnom kućištu. Njegove dimenzije ovise o dimenzijama upotrijebljene mjerne glave i transformatora napajanja. Na gornjem dijagramu, bipolarna jedinica za napajanje sastavljena je na transformatoru od uvezenih magnetofona (primarno navijanje na 110 V). Stabilizator je najbolje sastaviti na MS 7812 i 7912 (ili dva LM317), ali može biti i jednostavniji - parametričan, na dve zener diode. Dizajn udaljene RF sonde i značajke rada s njom detaljno su opisane u (2, 3).

Rabljene knjige:

1. B. Stepanov. Merenje niskog RF napona. J. "Radio", br. 7, 12 - 1980, str. 55, str. 28.
2. Stepanov B. Milivoltmetar visoke frekvencije. J. "Radio", br. 8 - 1984, str.57.
3. Stepanov B. HF se upućuje na digitalni voltmetar. J. "Radio", br. 8, 2006, str. 58.
4. M. Dorofeev. Voltmetar na pojačalo. J. "Radio", br. 12, 1983., str.