HF voltmetar s linearnom skalom. RMS voltmetar AC voltmeter rade operativno pojačalo

Mogućnost preuranjenog kvara skupog akumulatora prisiljava ljubitelja automobila da pažljivo nadzire rad regulatora napona i stanje električnog sustava vozila. Napon u njemu ne smije se razlikovati više od ± 3% od optimalne vrijednosti koja je određena za ove radne uvjete baterija a ovisi o klimatska zonamjesto baterije i njezina baterija tehničko stanjenačin rada automobila. Što preciznije održava optimalni napon pri ponovnom punjenju baterije, to će duže trajati.

Od velike važnosti je pravilan rad automobilskog generatora. Kad se napon generatora poveća za 10-12% (oko 0,15 V) iznad optimalnog, vijek trajanja akumulatora 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 ispruženom u rasponu od 10-15 V. Povećana točnost 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 „rastezljivom“ zonom ljestvice su karakteristične karakteristike ovog uređaja. Temelji se na operativnom pojačalu i mjerilom razlike napona.

Tehnički podaci 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 (s mikroametrom M906), mm. , , 65x105x120

Voltmetar se napaja izravno 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, sukladno tome, stupanj "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 polovici 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 prekomjernog struja. VD1 inhibira prolaz struje negativne polarnosti kroz otpornik R1 i operativno pojačalo. Moguće je da struja struji kroz unaprijed usmjerenu zener diodu VD3, VD2 diodu i R2-R4 otpornike. Tako će se između DA ulaza (terminala 3.2) uspostaviti razlika potencijala ne više od 0,7 V. Sličan pad napona bit će u terminalu 3 u odnosu na terminal 4 op-pojačala.

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

U voltmetru se koriste trajni otpornici tipa MLT, pri čemu je prikladno koristiti višepojasne SP5-2, SP5-3, SP5-14. Dopušteno je koristiti druge vrste OS-a, na primjer, K140UD7 ili K140UD1A, K553UD1 s odgovarajućim korekcijskim krugovima. Diode - bilo koji silicij male snage. Zener dioda KS147A može se zamijeniti KS156A, ali vjerojatno je da će se temperaturna stabilnost voltmetra pogoršati i da će biti potrebno razjasniti vrijednosti otpornika R1-R3. Mikroammetar - M906 ili M24 s ukupnom devijacijskom strujom od 50 μA i skalom koja odgovara odabranoj mjernoj zoni. Moguće je koristiti i druge pokazivačke uređaje ukupne odstupne struje 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 načinu mikroametra. Tada će ovaj uređaj biti napravljen u obliku prefiksa testera.

U nedostatku neispravnih elemenata i grešaka u instalaciji, podešavanje voltmetra se smanjuje na njegovo umjeravanje. Ovaj se postupak izvodi s prilagodljivim izvorom napajanja s izlaznim naponom 9-16 V i uzornim voltmetrom, po mogućnosti digitalnim, na primjer V7-16, FZO, VR-11.

Trimerski otpornici ugrađeni su u srednji položaj i napon od 12-13 V primjenjuje se na ulaz voltmetra, kontrolirajući ga pomoću primjera uređaja. Strelica podešenog voltmetra trebala bi odstupati od nule. Zatim se na izlazu napajanja postavlja napon od 10 V (± 0,05 V), a otpornik R4 prevodi iglu voltmetra u podjelu nulte skale. Zatim, povećanjem izmjerenog napona na 15 ± 0,05 V, otpornik R6 postavlja strelicu do konačne podjele skale. Ponavljajući ove operacije 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 ploča s tiskanim krugom 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

Popis radijskih elemenata

Oznaka	Tip	Nominalna vrijednost	iznos	Bilješka	Moja bilježnica
DA	OU	K140UD6	1	K140UD7, K140UD1A, K553UD1	U bilježnicu
VD1, VD2, VD4, VD5	Dioda	KD521V	4		U bilježnicu
Vd3	Zener dioda	KS147A	1		U bilježnicu
C1	Elektrolitički kondenzator	4,7 uF 20 V	1		U bilježnicu
C2	Kondenzator	0,1 uF	1		U bilježnicu
R1	Otpornik	510 ohm	1		U bilježnicu
R2	Otpornik	15 kOhm	1		U bilježnicu
R3	Otpornik	8,2 kOhm	1	MLT izbor	U bilježnicu
R4	Trimerski otpornik	4,7 kOhm	1

Voltmetar operacijskog pojačala

http: // www. IRLS. Narod. com / izm / volt / volt05.htm

Pri postavljanju 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 (frekvencija pojačanja jedinice 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 pojasu "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) praktički je odsutna. Trenutna potrošnja - ne više od 20 mA.

Uređaj sadrži precizni ispravljač na op ampu DA1 s diodnim mostom VD1-VD4 u OOS krugu. Ispravljeni napon se primjenjuje na mikroammetar PA1. Ovo uključivanje omogućuje vam dobivanje najlinearnije razmjere voltmetra. Otpornik R14 koristi se za uravnoteženje op-ampera, tj. Za postavljanje instrumenta na nulu.

Precizni ispravljač korišten je za mjerenje ne samo izmjeničnog, već i istosmjernog napona, što je smanjilo broj prebacivanja prilikom prelaska s jednog radnog načina na drugi. Pored toga, ovo je pojednostavilo postupak mjerenja istosmjernog napona, jer nije bilo potrebe mijenjati polaritet 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-ovima 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 potpodručjem - prekidačem SA2, koji mijenja dubinu OOS-a, pokrivajući op-amp DA1. U ovom se slučaju u OOS krug mogu uključiti dvije skupine otpornika: R7-R11 (s konstantnim naponom na ulazu) i R18, R19, R21-R23 (s promjenljivom). Ocjene ovih popisa odabrane su na način da očitanja uređaja odgovaraju efektivnim vrijednostima sinusoida

aC napon. Korekcijski krugovi R17C8 i R20C9 smanjuju neravnine karakteristike amplitude frekvencije (AFC) uređaja u potporanjima „10 mV“ i „30 mV“. Induktor L1 nadoknađuje nelinearnost frekvencijskog odziva operacijskog pojačala DA1. Mnoštvo mjernih granica od jedne i tri osigurava se ulaznim frekvencijskim razdjelnicima na elementima R1-R6, C2-C7. Promjena koeficijenta podjele događa se istodobno s uključivanjem otpornika u OOS krugu čipa DA1 pomoću sklopke 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 mikrovezama i LC filterima. Možete koristiti drugi pogodan stabilizirani izvor napona ± 15 V, kao i bateriju ćelija ili baterija.

Voltmetar koristi mikroammetar M265 (klasa točnosti 1) s ukupnom devijacijskom strujom od 100 μA i dvije ljestvice (s konačnim oznakama 100 i 300). Dopušteno odstupanje otpora otpornika R1-R6, R7-R11, R18, R19, R21-R23 nije veće od ± 0,5%. K574UD1A čip može se zamijeniti s K574UD1B, K574UD1V. Prigušnice L1-L5 - DM-0,1. T1 transformator je namotan na toroidnu magnetsku jezgru vanjskog promjera 34, unutarnje 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) okreta.

Da bi se smanjile smetnje, elementi ulaznog razdjelnika i otpornici OOS kruga R7-R11, R18, R19, R21-R23 montirani su izravno na kontakte prekidača SA2. Preostali dijelovi postavljaju se na pločicu koja je montirana na navojnim klinovima i priključcima mikroammetra. Chip DA1 je zatvoren mesinganim zaslonom. Električni terminali 5 i 8 op-pojačala izravno na DA1 čipu povezani su preko kondenzatora kapaciteta 0,022 ... 0,1 µF zajedničkom žicom. Pomoću prekidača SA1, SA2, njegova terminala 3 i 4 povezani su zaštićenim žicama. Tranzistori izvora VT1, VT2 instalirani su na hladnjacima s površinom hlađenja od oko 6 cm2. Izvor mora biti zaštićen.

Uspostava započinje s izvorom energije. Ako se njegov blokirajući generator ne aktivira, generacija se postiže odabirom otpornika R26. Nakon toga, podešavajući otpornici 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 provjerava se odsutnost samopobuđenja 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 100 Hz. Promjenom njegove amplitude postižu se odstupanje strelice do srednje oznake ljestvice. Povećavanjem frekvencije ulaznog napona, obrezivanjem 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

Millivoltmeter

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 području 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%. S točnošću dovoljnom za amatersku radio praksu (± 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% -tnom 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 frekvencijsko izobličenje.

Milivoltmetersko širokopojasno pojačalo sastavljeno je na tranzistorima VT3 - VT10. Pojačalo je trostupanjsko, na VT4 tranzistorima. VT7, VT10 s 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 spajanja kondenzatora dovodi se kroz otpornik R14. Otpornik R15 tvori niskopropusni filter s ulaznom kapacitivnošću tranzistora VT4, koji omogućuje smanjenje pojačanja izvan radne frekvencije pojačala.

U istosmjernoj struji pojačalo je pokriveno općim OOS putem otpornika R15 i R21. Kaskade opterećenja također su pokrivene općim OOS, a njegova dubina je 100%, budući 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 cjelokupne 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 mjesto njihovog spajanja (2).

Ako iz bilo kojeg razloga, na primjer, zbog povećanja temperature tranzistora VT3, njegova struja kolektora se povećava. Kao rezultat toga, napon između njegovog kolektora i emitera i struja tranzistora VT6, VT9 opada, a napon između kolektora i emitera raste. Međutim, struja kolektora 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 kolektoru-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 parametara tranzistora) za podešavanje istosmjernog 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 radnog načina pojačala. Korisna značajka kaskade je da bazne struje tranzistora VT16 i VT18 teku kroz otpornik R27 u suprotnim smjerovima, rezultirajuća struja je vrlo mala, tako da otpor otpornika može biti vrlo velik, a stabilizacijski 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 baze tranzistora VT3 raste, što uzrokuje porast struje njegovog kolektora i smanjenje napona između emittera i kolektora. To dovodi do smanjenja struje tranzistora VT6 i VT9, kao rezultat toga izlazni napon teži svojoj izvornoj vrijednosti. Pored toga, s padom 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 smanjenje napona između kolektora i emitora tranzistora VT10 i obnavljanje izvornog načina rada pojačala. Pored toga, smanjenje struje kolektora tranzistora VT4 dovodi do smanjene struje tranzistora VT6, a samim tim i VT9, što također doprinosi održavanju zadanog načina rada pojačala.

Treba napomenuti da je djelovanje oporavka na kolektorskom krugu tranzistora VT16 i VT17 mnogo slabije nego na emiter, budući da su njihovi kolektori spojeni na odašiljački 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 tranzistorskih modova i može raditi u širokom temperaturnom rasponu.

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

Širokopojasni pojačalo i ispravljač pokriveni su općim OOS izmjeničnom strujom kroz otpornik R22. To osigurava povećanje linearnosti ispravljača i stabilnosti očitanja uređaja, kao i proširenje raspona radne frekvencije. Da biste povećali dubinu OOS naizmjeničnom strujom, kondenzatori blokiranja C10 i C12 uključuju se u odašiljački 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. Spajajući kratkospojnik između točaka 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 s ograničavajućim otpornicima R39, R40.

Milvolvoltmetar omogućuje praćenje napona baterije GB1 u “Brojilu. Pete.” sklopka SA2. Na. ovaj otpornik R38 postavlja gornju granicu mjerenja 20 V-

Otpornici R1, R2, R9-R13, R15, R22 i R38 moraju imati koeficijent otpora niske temperature, 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 pri 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 serije 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 izravnom 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) možete koristiti mikrovalni detektor ili diode za miješanje (D604, D605, itd.), Au ekstremnim slučajevima Germanijeve diode D18, D20, međutim gornja granica raspona radne frekvencije bit će smanjena na 10 ... 15 MHz.

Prebacite SA1 - PG-3 (5P2N), ali možete koristiti PGK, PM i druge serije, 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 slično) s različitom strujom punog odstupanja, ali ne većom od 300 μA , samo morate pokupiti otpornike R32 i R38.

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

Daljinska sonda i razvodna mlaznica izrađeni su u obliku dijelova koaksijalnog konektora koji su spojeni jedan s drugim (utikač - sonda, utičnica - šestar-razdjelnik). 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 zaslona je 28, duljina je 54 mm. Metalna stezaljka s fleksibilnom žicom za spajanje na kontrolirani uređaj fiksirana je na ekranu. Kroz otvor na kraju ekrana u sondu su umetnuta dva kabela dugačka oko 1 m:

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

Mlaznica razdjelnika približno je ista (vidi sliku 4 navlake). Na udaljenosti od oko 20 mm od pinova, na čelični vrh izrađen je čelični 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 duljine (bez zaključci). Pregrada je lemljena na cijev u srednjem dijelu i ima električni kontakt s vanjskim cilindričnim zaslonom. Otpornik Rl postavljen je koaksijalno u cijev, jedan njegov izlaz je lemljen za pin, a drugi za mesinganu utičnicu, smješten na udaljenosti od 14 ... 15 mm od pregrade. Gnijezdo je fiksirano u disku od organskog stakla debljine 7 i promjera 27 mm, koji je na particiju povezan dva mesingana ugla u obliku slova L i vijcima.

Otpornici R8-R13 i kondenzatori C4, C5 s unaprijed skraćenim vodičima lemljuju se izravno na kontakte prekidača SA1. Izlaz pomičnog kontakta prekidača SA1.2 nalazi se blizu 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).

stavke punjač R39, R40 i dioda VD4 ugrađeni su na malu ploču postavljenu 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 na stezaljkama PA1 mikroammetra. Oksidni kondenzatori su montirani okomito na ploču, terminali su savijeni s suprotne strane u smjerovima koji odgovaraju instalaciji. Nalazi otpornika R22 skraćuju se na 2 ... 3 mm.

Kroz rupe aa u lijevom (na poklopcu) dijelu ploče probijena je kalajirana žica promjera 0,7 mm 3 puta i napunjena lemilicom. Ova žica je uobičajena točka pojačala. Priključci na nju, prikazani isprekidanom linijom, izvedeni su žicom istog promjera od suprotnih bočnih detalja, a dvostruka žica položena je iz kondenzatora SI da bi se smanjila induktivnost. Na isti način nalaze se otpornici R28, R29 i kondenzatori C 15, C 16 spojeni na mjesto spoja otpornika R22 i kondenzatori C8, C10. Pri ponavljanju dizajna sve ove žice treba položiti na najkraći način, ali na takav način da ne presijecaju druge žice i ne prelaze preko tačaka lemljenja (na poklopcu su prikazane radi jasnoće bez uzimanja u obzir tih zahtjeva).

GB1 baterija je postavljena na ploči između dva opružna kuta koja služe kao njeni terminali. Baterije se postavljaju u cijev zalijepljenu od debelog papira (2-3 sloja). Rubovi cijevi duljine 110 ... 115 mm namotani su na oba kraja. Akumulator je učvršćen na pločici sa fleksibilnom pričvrsnom žicom.

Postavljanje milivoltmetra započinje podešavanjem napona napajanja, povezivanjem, ako je potrebno, skakačem na kontakte 2,3 ili 4 s iglom 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 način 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) dovodi se iz standardnog generatora signala oscilacijama s frekvencijom 100 kHz i naponom od 10 mV. Prekidač je postavljen na "0,01". Promjenom otpora otpornika R30 postižu se odstupanje strelice uređaja PA1 do konačne oznake ljestvice.

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

Nakon toga se uspostavlja veza kondenzatora C8 s otpornikom R22, a frekvencijski odziv na visokim frekvencijama je ujednačen, birajući, ako je potrebno, kondenzator C8 i otpornik R16. U nekim slučajevima, za točnije podešavanje frekvencijskog odziva u rasponu od 16 do 20 MHz, prigušnica je sekvencijalno spojena na ovaj krug navijanjem na otpornik 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 području niske frekvencije koristi se generator GZ-33, GZ-56 ili slično kada je unutarnji otpor 600 Ohma i u položaju "ATT" izlaznog prekidača. Frekvencijska izobličenja u ovom području ovise isključivo o kapacitivnosti blokirajućih i izolacijskih kondenzatora C2, C3, C6, C7, C9 - C13 (što je veća, manje je izobličenja).

G. MIKIRTICHAN

moskva

KNJIŽEVNOST
1. Auth. izjava. SSSR broj 000 (Bull. "Otkrića, izumi ...", 1977, br. 9).
2. Auth. svil. SSSR J6 634449 (Bul. "Otkrića, izumi ...". 1978, br. 43).
3. Auth. svil. SSSR broj 000 (Bul. "Otkrića. Izumi ...", 1984. br. 13).

RADIO broj 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, namijenjen je mjerenju faktora kvalitete zavojnica, njihove induktivnosti, kapacitivnosti kondenzatora, kao i visokofrekventnog napona. Kada se mjeri faktor kvalitete, na oscilatorski 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 tablici.

Frekvencija mjerenja, MHz	Subrange, mcG

Ugrađeni milivoltmetar (krug je posuđen iz (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 jednostavan za postavljanje. Napaja ga izmjeničnim naponom 220 V putem integriranog stabiliziranog izvora napajanja.

Kružni dijagram 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 sljub s malim gubicima (na primjer, CSR). Kondenzator C24 - bilo koja keramika, ali uvijek s minimalnom svojstvom induktivnosti. Da biste to učinili, zalijepljeni su vlastiti zaključci kondenzatora, na jednu oblogu se spaja bakrena ploča veličine 20x20x1 mm, koja se zatim pričvrsti na 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 lemljen u utičnicu X5, kao što je prikazano na kartici. Podnožja i drugi bakreni dijelovi mjerne jedinice poželjno su srebrni.

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

Sonda je sastavljena u skladu s krugom sljednika napona za tranzistore V1, V2. Na uređaj je povezan oklopljenim kabelom s dodatnim vodičem kroz koji se dovodi napon napajanja.

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

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

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

Konstrukcijski je uređaj sastavljen u kućištu s duraluminom (Sl. 4).

Sl. 4.

Daljinska sonda (Sl. 5)

Sl. pet.

montiran na ploči sljubnice pomoću površinske montaže i zatvoren u aluminijsku kućicu - sita promjera 18 i duljine 80 mm. Pri ponavljanju uređaja moraju se strogo pridržavati pravila za ugradnju visokofrekventnih uređaja.

Uređaj je koristio konstantne otpornike OMLT, MLT-0.125. U atenuatoru otpornici su odabrani s točnošću od 10%. Kondenzatori K50-6, KLS, KTP, KM-6. Trimerski otpornik R31 - SP-11; ručka joj je izvučena ispod utora na prednjoj ploči. Mikroammetar M265 s ukupnom devijacijskom strujom od 100 µA. MT-1, MT-3, PGK sklopke.

Podešavanje uređaja započinje ugradnjom nazivne struje kroz Zener diodu V8. Da biste to učinili, na naponu od 220 V odabire se otpornik R35 tako da stabilizacijska struja iznosi 15 mA. Zatim je odabirom otpornika R34 na izlazu stabilizatora instaliran 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 emitičkim krugovima tranzistora V3-V5 postižu jednolik frekvencijski odziv pojačala u frekvencijskom pojasu 0,1 ... 35 MHz (kako to učiniti. može se pročitati u (1).

Za postavljanje mjerne jedinice 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 premještanjem ljestvice kondenzatora. Kondenzator C26 služi za fino podešavanje kruga, stoga njegova ljestvica treba biti s nultom oznakom u sredini i umjerena u rasponu od - 3 do +3 pF.

Ljestvica kondenzatora C25 mjeri se jednom frekvencijom, na primjer, 760 kHz, izračunavanjem formulom L \u003d 25,4 / f2 * (C + Cq), gdje je Cq kapacitivnost kondenzatora C26 koja odgovara nultoj oznaci skale. Indukcija se dobiva u mg, ako je frekvencija supstituirana u MHz, a kapacitivnost u pF. Ispravljanje očitanja vrši se na frekvenciji od 24 MHz pomoću kondenzatora C27 \u200b\u200bi odabirom broja okretaja induktivnosti L1 (0,03 µG).

Za mjerenje Q faktora potrebno je spojiti vanjsku sondu na X9 utičnicu mjerne jedinice Q-metra (ulazni priključci X4 i izlazni X9 mjerne jedinice Q-metra nalaze se na stražnjoj ploči uređaja). Iz vanjskog generatora postavite napon potrebne frekvencije na utor X4 i pritiskom tipke „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.

Književnost

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

2. Tvornički opis dizajna Q-metra E9-4

3. Rogovenko S. Radio mjerni instrumenti - Srednja škola, 2. dio, str. 314-334

Millivoltnanoammeter

http: // www. IRLS. Narod. com / izm / volt / volt04.htm

Da bi voltmetar imao veliku ulaznu impedansu (nekoliko megaohmi), dovoljno je ispuniti svoju ulaznu fazu na tranzistoru s efektom polja spojenim prema krugu pratilaca izvora. Za razliku od diferencijalne kaskade koja se često koristi (radi kompenzacije nulte propuštenosti) na ovim poluvodičkim uređajima, ovo je rješenje jednostavnije, eliminirajući potrebu odabira para primjeraka identičnih u nekoliko parametara, što zbog značajnog širenja zahtijeva velik broj tranzistora, iako dovodi do potrebe za ugađanjem nulta voltmetra. 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 promjenljivih napona, kao i struja u krugovima visokog otpora razne 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 svaka 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 tipka "nAX100". Maksimalna frekvencija izmjerenog naizmjeničnog napona i struje je najmanje 200 kHz.

Shematski dijagram uređaja prikazan je na Sl. 1.

Sastoji se od ulaznog čvora (R1 - R3, C2, SZ, SA1, SA2), pratilaca izvora (VT1), stupnja 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).

Sljedbenik izvora pruža veliku ulaznu impedansu. Prema referentnim podacima, struja istjecanja prolaza tranzistora 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 vrata 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. upravljani prekidačima 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 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-pojačala iz izvora tranzistora VT1 prima izmjereni napon. Rezalni otpornik R5 služi za postavljanje instrumenta na nulu prilikom prebacivanja mjernih granica, op-pojačalo je pokriveno 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-ampere, 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.

Pojedinosti 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), M2003 mikroammetar sa strujom punog odstupanja strelice od 50 μA. P2K sklopke.

Mrežni transformator T1 namotan je na magnetskom krugu SHL15X25 s 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 loših frekvencijskih svojstava većine dostupnih OA, raspon radne frekvencije uređaja u ovom će se slučaju suziti. Umjesto tranzistora KP303B, umjesto dioda D223, D104 - bilo koji silicij s istim parametrima, možete koristiti KP303A ili KP303ZH, bilo koji silicij s istim parametrom, 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 krugom izrađene od stakloplastike debljine 1,5 mm. Njihovi su crteži prikazani na slici. 2 (ploča 1)

i 3 (ploča 2).

Prekidači SA1-SA4 zajedno s pločom 1 montirani su na aluminijskom uglu, koji je pričvršćen na prednju ploču. Na njemu je također instaliran trimerski otpornik R5 za podešavanje ništice uređaja, za koji je predviđen otvor za odvijač. Ploča 2 je pričvršćena sa uvojcima i maticama na vijke mikroammetra. Na njezinom srednjem dijelu izrezan je otvor veličine 45 x X 15 mm, koji je omogućio pristup laticama na pinovima mikroammetra, 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 trebao bi biti jednak 10 MOhm (tolerancija - ne više ± 0,5%), a omjer otpora R2 / R3 - 99. S istom točnošću potrebno je odabrati otpornik R1. Da bi se olakšao odabir, 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 PA1 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 odabirom otpornika R10, strelica odstupa 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 položajima prikazanim na dijagramu, respektivno) )

Zatim se prekidačem SA4 uređaj prebacuje u 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, a prema potrebi očitanja se ispravljaju izborom kondenzatora C2.

B. AKILOV

sayanogorsk, Khakaski autonomni okrug

RADIO broj 2, 1987. str. 43.

Često su mi počeli postavljati pitanja o analognoj elektronici. Jesu li studentski sjednici uzeli loptu? ;) Ok, vrijeme je da se malo pomakne mali obrazovni program. Konkretno, rad operativnih pojačala. Što je to, što se jede i kako se izračunava.

Što 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 kad ih pokušavamo izravno primijeniti. Stoga, kao u dječji vrtić, jedno božićno drvce, dva, tri, puno božićnih drvca - ovdje imamo puno pojačanja;) I to je to.

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

Štoviše, ulazi su visokog otpora. Oni. njihova ulazna impedancija jednaka je beskonačnosti u idealnom slučaju i VRLO stvarno u stvarnosti. 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-ampu.

Izlazni napon u ovom slučaju se izračunava kao:

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

Očito, ako je napon na izravnom ulazu veći nego na inverznom, tada je izlaz plus beskonačan. Inače će to biti minus beskonačnosti.

Naravno, u stvarnom krugu neće biti plus ili minus beskonačnost, a oni će biti zamijenjeni 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 ga koristiti pomoću AVR-a kao primjer u člancima o stvaranju. Također, komparator je odličan za stvaranje.

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

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

Pozitivna ocjena
Uzmi i odvedi u direktan ulaz signal odmah s izlaza.

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

Ali što se događa ako je napon nula? Teoretski, izlaz bi trebao biti nula. Ali u stvarnosti, napetost NIKADA neće biti jednaka nuli. Doista, čak i ako naboj desnog nadmašuje naboj lijevog s jednim elektronom, onda je to dovoljno za usmjeravanje potencijala na izlaz uz beskonačni dobitak. I oblikovani pakao počet će na izlazu - signal skače tu i tamo brzinom nasumičnih smetnji usmjerenih na ulaze komparatora.

Da bi se riješio taj 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 V. Sada, sve dok napon na inverznom ulazu ne padne ispod -1,4 V, izlazni napon 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 se promijenio napon na izlazu komparatora, signal U1 će se morati povećati za čak 2,8 volta kako 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.

No ipak, op se pojačala češće koriste u negativnom načinu povratne informacije.

Negativne povratne informacije
Ok, zalijepite ga na drugi način:

U slučaju negativnih povratnih informacija, op-pojačalo 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 Horowitza i Hilla, nisam mogao ući u rad OS-a. No, sve se pokazalo jednostavno.

ponavljač
I imamo repetitor. Oni. na ulazu U 1, na inverznom ulazu U out \u003d U 1. Pa, ispada 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 uvijek. Zamislite ovu situaciju, postoji senzor napravljen u obliku otporničkog razdjelnika:

Niži otpor mijenja vrijednost, prilagođavanje izlaznog napona iz razdjelnika se mijenja. I moramo mu oduzeti očitanja voltmetrom. Ali voltmetar ima svoj unutarnji otpor, iako velik, ali će promijeniti očitanja s senzora. Štoviše, ako ne želimo voltmetar, već želimo da žarulja promijeni svjetlinu? Žarulja se ovdje već ne može priključiti! Stoga je izlaz buferiran operativnim pojačalom. 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 žarulja može raditi.
Aplikacije za repetitor općenito se mogu naći. Osobito u preciznim analognim krugovima. Ili gdje krug jedne kaskade može utjecati na rad drugog kako bi ih odvojio.

Pojačalo
A sada napravimo osjećaj da nam proširi uši - uzmite povratne informacije i stavite ga na zemlju pomoću razdjelnika napona:

Sada je pola izlaznog napona primijenjeno na inverzni ulaz. A pojačalo još uvijek mora izjednačiti napon na svojim ulazima. Što će on morati učiniti? Točno - podići napon na svom izlazu dvostruko veći od prethodnog kako bi se kompenzirao 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.

Stavili smo razdjelnik u različitom omjeru - situacija će se promijeniti u istoj veni. Kako ne biste u glavi uvrtali formulu razdjelnika napona, dat ću je odmah:

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

Mimonično, ono što se dijeli na ono što je vrlo jednostavno:

Ispada da ulazni signal prolazi kroz krug otpornika R2, R1 u U izlazu. U ovom je slučaju izravni ulaz pojačala postavljen na nulu. Prisjećamo se navika op-ampera - on će pokušati kukom ili loptom osigurati da se na njegovom inverznom ulazu stvori napon jednak izravnom ulazu. Oni. nula. Jedini način da to učinite je spustiti izlazni napon ispod nule, tako da se nula pojavljuje u točki 1.

Tako. 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 točki 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 ovom slučaju će razlika u odnosu na ulaz biti 20 volti, a razdjelnik će nam u točki 1. pružiti točno 0, a primili smo pretvarač.

Ali možete pokupiti i druge otpornike, tako da naš razdjelnik proizvodi ostale koeficijente!
Općenito, formula za pojačanje takvog pojačala 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 postane i 5 volti. To je nula. Tako se ispostavilo 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 bit će 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 , Oduzmi pad od 15 volti od ulaza 20 i dobije se 5 volti.

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

Štoviše, u problemu postoje koeficijenti određeni otpornicima. Samo imam, 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 out \u003d U 2 * K 2 - U 1 * K 1

K2 \u003d ((R3 + R4) * R6) / (R6 + R5) * R4
K1 \u003d R3 / R4

Memonika za pamćenje formule za izračun koeficijenata je sljedeća:
Izravno prema shemi. Stoga se brojnik u frakciji na vrhu zbraja gornjim otpornicima u strujnom krugu protoka i množi se s donjim. Naziv je ispod, pa dodamo donje otpornike i množimo s gornjim.

Ovdje 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 ulazne 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 (R1, R2) određuju količinu struje, što znači ukupnu težinu dolaznog signala. Ako sve otpornike učinite jednakim, kao i moj, tada će težina biti ista, a koeficijent množenja svakog pojma bit će 1. A U out \u003d -1 (U 1 + U 2)

Neinvertirajući zbroj
Sve je malo složenije, ali čini se.

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

K1 \u003d R5 / Rl
K2 \u003d R5 / R2

Štoviše, otpornici u povratnim informacijama trebaju biti takvi da jednadžba R3 / R4 \u003d K1 + K2

Općenito, na operacijskim pojačalima možete raditi bilo koju matematiku, zbrajati, množiti, dijeliti, brojati derivate i integrale. I to gotovo odmah. Na op amp do analognog računalni strojevi, Čak sam vidio i jednu takvu na petom katu SUSU - budalu veličinu kata u sobi. Nekoliko metalnih ormara. Program se upisuje povezivanjem različitih blokova žicama :)

Malo se automobilista suočava s takvim problemom kao što je neočekivano pražnjenje baterije. Posebno je neugodno kad se to dogodi na putu daleko od kuće. Jedan od razloga može biti kvar autogeneratora. Spriječiti će predstojeće pražnjenje baterije automobilski voltmetar, Ispod su neki jednostavni dijagrami takvog uređaja.

Automobilski voltmetar na čipu LM3914

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

Osnova kruga je integrirana. Ovaj mikro krug može procijeniti ulazni napon i prikazati rezultat na 10 LED dioda u načinu rada s točkama ili trakama. LM3914 mikro krug sposoban je za rad u širokom rasponu napajanja (3V ... 25V). Svjetlina LED dioda može se postaviti pomoću vanjskog promjenjivog otpornika. Izlazi čipa kompatibilni su s TTL i CMOS logikom.

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

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

Kao što je već spomenuto, ovaj automobil voltmetar daje indikaciju od 10,5 do 15 volti. Umjeravanje kruga je kako slijedi. Na napajanje strujnog kruga voltmetra postavite napon od 15 volti. Zatim, 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 V i provjerite je li samo LED VD1 uključen s promjenjivim otpornikom R3. Sada povećavajući napon u koracima od 0,5 volti, LED će svijetliti jednu za drugom, a pri naponu od 15 volta svijetlit će sve LED diode. Prekidač SA1 služi za prebacivanje između načina prikaza točke / šipke. Ako je prekidač zatvoren, SA1 je stupac, s prekidačem otvorenim, točka.

Automobilski voltmetrski tranzistori

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

Ako je napon između 12 i 14 volta, Zener dioda VD1 otvara tranzistor VT1. Zelena LED 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 pokazatelj, kao i u prethodnom dijagramu, koriste se tri LED-a.

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

Automobilski voltmetar na čipu K1003PP1

Ovaj krug voltmetra za automobil izgrađen je na K1003PP1 čipu i omogućava vam da pratite napon ugradbene mreže pomoću bljeskalice od 3 LED:

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

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

Zapravo nisu potrebna visoka precizna mjerenja RF napona (do treće ili četvrte znamenke) u amaterskoj radio praksi. Kvalitetna komponenta važnija je (dovoljna je prisutnost signala visoka razina - što veće, to bolje). Obično, pri mjerenju RF signala na izlazu lokalnog oscilatora (generatora), ta vrijednost ne prelazi 1,5 - 2 volta, a sam krug postavljen je na rezonancu maksimalnom vrijednošću RF napona. S postavkama u IF stazama, signal kaskadira 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 od 1–3v. Velika ulazna impedancija i mali ulazni kapacitet u takvim je uređajima odlučujući faktor, a greška je do 5-10%, a određuje se točnošću upotrijebljene mjerne glave strelice. Mjerenja istih parametara mogu se provesti uz pomoć domaćih streličnih instrumenata, čiji se krugovi izrađuju na mikrovezama s tranzistorima s efektom polja na ulazu. Primjerice, u RF Stepanovom millivoltmetru (2) ulazni kapacitet iznosi samo 3 pF, otpor u raznim potporanjima (od 3 mV do 1000 mV), čak i u najgorem slučaju, ne prelazi 100 kOhm s pogreškom od +/- 10% (određeno pomoću korištene glave i pogreška instrumentacije za umjeravanje). U ovom je slučaju izmjereni RF napon s gornjom granicom frekvencijskog područja od 30 MHz bez očite frekvencije pogreške, što je sasvim prihvatljivo u amaterskoj radio praksi.

Prema sklopu, predloženi uređaj je vrlo jednostavan, a najmanje korištenih komponenti može se naći u kutiji gotovo svakog radioamatera. Zapravo, nema ništa novo u shemi. Upotreba op-ampera za takve svrhe detaljno je opisana u amaterskoj literaturi 80-90-ih (1, 4). Upotrijebljen je široko rasprostranjeni čip K544UD2A (ili UD2B, UD1A, B) s tranzistorima s efektom polja na ulazu (i stoga 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-voltmetar odgovaraju gore navedenom, budući da je osnova uređaja bio krug B. Stepanova (2).

U modu voltmetra pojačanje op ampera je 1 (100% OOS), a napon se mjeri mikroametrom do 100 µA s dodatnim otporom (R12 - R17). Oni, u stvari, određuju pod-opsege uređaja u modu voltmetra. S padom OOS-a (sklopka S2 prekidači otpornici R6 - R8) Cus. povećava, odnosno povećava osjetljivost operativnog pojačala, što omogućuje njegovo korištenje u milivoltmetralnom načinu.

Značajka predloženog razvoja je mogućnost upravljanja uređajem u dva načina - istosmjerni voltmetar s granicama od 0,1 do 1000 V i milivoltmetar s gornjim granicama podpojasa 12,5, 25, 50 mV. Istodobno se u dva načina upotrebljava 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 podpojasni sklop uređaja koristi se jedan višepozijski dvodijelni prekidač.

Pomoću vanjske RF sonde na germanijevoj 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.
Još jedna značajka zaštite mikroammetra tijekom prijelaznih pojava koje se javljaju kada je uređaj uključen i isključen, kada se strelica uređaja prevrne i može se čak saviti, je uporaba relejnog odvajanja 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 se napuni C7, pa se relej odgodi, a mikroammetar priključi na izlazni napon samo djelić sekunde kasnije. Kad je uređaj isključen, C7 se kroz indikatorsku žarulju vrlo brzo prazni, relej se napaja i razbija spojni krug mikroammetra prije nego što je op-amp strujni krug potpuno ispražnjen. Zaštita samog pojačala provodi se uključivanjem ulaza R9 i C1. Kondenzatori C2, C3 blokiraju i sprječavaju uzbuđenje optičkog pojačala.

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

Milivoltmetar-voltmetar postavljen je u ovom slijedu. Prvo postavite razdjelnik napona. Način rada je voltmetar. Ugađajući 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. U tom slučaju, u položaju S3 - 0,1V, strelica mikroammetra treba biti postavljena 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 skale na podpojasu S3 - 0,1V) nekoliko puta provjerava i ispravlja. U ovom slučaju, preduvjet: prilikom prebacivanja S1 napon modela 10V ne može se mijenjati.

Unaprijediti. 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 V) trebaju biti ista očitanja u pod-rasponu 0,1 V - X100 i pod-rasponu 10V - X1.

Način postavljanja voltmetra na potponce 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 pod-rasponu 10v X1 ili 0,1v X100, strelica bi trebala biti na sredini ljestvice - 5v.

Postupak podešavanja za pojaseve 12,5 mV i 25 mV jednak je kao za podpojas 50 mV. Ulaze 1,25 V odnosno 2,5 V na X 100. Očitavanja se provjeravaju u načinu 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 standardni izvor napajanja od 12 - 100 mV i voltmetar s nižom granicom mjerenja manjom od 0,1 V.

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

Uređaj je sastavljen zglobnim postavljanjem u metalnom kućištu. Njegove dimenzije ovise o dimenzijama upotrijebljene mjerne glave i transformatora napajanja. U 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 dvije LM317), ali može biti i jednostavniji - parametričan, na dvije zener diode. Dizajn udaljene RF sonde i značajke rada s njom detaljno su opisane u (2, 3).

Rabljene knjige:

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