RF voltmetar s linearnom skalom. RMS izmjenični voltmetar voltmetar čini op pojačalo

Mogućnost prijevremenog kvara skupe baterije tjera vozača da pažljivo prati rad releja regulatora napona i stanje električne mreže u vozilu. Napon u njemu ne smije se razlikovati za više od ± 3% od optimalne vrijednosti koja je određena za ove radne uvjete baterija i ovisi o klimatska zona, mjesto baterije i njezino tehničkom stanju, način rada vozila. Što se točnije održava optimalni napon pri punjenju baterije, to će duže trajati.

Ispravan rad autogeneratora je od velike važnosti. S povećanjem napona generatora iznad optimalnog za 10-12% (oko 0,15 V), vijek trajanja baterije i električnih svjetiljki smanjuje se za 2-2,5 puta.

Kako biste točno izvršili sve potrebne prilagodbe, 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 će moći napraviti sličan sa ljestvicom rastegnutom u rasponu od 10-15 V. Povećana točnost mjerenja, linearna skala u cijelom mjernom rasponu, odsutnost vlastitog izvora napajanja, povećana pouzdanost (zbog zaštitnih elemenata koji se nalaze u uređaju koji ne utječu na točnost mjerenja), mogućnost podešavanja zone "stretchanja" razmjera su prepoznatljive značajke ovog uređaja. Izrađen je na bazi operacijskog pojačala i mjerač je razlike napona.

Tehnički podaci voltmetar

Raspon izmjerenih napona, V. . . 10 do 15
Ostvarljiva pogreška mjerenja pri temperaturi od 20±5°C, ne gore, % ...0,5
Diskretnost, V. . . 0,05
Ulazni otpor, ne manji od, kOhm. . . 0,75
Raspon radne temperature, °C. . . -10 do +35
Dimenzije (s mikroampermetrom M906), mm. . . 65x105x120

Voltmetar se napaja izravno iz mjernog objekta. Početni pomak u odnosu na koji se vrši mjerenje postavljen je otporom lanca otpornika R3, R4 (vidi sl. kružni dijagram Slika 1), i vrijednost Povratne informacije(koji određuje pojačanje OUDA1 i, sukladno tome, stupanj "istezanja" raspona) postavljen je otporom lanca otpornika R5, R6.

Izvor referentnog napona na zener diodi VD3 također osigurava pomak potencijala na neinvertirajućem ulazu DA za iznos jednak približno polovici izmjerenog pada napona, koji je neophodan za rad op-pojačala s unipolarnim napajanjem.

Otpor otpornika R7 ovisi o osjetljivosti mikroampermetra PA i vrijednosti maksimalnog izlaznog napona operacijskog pojačala u odnosu na katodu zener diode VD3.

Diode VD1, VD2 štite op-amp, a VD4, VD5 štite mikroampermetar od prekomjerne struje. VD1 zabranjuje prolaz negativne struje kroz otpornik R1 i operacijsko pojačalo. Struja je moguća proći kroz zener diodu VD3, pristranu u smjeru naprijed, diodu VD2 i otpornike R2-R4. Tako će se između DA ulaza (pinovi 3.2) uspostaviti razlika potencijala ne veća od 0,7 V. Sličan pad napona bit će na pin 3 u odnosu na pin 4 op-pojačala.

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

Voltmetar koristi fiksne otpornike tipa MLT, poželjno je koristiti višenamjenske tipove SP5-2, SP5-3, SP5-14 kao podešene otpornike. Dopušteno je koristiti druge vrste operacijskih pojačala, na primjer, K140UD7 ili K140UD1A, K553UD1 s odgovarajućim korektivnim krugovima. Diode - bilo koji silicij male snage. Zener dioda KS147A može se zamijeniti KS156A, ali vjerojatno će se tada temperaturna stabilnost voltmetra pogoršati i bit će potrebno razjasniti vrijednosti otpornika R1-R3. Mikroampermetar - M906 ili M24 s ukupnom strujom otklona od 50 μA i skalom koja odgovara odabranoj mjernoj zoni. Moguće je koristiti i druge pokazivače s ukupnom strujom otklona do 1 mA, ali je u tom slučaju potrebno odabrati vrijednost otpornika R5, na temelju odabrane vrijednosti pada napona na njemu (oko 1,5 V). Avometar možete koristiti i u načinu rada mikroampermetra. Tada će ovaj uređaj biti izrađen u obliku prefiksa za tester.

U nedostatku neispravnih elemenata i pogrešaka u instalaciji, podešavanje voltmetra se svodi na njegovu kalibraciju. Ova se operacija izvodi pomoću podesivog napajanja s izlaznim naponom od 9-16 V i primjernog voltmetra, po mogućnosti digitalnog, na primjer B7-16, FZO, BP-11.

Otpornici trimera postavljeni su u srednji položaj i na ulaz voltmetra se primjenjuje napon od 12-13 V, kontrolirajući ga pomoću standardnog instrumenta. Pokazivač podešenog voltmetra trebao bi odstupati od nule. Zatim se na izlazu izvora napajanja postavlja napon od 10 V (± 0,05 V), a igla voltmetra se postavlja na nultu podjelu ljestvice otpornikom R4. Zatim, povećanjem izmjerenog napona na 15 ± 0,05 V, strelica se postavlja na konačnu podjelu ljestvice otpornikom R6. Ponavljanjem ovih operacija za 10 V i 15 V postižu se najtočnije podešavanje voltmetra u radnom području od 13-14,5 V.

Tijekom postavljanja releja-regulatora, napon se mjeri izravno na terminalima akumulatora.

Na slici 2 prikazana je tiskana ploča s rasporedom elemenata. Ploča je postavljena na kontaktne vijke mikroampermetra M906 i postavljena s njom u kutiju.

Riža. 2

V. Bakanov, E. Kachanov, Chernivtsi, Model Constructor br. 12, 1990, str.27

Popis radio elemenata

Oznaka	Tip	Vjeroispovijest	Količina	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	4,7uF 20V	1		U bilježnicu
C2	Kondenzator	0,1uF	1		U bilježnicu
R1	Otpornik	510 ohma	1		U bilježnicu
R2	Otpornik	15 kOhm	1		U bilježnicu
R3	Otpornik	8,2 kOhm	1	MLT, izbor	U bilježnicu
R4	Trimer otpornik	4,7 kOhm	1

Voltmetar na operacijskom pojačalu

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

Prilikom postavljanja različite elektroničke opreme često je potreban voltmetar izmjeničnog i istosmjernog napona s visokim ulaznim otporom koji radi u širokom frekvencijskom rasponu. Upravo je ovaj relativno jednostavan uređaj konstruiran pomoću op-pojačala K574UD1A, koji ima visoke karakteristike (jedinstvena frekvencija pojačanja veća od 10 MHz i brzina porasta izlaznog napona do 90 V/μs).

Shematski dijagram voltmetra prikazan je na sl. jedan.

Omogućuje vam mjerenje AC i DC napona u 11 podraspona (gornje granice mjerenja prikazane su na dijagramu). Frekvencijski interval je od 20 Hz do 100 kHz u podrasponu “10 mV”, do 200 kHz u podrasponu “30 mV” i do 600 kHz u ostatku. Ulazna impedancija - 1 MOhm. Pogreška mjerenja istosmjernog napona - ±2, promjenjivog - ± 4%. Nulti drift nakon zagrijavanja (20 min) praktički je odsutan. Potrošena struja - ne više od 20 mA.

Uređaj sadrži precizni op-amp DA1 ispravljač s diodnim mostom VD1-VD4 u krugu OOS. Ispravljeni napon se dovodi do mikroampermetra RA1. Ovo uključivanje omogućuje vam da dobijete najlinearniju ljestvicu voltmetra. Otpornik R14 se koristi za balansiranje op-pojačala, tj. za postavljanje nultih očitanja uređaja.

Za mjerenje ne samo izmjeničnog, već i istosmjernog napona korišten je precizni ispravljač, što je smanjilo broj prebacivanja pri prelasku s jednog načina rada na drugi. Osim toga, to je pojednostavilo postupak mjerenja istosmjernog napona, jer nije bilo potrebe za promjenom polariteta uključivanja mikroampermetra RA1. Predznak izmjerenog istosmjernog napona određuje indikator polariteta na operacijskom pojačalu DA2, spojenom prema krugu pojačala skale i napunjenom LED diodama HL1, HL2. Osjetljivost uređaja je takva da pokazuje polaritet napona kada igla mikroampermetra odstupi samo za jedan dio ljestvice.

Način rada uređaja odabire se prekidačem SA1, mjerni podraspon se bira prekidačem SA2, čime se mijenja dubina OOS-a, pokrivajući OS DA1. U ovom slučaju, dvije skupine otpornika mogu biti uključene u OOS krug: R7-R11 (s konstantnim naponom na ulazu) i R18, R19, R21-R23 (s izmjeničnim). Ocjene potonjeg odabiru se na takav način da očitanja uređaja odgovaraju efektivnim vrijednostima sinusoida

AC napon. Korekcijski sklopovi R17C8, R20C9 smanjuju neujednačenost amplitudno-frekvencijske karakteristike (AFC) uređaja u podopsegovima "10 mV" i "30 mV". Induktor L1 kompenzira nelinearnost frekvencijskog odziva operacijskog pojačala DA1. Višestrukost mjernih granica od jedan i tri osiguravaju razdjelnici s kompenziranom ulaznom frekvencijom na elementima R1-R6, C2-C7. Promjena faktora podjele događa se istodobno s prebacivanjem otpornika u OOS krugu mikrosklopa DA1 prekidačem SA2.

Uređaj se napaja iz impulsnog izvora (slika 2). Kao osnova uzima se uređaj opisan u članku V. Zaitseva, V. Ryzhenkova "Mala jedinica za napajanje" ("Radio", 1976., br. 8, str. 42, 43). Za povećanje stabilnosti i smanjenje razine mreškanja napona napajanja, nadopunjen je stabilizatorima na DA3, DA4 mikro krugovima i LC filterima. Možete koristiti drugi odgovarajući stabilizirani izvor napona od ±15 V, kao i bateriju galvanskih ćelija ili baterija.

Voltmetar koristi mikroampermetar M265 (klasa točnosti 1) ukupne struje otklona od 100 μA i dvije skale (s krajnjim oznakama 100 i 300). Dopušteno odstupanje otpora otpornika R1-R6, R7-R11, R18, R19, R21-R23 - ne više od ±0,5%. Čip K574UD1A može se zamijeniti s K574UD1B, K574UD1V. Prigušnice L1-L5 - DM-0,1. Transformator T1 je namotan na toroidni magnetski krug vanjskog promjera 34, unutarnjeg promjera 18 i visine 8 mm od permalloy trake debljine 0,1 mm. Namoti I i IV sadrže 60 zavoja žice PEV-2 0,1, II i III - 120 (PEV-2 0,2), a V i VI - 110 (PEV-2 0,3) zavoja.

Kako bi se smanjile smetnje, elementi ulaznog razdjelnika i otpornici OOS kruga R7-R11, R18, R19, R21-R23 montirani su izravno na kontakte SA2 prekidača. Ostali dijelovi su postavljeni na ploču, pričvršćeni na navojne igle-izlaze mikroampermetra. DA1 čip je prekriven mjedenim zaslonom. Izlazi snage 5 i 8 operacijskog pojačala izravno na DA1 čip su povezani preko kondenzatora kapaciteta 0,022 ... 0,1 μF na zajedničku žicu. S prekidačima SA1, SA2, njegovi zaključci 3 i 4 povezani su zaštićenim žicama. Tranzistori VT1, VT2 napajanja montirani su na hladnjake s rashladnom površinom od oko 6 cm2. Izvor mora biti zaštićen.

Osnivanje počinje s izvorom energije. Ako njegov blokirajući oscilator nije samopobuđen, generiranje se postiže odabirom otpornika R26. Nakon toga, rezni otpornici R28, R30 postavljaju napone od +15 i -15 V, spojite uređaj koji se podešava na izvor i provjerite da nema samopobude mikrosklopa DA1. Ako se to još uvijek dogodi, tada je kondenzator kapaciteta 4 ... 10 pF uključen između njegovih priključaka 6 i 7 i provjerava se odsutnost samopobude u svim podrasponima za mjerenje izravnog i izmjeničnog napona.

Zatim se uređaj prebacuje u podraspon za mjerenje izmjeničnog napona “1 V” i na ulaz se primjenjuje sinusni signal frekvencije 100 Hz. Promjenom svoje amplitude, strelica se skreće do srednje oznake ljestvice. Povećanjem frekvencije ulaznog napona, ugađajući kondenzator C2 postiže minimalne promjene očitanja instrumenta u radnom frekvencijskom području. Isto se radi na podopsegima "10 V" i "100 V", mijenjajući kapacitet kondenzatora C4 i C6, respektivno. Nakon toga, prema uzornom voltmetru, očitanja uređaja se provjeravaju na svim podopsegovima.

Treba napomenuti da u nedostatku čipa K574UD1A u voltmetru možete koristiti K140UD8 OU s bilo kojim slovnim indeksom, ali to će dovesti do određenog sužavanja raspona frekvencija rada.

V. Schelkanov

Milivoltmetar

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

aparat, izgled koji je prikazan na sl. 1 3. str. poklopci magazina (ovdje nisu prikazani), mjeri efektivne vrijednosti sinusnog napona od 1 mV do 1 V, uz pomoć dodatnog razdjelnika-mlaznice do 300 V, u frekvencijskom području od 20 Hz ... 20 MHz. Korištenje širokopojasnog pojačala s ispravljačem pokrivenim zajedničkom negativnom povratnom spregom (CNF) u milivoltmetru omogućilo je postizanje visoke točnosti očitanja i linearne skale. Glavna pogreška na frekvenciji od 20 kHz nije veća od ±2%. Dodatna frekvencijska pogreška u rasponu od 100 Hz...10 MHz ne prelazi ±1, au intervalima od 20...100 Hz i 10...20 MHz - ±5%. Pogreška od prebacivanja granica mjerenja u frekvencijskim rasponima do 10 i od 10 do 20 MHz nije veća od ±2 odnosno ±6%. S točnošću dovoljnom za radioamatersku praksu (± 10 ... 12%), uređaj može mjeriti napone s frekvencijom do 30 MHz, ali minimalni napon je 3 mV. Ulazna impedancija milivoltmetra je 1 MΩ, ulazni kapacitet je 8 pF. Uređaj se napaja baterijom od jedanaest D-0,25 baterija. Potrošena struja je oko 20 mA. Vrijeme neprekidnog rada sa svježe napunjenom baterijom je najmanje 12 sati.

Punjači" href="/text/category/zaryadnie_ustrojstva/" rel="bookmark">punjač (VD4).

Kaskada daljinske sonde pokrivena je 100% OOS-om. Njegovo opterećenje i ujedno element OOS kruga je djelitelj napona R8-R13. Dodatni otpornik R8 je uključen da uskladi razdjelnik s karakterističnom impedancijom (1500m) spojnog kabela. Kondenzatori C4. C5 kompenzira izobličenje frekvencije.

Širokopojasno pojačalo milivoltmetra sastavljeno je na tranzistorima VT3 - VT10. Samo pojačalo je trostupanjsko, bazirano na VT4 tranzistorima. VT7, VT10 s opterećenjem, čije funkcije obavlja pojačalo na bazi tranzistora 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 sklopke SA1.2 na izlaz djelitelja napona. Polarizacijski napon na mjestu spajanja kondenzatora primjenjuje se kroz otpornik R14. Otpornik R15 tvori niskopropusni filtar s ulaznim kapacitetom tranzistora VT4, koji osigurava smanjenje pojačanja izvan radnog frekvencijskog pojasa pojačala.

Za istosmjernu struju, pojačalo je pokriveno zajedničkim OOS-om kroz otpornike R15 i R21. Stupnjevi opterećenja su također pokriveni uobičajenim OOS-om, a njegova dubina je 100%, budući da je baza tranzistora VT3 izravno povezana s emiterom tranzistora VT9. Ovaj OOS također radi na izmjeničnu struju (otpornik R25 nije šantantan kondenzatorom), što značajno povećava izlazni otpor VT9 tranzistora (i cijelog pojačala) i smanjuje njegov izlazni kapacitet na jedinice pikofarada. Time se stvaraju uvjeti za prijenos cjelokupne snage pojačanog signala na ispravljač (VD1. VD2) u širokom frekvencijskom području. Visoka izlazna impedancija osigurava mod generatora struje u krugu ispravljača i linearnu skalu.

Uz uključivanje tranzistora VT9 i VT10 prikazanih na dijagramu, vrlo je teško postići stabilnost u načinu rada pojačala. Dobri rezultati postignuti su spajanjem kolektora tranzistora VT3 i VT4 preko otpornika R18 i R19 i spajanjem kolektora tranzistora VT6 i VT7 na njihovu spojnu točku (2).

Ako iz bilo kojeg razloga, na primjer, zbog povećanja temperature tranzistora VT3, njegova kolektorska struja raste. Kao rezultat toga, napon između njegovog kolektora i emitera i struje tranzistora VT6, VT9 se smanjuju, a napon kolektor-emiter potonjeg raste. Međutim, kolektorska struja tranzistora VT6 smanjuje se mnogo više nego što se povećava struja tranzistora VT3. stoga njihova ukupna struja postaje znatno manja. To uzrokuje smanjenje struje tranzistora VT7, a posljedično i VT10, što dovodi do povećanja napona kolektor-emiter tranzistora VT10 i promjene napona na mjestu spajanja kolektora tranzistora VT9, VT10 prema izvorna vrijednost. Tako je osigurana relativno visoka stabilnost rada uređaja: kada se početna temperatura (+18 ... 20 ° C) promijeni za ± 30 "C, konstantni napon na izlazu mijenja se za 10 ... 25%.

Glavni nedostatak opisanog pojačala je potreba (zbog velikog širenja parametara tranzistora) da se inicijalno postavi konstantni napon na izlazu odabirom jednog od otpornika R25 ili R26. Kako bi se to izbjeglo, pojačalo je nadopunjeno stupnjem za praćenje na bazi VT16-VT19 tranzistora, koji daje dodatnu opću DC povratnu spregu i služi za stabilizaciju načina rada pojačala. Korisna karakteristika kaskade je da bazne struje tranzistora VT16 i VT18 teku kroz otpornik R27 u suprotnim smjerovima, rezultirajuća struja je vrlo mala, pa otpor otpornika može biti vrlo velik, a stabilizirajući učinak kaskade je visoko.

Ako se iz bilo kojeg razloga poveća napon na izlazu pojačala, struje tranzistora VT18, VT19 se povećavaju, a struje tranzistora VT16, VT17 se smanjuju. Kao rezultat toga, pad napona na otporniku R17 postaje manji, a napon između emitera i baze tranzistora VT3 raste, što uzrokuje povećanje njegove kolektorske struje i smanjenje napona između emitera i kolektora. To dovodi do smanjenja struje tranzistora VT6 i VT9, zbog čega izlazni napon teži svojoj izvornoj vrijednosti. Osim toga, sa smanjenjem kolektorske struje tranzistora VT16, VT17, napon na otporniku R26 postaje manji, a time i struja kolektora tranzistora VT4. Napon na njegovom kolektoru i struje tranzistora VT7 i VT10 se povećavaju, što uzrokuje smanjenje napona između kolektora i emitera tranzistora VT10 i vraćanje izvornog načina rada pojačala. Osim toga, smanjenje kolektorske struje tranzistora VT4 dovodi do smanjenja struje tranzistora VT6, a time i VT9, što također pomaže u održavanju navedenog načina rada pojačala.

Treba napomenuti da je restorativni učinak na kolektorski krug tranzistora VT16 i VT17 mnogo slabiji nego na krug emitera, budući da su njihovi kolektori spojeni na emiterski krug tranzistora VT10 izlaznog stupnja pojačala. Ipak, poboljšava performanse faze praćenja.

Slično, kompozitni tranzistor VT18VT19 stabilizira način rada pojačala.

Zbog korištenja stupnja za praćenje, širokopojasno pojačalo ne zahtijeva postavljanje tranzistorskih načina rada i može raditi u širokom temperaturnom rasponu.

Millivoltmetarski ispravljač je punovalni s odvojenim opterećenjem u svakoj ruci (R28C15 i R29C16). Otpornik R30 služi za kalibraciju uređaja PA1.

Širokopojasno pojačalo i ispravljač pokriveni su zajedničkom AC povratnom spregom preko otpornika R22. To osigurava povećanje linearnosti ispravljača i stabilnost očitanja uređaja, kao i proširenje raspona radne frekvencije. Za povećanje dubine OOS-a za izmjeničnu struju, kondenzatori za blokiranje C10 i C12 uključeni su u emiterski krug tranzistora VT4, VT10. Krug R16C8, ranžirni otpornik R22, ispravlja frekvencijski odziv pojačala na višim frekvencijama.

Stabilizator napona (VT11- VT15, VD3) - parametarski tip.

Tranzistori VT11-VT13 koriste se kao stabilizatori u krugu Zener diode D814G (VD3), koja ima veliki raspon stabilizacijskog napona. Spajanjem točaka 1 i 2, 1 i 3 ili 1 i 4 skakačem, napon napajanja potreban za rad uređaja je 12 ± 0,3 V.

Punjač je sastavljen prema shemi poluvalnog ispravljača s ograničavajućim otpornicima R39, R40.

Millivoltmetar omogućuje praćenje napona GB1 baterije u “Control. Pete." prekidač SA2. Na. ovaj otpornik R38 postavlja gornju granicu mjerenja od 20 V-

Otpornici R1, R2, R9-R13, R15, R22 i R38 moraju imati niski temperaturni koeficijent otpora, pa treba koristiti otpornike C2-29. S2-23, BLP, ULI, itd. Ako nije potrebna povećana stabilnost i točnost u širokom temperaturnom rasponu, tada se mogu koristiti MLT otpornici. U tom slučaju, mjerna pogreška prihvatljiva za radioamatersku praksu bit će osigurana pri temperaturi od 20 ± 15 °C. 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 serije KD419 mogu se koristiti s bilo kojim slovnim indeksom. Dioda VD4 - bilo koji silicij male snage s dopuštenim obrnutim naponom od 400 V i strujom naprijed od najmanje 50 mA. D814G zener diodu može se zamijeniti bilo kojom drugom niskom snagom sa stabilizacijskim naponom od 11 V. U ispravljaču (VD1, VD2) možete koristiti mikrovalni detektor ili diode za miješanje (D604, D605 itd.), a u ekstremni slučajevi, germanijeve diode D18, D20, međutim, istovremeno će se gornja granica raspona radne frekvencije smanjiti na 10...15 MHz.

Prekidač SA1 - PG-3 (5P2N), ali možete koristiti PGK, PM i drugi keks, bolje keramički; SA2 i SA3 - prekidači TP1-2.

Mjerni uređaj PA1 - mikroampermetar M93 s unutarnjim otporom od 350 ohma, ukupne struje odstupanja od 100 μA i dvije skale s krajnjim oznakama 30 i 100. Ostali uređaji (na primjer, M24 i sl.) s različitom ukupnom strujom odstupanja, ali ne može se koristiti više od 300 μA, potrebno je samo odabrati otpornike R32 i R38.

Milivoltmetar je montiran u kućište (vidi poklopac) dimenzija 200X115X66 mm od duraluminija debljine 1,5 mm; prednja ploča je izrađena od istog materijala debljine 2,5 mm. Potonji ima dvije rupe promjera 28 mm za postavljanje vanjske sonde i razdjelnika-mlaznice.

Daljinska sonda i razdjelnik-mlaznica izrađeni su u obliku dijelova koaksijalnog konektora koji se međusobno spajaju (utikač - sonda, utičnica - razdjelnik-mlaznica). Dizajn prvog od njih prikazan je na Sl. 3 korice. Izlaz kondenzatora C2 je zalemljen na mjedeni pin, koji se nalazi na pločici, koji je čvrsto umetnut u konusni vrh organskog stakla. Kućište oksidnog kondenzatora koristi se kao cilindrični zaslon. Vanjski promjer zaslona - 28, duljina - 54 mm. Stezaljka od kositra s fleksibilnom žicom pričvršćena je na zaslon za spajanje na upravljani uređaj. Kroz otvor na kraju ekrana u sondu se uvode dva kabla dužine oko 1 m:

jedna od njih (koaksijalna s valnim impedancijom od 150 ohma) služi za spajanje sonde na djelitelj napona, druga (oklopljena žica) služi za napajanje napona. Oklopne pletenice oba kabela su zalemljene na zajedničke točke sonde i pojačala. Na njih je spojen i zaslon sonde i tijelo uređaja.

Razdjelnik-mlaznica je raspoređena na približno isti način (vidi sliku 4. poklopca). Na udaljenosti od oko 20 mm od igle, na vrh organskog stakla u obliku stošca pričvršćena je limena pregrada sa zaštitnom cijevi čiji je unutarnji promjer 2-3 puta veći od promjera otpornika Rl i duljine od 1–2 mm veća od njegove duljine (bez zaključaka). Pregrada je zalemljena na cijev u srednjem dijelu i ima električni kontakt s vanjskim cilindričnim zaslonom. Otpornik Rl je postavljen u koaksijalnu cijev, jedan od njegovih izlaza je zalemljen na pin, drugi - na mjedenu utičnicu koja se nalazi na udaljenosti od 14 ... 15 mm od pregrade. Gnijezdo je pričvršćeno u disk od organskog stakla debljine 7 mm i promjera 27 mm, spojen s pregradom s dva mjedena kuta u obliku slova L i vijcima.

Otpornici R8-R13 i kondenzatori C4, C5 s prethodno skraćenim vodovima zalemljeni su izravno na kontakte prekidača SA1. Izlaz pomičnog kontakta sklopke SA1.2 nalazi se blizu ulaza pojačala, a izlaz na koji su zalemljeni otpornici R12 i R13 nalazi se na udaljenosti nešto većoj od duljine otpornika R13 (bez vodova ) od zajedničke točke pojačala. Priključci otpornika R13 skraćeni su na 2 ... 2,5 mm tako da je njihov induktivni otpor na najvišoj radnoj frekvenciji znatno manji od aktivnog otpora otpornika (inače će se izobličenje frekvencije povećati za visoke frekvencije).

Elementi punjač R39, R40 i VD4 dioda postavljeni su na malu ploču postavljenu na prednju ploču blizu XRZ utikača.

Preostali dijelovi milivoltmetra postavljeni su na ploču od stakloplastike debljine 1,5 mm, kao što je prikazano na sl. 5 naslovnica. Učvršćen je na navojne igle mikroampermetra RA1. Oksidni kondenzatori su postavljeni okomito na ploču, vodovi su savijeni s suprotne strane u smjerovima koji odgovaraju instalaciji. Zaključci otpornika R22 skraćuju se na 2 ... 3 mm.

Konzervirana žica promjera 0,7 mm provuče se 3 puta kroz rupe a-a u lijevom (na poklopcu) dijelu ploče i napuni lemom. Ova žica je zajednička točka pojačala. Priključci na njega, prikazani isprekidanom linijom, izrađeni su žicom istog promjera sa strane suprotne dijelovima, a dvostruka žica je položena od SI kondenzatora kako bi se smanjila induktivnost. Na isti način, terminali otpornika R28, R29 i kondenzatora C 15, C 16 spojeni su na spojnu točku otpornika R22 i kondenzatora C8, C10. Prilikom ponavljanja dizajna, sve ove žice treba postaviti na najkraći način, ali tako da, ako je moguće, ne prelaze druge žice i ne prelaze preko mjesta lemljenja (radi jasnoće, prikazane su na poklopcu bez uzimanja u obzir ovi zahtjevi).

Baterija GB1 ugrađena je na ploču između dva opružna kuta koji joj služe kao izlazi. Baterije se stavljaju u cijev zalijepljenu od debelog papira (2-3 sloja). Rubovi cijevi duljine 110 ... 115 mm smotani su na oba kraja. Baterija je pričvršćena na ploču fleksibilnom žicom za montažu.

Uspostavljanje milivoltmetra počinje postavljanjem napona napajanja, spajanjem, ako je potrebno, kratkospojnikom igle 2,3 ili 4 s pinom 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) pozitivni napon iz otpornog djelitelja s ukupnim otporom od 130 ... 140 kOhm. Zatim provjerite načine rada tranzistora u pojačalu. Izmjerene vrijednosti napona ne smiju se razlikovati od onih prikazanih na dijagramu za više od ± 10%.

Nakon toga se s generatora standardnih signala na ulaz milivoltmetra (KR2) dovode oscilacije frekvencije 100 kHz i napona od 10 mV. Prekidač je postavljen na položaj "0,01". Promjenom otpora otpornika R30, strelica uređaja PA1 se skreće do konačne oznake ljestvice.

Konačno, glatko ugađajući generator, provjerite frekvencijski odziv uređaja u visokofrekventnom području, nakon što odspojite izlaz kondenzatora C8 od otpornika R22. Na frekvenciji od 20 MHz očitanje milivoltmetra ne bi se smjelo smanjiti (u odnosu na 100 kHz) za više od 10 ... 20%. Ako ne. potrebno je smanjiti otpor otpornika R15.

Nakon toga se uspostavlja veza kondenzatora C8 s otpornikom R22 i postiže se ujednačenost frekvencijskog odziva na visokim frekvencijama, odabirom, ako je potrebno, kondenzatora C8 i otpornika R16. U nekim slučajevima, za točnije podešavanje frekvencijskog odziva u rasponu od 16 do 20 MHz, prigušnica je spojena serijski na ovaj krug namotavanjem 10-25 zavoja žice PEV-1 promjera 0,11 na MLT -0,25 otpornik s otporom većim od 15 kOhm ... 0,13 mm u jednom redu

Za provjeru frekvencijskog odziva u niskofrekventnom području koristite generator GZ-33, GZ-56 ili slično s uključenim unutarnjim otporom od 600 ohma i u položaju "ATT" prekidača izlaznog otpora. Izobličenje frekvencije u ovom području ovisi isključivo o kapacitetu kondenzatora za blokiranje i razdvajanje C2, C3, C6, C7, C9 - C13 (što je veće, manje je izobličenja).

G. MIKIRTIČAN

Moskva grad

KNJIŽEVNOST
1. Auth. potvrda SSSR broj 000 (Bilten “Otkrića, izumi...”, 1977, br. 9).
2. Auth. swil. SSSR J6 634449 (Blu. “Otkrića, izumi...”, 1978., br. 43).
3. Auth. swil. SSSR br. 000 (Blu. “Otkrića. Izumi...”, 1984. br. 13).

RADIO broj 5, 1985. str. 37-42 (prikaz, stručni).

Milivoltmetar - Q-metar

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

I. Prokopiev

Uređaj, čiji je opis ponuđen pozornosti čitatelja, dizajniran je za mjerenje faktora kvalitete zavojnica, njihove induktivnosti, kapaciteta kondenzatora, kao i visokofrekventnog napona. Prilikom mjerenja faktora kvalitete na oscilatorni krug se primjenjuje napon od 1 mV (umjesto 50 mV u E9-4), stoga je od vanjskog RF generatora potreban napon od samo 100 mV, tj. možete koristiti gotovo bilo koji generator signala tranzistora male snage s radnim rasponom od najmanje 0,24...24 MHz.

Raspon izmjerenih vrijednosti faktora kvalitete - 5...1000 s greškom od 1%, kapacitet - od 1 do 400 pF s greškom od 1% i 0,2 pF pri mjerenju kapaciteta 1...6 pF. Induktivitet se određuje na fiksnim frekvencijama u pet podraspona prema tablici.

Mjerna frekvencija, MHz	Podraspon, μg

Ugrađeni milivoltmetar (krug je posuđen iz (1)) može mjeriti izmjenični napon u šest podraspona 3, 10, 30, 100, 300, 1000 mV u frekvencijskom pojasu od 100 kHz do 35 MHz. Ulazna impedancija - 3 MΩ, ulazni kapacitet 5 pF. Pogreška mjerenja ne prelazi 5%.

Uređaj je malih dimenzija - 270x150x140 mm, jednostavnog je dizajna i lako se postavlja. Napaja se iz mreže od 220 V AC preko ugrađenog stabiliziranog napajanja.

kružni dijagram milivoltmetar s daljinskom sondom i izvorom napajanja prikazan je na sl. jedan,

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

Utičnice X5-X8 mjerne jedinice postavljene su na PTFE ploču (drugi materijali su neprikladni) i nalaze se na uglovima kvadrata sa stranicom od 25 mm (Sl. 3.)

Riža. 3.

Kondenzator C27 - podešavanje, sa zračnim dielektrikom, C23 - nužno liskun s malim gubicima (na primjer, KSO). Kondenzator C24 - bilo koja keramika, ali uvijek s minimalnom samoinduktivnošću. Da biste to učinili, zalemljeni su vlastiti terminali kondenzatora, na jednu ploču zalemljena je bakrena ploča dimenzija 20x20x1 mm, koja se zatim pričvrsti na kućište promjenjivog kondenzatora C25 što je moguće bliže utičnicama X5-X8. Jedan kraj trake od bakrene folije zalemljen je na drugu ploču kondenzatora C24, čiji je drugi kraj zalemljen na utičnicu X5, kao što je prikazano na kartici. Utičnice i drugi bakreni dijelovi mjerne jedinice po mogućnosti bi trebali biti posrebreni.

Millivoltmetar se sastoji od vanjske sonde, prigušivača, trostupanjskog širokopojasnog pojačala, detektora udvostručenja napona i mikroampermetra.

Sonda je sastavljena prema krugu sljedbenika napona na tranzistorima V1, V2. S instrumentom je spojen oklopljenim kabelom s dodatnim vodičem koji vodi napon napajanja.

Širokopojasni prigušivač montiran je na keramičku razvodnu ploču s 11 položaja. Između skupina dijelova prigušivača koji pripadaju istom podrasponu ugrađene su zaštitne ploče od bakrenog lima debljine 0,5 mm, a cijeli prigušivač je zatvoren u mjedeni zaslon promjera 50 mm i duljine 45 mm.

Sva tri stupnja širokopojasnog pojačala sastavljena su prema zajedničkom emiterskom krugu i imaju koeficijent prijenosa 10. Pojačani signal se dovodi do detektora amplitude, a zatim preko ugađajućeg otpornika R31 (kalibracija) do mjernog uređaja P1.

Napajanje Uređaj nema značajke. Mrežni napon se spušta transformatorom T1, ispravlja i dovodi do stabilizatora na tranzistorima V9, V10.

Strukturno, uređaj je sastavljen u duralumin kućište (slika 4).

Riža. 4.

Daljinska sonda (slika 5)

Riža. pet.

Montira se na ploču od liskuna metodom montaže na šarke i zatvorena je u aluminijsko kućište - zaslon promjera 18 i duljine 80 mm. Prilikom ponavljanja uređaja trebali biste strogo slijediti pravila za instaliranje visokofrekventnih uređaja.

Uređaj koristi fiksne otpornike OMLT, MLT-0,125. U atenuatoru su otpornici usklađeni s točnošću od 10%. Kondenzatori K50-6, KLS, KTP, KM-6. Trimer otpornik R31 - SP-11; njegova ručka je izvučena ispod utora na prednjoj ploči. Mikroampermetar M265 s ukupnom strujom otklona od 100 μA. Prekidači MT-1, MT-3, PGK.

Podešavanje uređaja počinje postavljanjem nazivne struje kroz zener diodu V8. Da biste to učinili, pri mrežnom naponu od 220 V odabire se otpornik R35 tako da je stabilizacijska struja 15 mA. Zatim se odabirom otpornika R34 na izlazu stabilizatora postavlja napon od 9 V. Struja koju troši uređaj ne prelazi 25 mA. Nakon toga se na ulaz sonde dovodi napon iz generatora signala i kontroliranjem napona na izlazu širokopojasnog pojačala, odabirom korektivnih krugova u emiterskim krugovima tranzistora V3-V5, postiže se ujednačen frekvencijski odziv pojačala. se postiže u frekvencijskom pojasu od 0,1 ... 35 MHz (o tome kako se to može pročitati u (1).

Da biste uspostavili mjernu jedinicu Q-metra, potrebno je primijeniti napon od 100 mV s frekvencijom od 760 kHz iz standardnog generatora signala n "utičnica X4 i spojiti bilo koju zavojnicu s induktivitetom unutar 0,1 ... 1 mH na utičnice X5, X6. Rotacijom osi kondenzatora C26 postižu rezonanciju, prema maksimalnim očitanjima milivoltmetra spojenog na mjernu jedinicu Q-metra. Ako je to učinjeno, mjerna jedinica je ispravno montirana i možete početi kalibrirati skale kondenzatora. Kondenzator C26 služi za fino podešavanje kruga, tako da njegova ljestvica treba biti s oznakom nula u sredini i graduirana od -3 do +3 pF.

Ljestvica kondenzatora C25 kalibrira se na jednoj frekvenciji, na primjer 760 kHz, izračunavanjem pomoću formule L = 25,4 / f2 * (C + Cq), gdje je Cq kapacitet kondenzatora C26, koji odgovara nultoj oznaci ljestvica. Induktivnost se dobiva u mH, ako se frekvencija zamijeni u MHz, a kapacitivnost u pF. Očitanja se korigiraju na frekvenciji od 24 MHz kondenzatorom C27 i odabirom broja zavoja induktiviteta L1 (0,03 μH).

Za mjerenje faktora kvalitete potrebno je spojiti daljinsku sondu na X9 utičnicu mjerne jedinice Q-metra (ulazni X4 i X9 izlazni konektori mjerne jedinice Q-metra nalaze se na stražnjoj ploči uređaja) . Iz vanjskog generatora dovedite napon željene frekvencije na utičnicu X4 i pritiskom na tipku “K” (S3) podesite napon od 100 mV na skali milivoltmetra pomoću regulatora izlaznog napona generatora. Zatim spojite zavojnicu i postignete rezonanciju okretanjem gumba za podešavanje kondenzatora C25, C26 i očitajte očitanja (prilikom mjerenja faktora kvalitete očitanja milivoltmetra se množe s 10).

Više detalja o mogućim opcijama korištenja Q-metra za mjerenje različitih parametara zavojnica i kondenzatora opisano je u.

Književnost

1. Utkin I. Prijenosni milivoltni vjetar - Radio, 1978, 12, str. 42-44 (prikaz, stručni).

2. Tvornički opis izvedbe Q-metra E9-4

3. Rogovenko S. Radio mjerni uređaji - Srednja škola, dio 2, str. 314-334 (prikaz, stručni).

Milivoltni nanoampermetar

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

Da bi voltmetar imao veliki ulazni otpor (nekoliko megaoma), sasvim je dovoljno da njegov ulazni stupanj napravi na tranzistoru s efektom polja spojenom prema krugu sljedbenika izvora. Za razliku od često korištenog (za kompenzaciju pomaka nule) diferencijalnog stupnja na ovim poluvodičkim uređajima, ovo rješenje je jednostavnije, eliminira potrebu za odabirom para uzoraka koji su identični po nekoliko parametara, a koji zbog značajnog širenja, zahtijeva veliki broj tranzistori, iako to dovodi do potrebe za podešavanjem nule voltmetra. Budući da je pad napona na ulaznom otporu proporcionalan struji koja teče kroz njega, uređaj ga može istovremeno mjeriti.

Ova razmatranja omogućila su konstruiranje jednostavnog milivoltnog nanoampermetra koji omogućuje mjerenje malih konstantnih i izmjeničnih napona i struja u visokootpornim krugovima 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 prekidačima gornja granica mjerenja napona može se smanjiti na 250, 50 i 10 mV, a struja - do 25, 5 i 1 nA, ili povećati svaku od njih za 100 puta (pritiskom na "mVX100" i tipke "nAX100"). Dakle, maksimalni izmjereni napon i struja ograničeni su na 50 V odnosno 5 μA (veće vrijednosti mogu se izmjeriti konvencionalnim autometrima 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 tipke “NAX100”. Maksimalna frekvencija izmjerenog izmjeničnog napona i struje iznosi najmanje 200 kHz.

Shematski dijagram uređaja prikazan je na sl. jedan.

Sastoji se od ulaznog čvora (R1 - R3, C2, SZ, SA1, SA2), sljedbenika izvora (VT1), stupnja za pojačavanje (DA1), uređaja za odabir granica mjerenja i vrste struje (R9-R16, SA3, SA4), mjerni čvor (VD3-VD6, PA1, C5) i napajanje (T1, VD7-VD12, C8 - C11, R17, R18).

Izvorni sljedbenik osigurava visoku ulaznu impedanciju uređaju. Prema referentnim podacima, struja propuštanja vrata primijenjenog tranzistora s efektom polja može doseći 1 nA, što čini nemogućim mjerenje struje nižih vrijednosti. Međutim, takva struja curenja nastaje samo kada je napon između vrata i izvora jednak 10 V. a u uređaju je taj napon blizu nule. Stoga su stvarne vrijednosti struje curenja mnogo manje od one putovnice, a možemo pretpostaviti da je ulazni otpor uređaja određen elementima ulaznog čvora. Potonji je frekvencijski neovisan djelitelj napona R1-R3C2C3. kontroliran prekidačima SA1 i SA2, proširujući granice mjerenja struje i napona na 5 μA odnosno 50 V. Diode VD1, VD2 štite tranzistor VT1 od ulaznih napona opasne razine za njega. U stupnju za pojačavanje koristi se dostupno op-pojačalo K140UD1B, koje ima prilično visoko pojačanje i dobra frekvencijska svojstva. Ulazna impedancija pojačala je nekoliko stotina kilo-oma. Izmjereni napon se dovodi na neinvertirajući ulaz op-ampa iz izvora tranzistora VT1. Trimer otpornik R5 služi za postavljanje nultih očitanja uređaja pri prebacivanju granica mjerenja, op-pojačalo je pokriveno OOS krugom kroz mjernu jedinicu i uređaj za odabir mjernih granica i vrste struje. Pomoću prekidača SA3 i SA4, jedan od otpornika R9-R16 spojen je na invertni ulaz op-amp, mikroampermetar RA1 je spojen na prekidač SA4 u krugu OOS ili izravno (prilikom mjerenja konstantnog napona i struje) ili putem ispravljač VU3-VD6 (kod mjerenja varijabli). Radi zaštite od strujnih udara u trenutku isključenja, mikroampermetar je kratko spojen odsjekom SA5.2 SA5 sklopke u isto vrijeme kada je uređaj isključen iz mreže.

Bipolarno napajanje uređaja sadrži parametarske stabilizatore VD7R17 i VD8R18.

Detalji i dizajn. U uređaju se koriste otpornici SP5-3 (R5) i MLT (ostali), kondenzatori. K50-6 (C5, C8, C9), K50-7 (GIO, SI), MBM, KT1, BM (ostalo), M2003 mikroampermetar sa strujom punog otklona strelice 50 μA. P2K prekidači.

Mrežni transformator T1 je namotan na magnetski krug ShL15X25 s prozorom od 10X35 mm. Namot 1-2 sadrži 4000 zavoja žice PEV-2 0,12, 3-4-5 - 320 + 320 zavoja žice PEV-2 0,2.

Operativno pojačalo K140UD1B može se zamijeniti bilo kojim drugim (s odgovarajućim naponima napajanja i korekcijom), međutim, zbog lošijih frekvencijskih svojstava većine dostupnih operacijskih pojačala, radni frekvencijski raspon uređaja će se u ovom slučaju suziti. Umjesto tranzistora KP303B, možete koristiti KP303A ili KP303Zh, umjesto dioda D223, D104 - bilo koje silikonske diode s istim parametrima, umjesto D18 - germanijeve diode serije D2 ili D9 s bilo kojim slovnim indeksom.

U uređaju se mogu koristiti i drugi mikroampermetri s ukupnom strujom otklona strelice od 100 ili 200 μA, međutim, u ovom slučaju morat će se ponovno odabrati otpornici R9-R16.

Uređaj je sastavljen na dva tiskane ploče od stakloplastike debljine 1,5 mm. Njihovi crteži prikazani su na sl. 2 (ploča 1)

i 3 (ploča 2).

Prekidači SA1-SA4, zajedno s pločom 1, postavljeni su na aluminijski nosač, koji je pričvršćen na prednju ploču. Na njemu je također ugrađen ugađajući otpornik R5 za podešavanje nule uređaja, za koji je predviđena rupa za odvijač. Ploča 2 pričvršćena je čahurama i maticama na pričvrsne vijke mikroampermetra. U njegovom srednjem dijelu izrezana je rupa dimenzija 45X X 15 mm koja otvara pristup laticama na iglama mikroampermetra, na koje su zalemljeni vodi kondenzatora C5. Kondenzatori C10 i SI postavljeni su na metalni kut zašrafljen na ovu ploču, a tijelo SI kondenzatora je izolirano od nje.

Osnivanje. Prije instalacije preporučuje se odabir nekih dijelova uređaja. Prije svega, to se odnosi na otpornike R2 i R3. Njihov ukupni otpor trebao bi biti jednak 10 MΩ (dopušteno odstupanje - ne više od ± 0,5%), a omjer otpora R2 / R3 - 99. S istom točnošću potrebno je odabrati otpornik R1. Kako bi se olakšao odabir, svaki od ovih otpornika može se sastaviti od dva (manje vrijednosti). Diode VD3-VD6 odabiru se prema približno istom obrnutom otporu, koji mora biti najmanje 1 MΩ.

Nadalje, svi dijelovi, osim otpornika RIO-R16, se montiraju na ploče, energetski transformator, dijelovi mjerne jedinice, ulazne utičnice se spajaju i postavljanjem prekidača u položaje prikazane na dijagramu, uključite struju. Prvo se mjere naponi na izlazu bipolarnog izvora napajanja i, ako se razlikuju za više od 0,1 V, odabire se zener dioda VD7 ili VD8. Napon mreškanja oba kraka izvora ne smije biti veći od 2 mV.

Nakon toga, u srednjem položaju motora ugađajućeg otpornika R5, odabirom otpornika R6, pokazivač mikroampermetra PA1 se postavlja točno na nultu oznaku ljestvice i nastavlja se s kalibracijom uređaja. Najprije se na ulazne priključke XS1 i XS3 primjenjuje konstantni napon od 10 mV, a kada se pritisne tipka SA3.1, strelica se odabirom otpornika R10 skreće do posljednje oznake ljestvice. Zatim se ulazni napon uzastopno povećava na 50, 250 i 500 mV i isti se cilj postiže odabirom otpornika R13 (kada se pritisne tipka SA3.2), R15 (tipka SA3.3) i R9 (svi gumbi su na pozicijama prikazanim na dijagramu). ).

Zatim se pomoću prekidača SA4 uređaj prebacuje na način mjerenja izmjeničnog napona i struje i, uzastopno primjenjujući izmjenične napone od 10, 50, 250 i 500 mV s frekvencijom od 1 kHz na utičnice XS2, XS3, kalibrira uređaj odabirom otpornika R12, R14, R16 i R11, redom.

Zaključno, s pritisnutom tipkom SA2 i ulaznim naponom od 100 kHz, kalibracija se provjerava na jednoj od granica mjerenja izmjeničnog napona i, ako je potrebno, očitanja instrumenta se korigiraju odabirom kondenzatora C2.

B. AKILOV

Sayanogorsk, Khakasski autonomni okrug

RADIO broj 2, 1987. str. 43.

Nešto mi je često počelo postavljati pitanja o analognoj elektronici. Je li sjednica učenika uzela lopte? ;) Dobro, vrijeme je da malo pomaknemo edukativni program. Konkretno, o radu operativnih pojačala. Što je to, s čime se jede i kako to izračunati.

Što je
Op-amp je pojačalo s dva ulaza, nevie... uhm... veliko pojačanje signala i jedan izlaz. Oni. imamo U out \u003d K * U in, a K je idealno jednako beskonačnosti. U praksi, naravno, ima skromnijih brojeva. Recimo 1000000. Ali čak i takvi brojevi eksplodiraju mozak kada ih pokušate izravno primijeniti. Stoga, kao u Dječji vrtić, jedno božićno drvce, dva, tri, puno božićnih drvca - ovdje imamo dosta pojačanja;) I to je to.

I dva su ulaza. I jedna od njih je izravna, a druga inverzna.

Štoviše, ulazi su visoke impedancije. Oni. njihova ulazna impedancija je beskonačna u idealnom slučaju i VRLO visoka u stvarnom. Račun tamo ide na stotine megaoma, pa čak i na gigaome. Oni. mjeri napon na ulazu, ali na njega utječe minimalno. I možemo pretpostaviti da struja u op-amp ne teče.

Izlazni napon u ovom slučaju izračunava se kao:

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

Očito, ako je napon na izravnom ulazu veći nego na inverznom, tada je izlaz plus beskonačno. Inače će biti minus beskonačnost.

Naravno, u stvarnom krugu neće biti beskonačnosti plus i minus, a zamijenit će ih najveći i najniži napon napajanja pojačala. A mi ćemo dobiti:

komparator
Uređaj koji vam omogućuje da usporedite dva analogna signala i donesete presudu – koji je od signala veći. Već zanimljivo. Možete smisliti mnogo aplikacija za to. Inače, isti je komparator ugrađen u većinu mikrokontrolera, a pokazao sam kako ga koristiti koristeći AVR kao primjer u člancima o stvaranju . Također, komparator se izvrsno koristi za stvaranje .

No, stvar nije ograničena na jedan komparator, jer ako uvedete povratnu informaciju, onda se od op-pojačala može puno napraviti.

Povratne informacije
Ako uzmemo signal s izlaza i pošaljemo ga izravno na ulaz, tada će se pojaviti povratna informacija.

Pozitivna ocjena
Uzmimo i prebacimo signal izravno s izlaza u izravni ulaz.

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

Što se događa ako je napon nula? U teoriji, izlaz bi trebao biti nula. Ali u stvarnosti, napon NIKADA neće biti nula. Uostalom, čak i ako naboj desnog nadmašuje naboj lijevog za jedan elektron, onda je to već dovoljno da se potencijal kotrlja na izlaz beskonačnim pojačanjem. A na izlazu će početi pakao u obliku - signal tu i tamo skače brzinom slučajnih smetnji induciranih na ulazima komparatora.

Histereza se uvodi kako bi se riješio ovaj problem. Oni. svojevrsni jaz između prelaska iz jednog stanja u drugo. Da biste to učinili, unesite pozitivne povratne informacije, poput ove:

Smatramo da je na inverznom ulazu u ovom trenutku +10 volti. Na izlazu iz op-pojačala, minus 15 volti. Na izravnom ulazu više nije nula, već mali dio izlaznog napona iz razdjelnika. Otprilike -1,4 volta Sada, sve dok napon na invertiranom ulazu ne padne ispod -1,4 volta, izlaz op-pojačala neće promijeniti svoj napon. A čim napon padne ispod -1,4, tada će izlaz op-pojačala naglo skočiti na +15 i već će postojati pristranost od +1,4 volta na izravnom ulazu.

A da bi se promijenio napon na izlazu komparatora, signal U1 će se morati povećati za čak 2,8 volti da bi došao do gornje trake od +1,4.

Postoji neka vrsta jaza gdje nema osjetljivosti, između 1,4 i -1,4 volta. Širina razmaka kontrolira se omjerima otpornika u R1 i R2. Napon praga se izračunava kao Uout/(R1+R2) * R1 Recimo da će 1 do 100 dati +/-0,14 volti.

Ali ipak, op-amp se češće koristi u načinu negativne povratne informacije.

negativna povratna informacija
Dobro, recimo to na drugi način:

U slučaju negativne povratne informacije, operacijsko pojačalo ima zanimljivo svojstvo. Uvijek će pokušati podesiti svoj izlazni napon tako da naponi na ulazima budu jednaki, što rezultira nultom razlikom.
Dok ovo nisam pročitao u velikoj knjizi od drugova Horowitza i Hilla, nisam mogao ući u rad OU. Ali sve se pokazalo jednostavnim.

Ponavljač
I dobili smo repetitor. Oni. na ulazu U 1 , na inverznom ulazu U out = U 1 . Pa, ispada da je U out = U 1.

Pitanje je zašto smo mi takva sreća? Bilo je moguće baciti žicu izravno i nikakvo op-pojačalo ne bi bilo potrebno!

Moguće je, ali ne uvijek. Zamislite takvu situaciju, postoji senzor napravljen u obliku otpornog razdjelnika:

Niži otpor mijenja svoju vrijednost, mijenja se raspored izlaznog napona iz razdjelnika. I trebamo uzeti očitanja s njega voltmetrom. Ali voltmetar ima svoj unutarnji otpor, iako velik, ali će promijeniti očitanja senzora. Štoviše, ako ne želimo voltmetar, ali želimo žarulju za promjenu svjetline? Ovdje se nikako ne može spojiti žarulja! Stoga je izlaz baferiran operacijskim pojačalom. Njegov ulazni otpor je ogroman i imat će minimalan učinak, a izlaz može dati sasvim opipljivu struju (desetke miliampera, pa čak i stotine), što je sasvim dovoljno da žarulja radi.
Općenito, aplikacije za repetitor se mogu naći. Pogotovo u preciznim analognim sklopovima. Ili gdje strujni krug jednog stupnja može utjecati na rad drugog, razdvojiti ih.

Pojačalo
A sada napravimo fintu s našim ušima - uzmimo povratnu informaciju i stavimo je na tlo kroz razdjelnik napona:

Sada se polovica izlaznog napona primjenjuje na invertirani ulaz. A pojačalo još treba izjednačiti napone na svojim ulazima. Što će morati učiniti? Tako je - podignite napon na svom izlazu dvostruko više nego prije kako biste nadoknadili razdjelnik koji je nastao.

Sada će na pravoj liniji biti U 1. Na obrnutom U out /2 = U 1 ili U out = 2 * U 1.

Stavimo djelitelj s drugim omjerom - situacija će se promijeniti na isti način. Da ne biste u mislima okretali formulu djelitelja napona, odmah ću vam dati:

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

Mnemonički se pamti ono što se dijeli na ono što je vrlo jednostavno:

Ispada da ulazni signal ide kroz krug otpornika R 2 , R 1 u U out . U ovom slučaju, izravni ulaz pojačala je postavljen na nulu. Podsjećamo na navike op-pojačala - pokušat će na inverzan način osigurati da se na svom inverznom ulazu formira napon jednak izravnom ulazu. Oni. nula. Jedini način da to učinite je sniženje izlaznog napona ispod nule tako da se nula pojavi u točki 1.

Tako. Zamislite da je U out =0. Dok je jednaka nuli. A ulazni napon, na primjer, je 10 volti u odnosu na U out. Djelitelj R 1 i R 2 će ga podijeliti na pola. Dakle, u točki 1 postoji pet volti.

Pet volti nije jednako nuli i operacijsko pojačalo snižava svoj izlaz dok ne bude nula u točki 1. Da biste to učinili, izlaz bi trebao biti (-10) volti. U ovom slučaju razlika će biti 20 volti u odnosu na ulaz, a razdjelnik će nam dati točno 0 u točki 1. Dobili smo inverter.

Ali možete odabrati i druge otpornike tako da naš djelitelj daje druge koeficijente!
Općenito, formula za dobit za takvo pojačalo bit će sljedeća:

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

Pa, mnemonička slika za brzo pamćenje xy iz xy.

Recimo da će U 2 i U 1 biti svaki od 10 volti. Tada će u 2. točki biti 5 volti. A izlaz će morati postati takav da u 1. točki također postane 5 volti. Odnosno nula. Dakle, ispada da je 10 volti minus 10 volti jednako nuli. Sve je u redu :)

Ako U 1 postane 20 volti, tada će izlaz morati pasti na -10 volti.
Izračunajte sami - razlika između U 1 i U out bit će 30 volti. Struja kroz otpornik R4 bit će (U 1 -U out) / (R 3 + R 4) = 30/20000 = 0,0015 A, a pad napona na otporniku R 4 bit će R 4 * I 4 = 10 000 * 0,0015 = 15 volti. Oduzmite pad od 15 volti od ulaza 20 i dobijete 5 volti.

Tako je naše op-pojačalo riješilo aritmetički problem od 10 oduzetih 20, dobivši -10 volti.

Štoviše, u problemu postoje koeficijenti određeni otpornicima. Samo što su, radi jednostavnosti, otpornici iste vrijednosti, pa su stoga svi koeficijenti jednaki jedinici. Ali zapravo, ako uzmemo proizvoljne otpornike, tada će ovisnost izlaza o ulazu biti sljedeća:

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

K 2 \u003d ((R 3 + R 4) * R 6) / (R 6 + R 5) * R 4
K 1 \u003d R 3 / R 4

Mnemonika za pamćenje formule za izračun koeficijenta je sljedeća:
Ravno na dijagram. Brojnik razlomka je na vrhu, tako da u strujni strujni krug dodajemo gornje otpornike i množimo s donjim. Nazivnik je na dnu, pa dodajte donje otpornike i pomnožite s gornjim.

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

Grana može biti koliko hoćete, ali ja sam nacrtao samo dvije.

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

Ulazni otpornici (R 1 , R 2 ) određuju količinu struje, a time i ukupnu težinu dolaznog signala. Ako sve otpornike učinite jednakima, kao što je moj, tada će težina biti ista, a faktor množenja svakog člana bit će jednak 1. I U out = -1 (U 1 + U 2)

Zbirač neinvertirajući
Sve je malo kompliciranije, ali izgleda.

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, povratni otpornici moraju biti takvi da se promatra jednadžba R 3 / R 4 \u003d K 1 + K 2

Općenito, na operativnim pojačalima možete kreirati bilo koju matematiku, zbrajati, množiti, dijeliti, brojati derivacije i integrale. I gotovo trenutno. Na op-pojačalu rade analogni računalni strojevi. Čak sam vidio jednog takvog na petom katu SUSU-a — budalu veličine kata sobe. Nekoliko metalnih ormara. Program se upisuje spajanjem različitih blokova žicama :)

Dosta vozača suočeno je s takvim problemom kao što je neočekivano pražnjenje baterije. Posebno je frustrirajuće kada se to dogodi na putovanju daleko od kuće. Jedan od razloga može biti kvar auto generatora. Pomozite spriječiti predstojeći pražnjenje baterije automobilski voltmetar. Ispod su neke jednostavne sheme takvog uređaja.

Automobilski voltmetar na čipu LM3914

Ovaj automobilski voltmetarski krug dizajniran je za kontrolu napona unutarnje mreže automobila u rasponu od 10,5V do 15V. Kao indikator se koristi 10 LED dioda.

Osnova sklopa je integrirana. Ovaj mikrosklop može procijeniti ulazni napon i prikazati rezultat na 10 LED dioda u načinu rada s točkama ili stupcima. LM3914 čip može raditi u širokom rasponu snage (3V ... 25V). Svjetlina LED dioda može se postaviti pomoću vanjskog varijabilnog otpornika. Izlazi mikrosklopa su kompatibilni s TTL i CMOS logikom.

Deset LED dioda VD1-VD10 prikazuje trenutnu vrijednost napona baterije ili napona automobilske mreže u točkastom načinu rada (pin 9 nije spojen ili spojen na minus) ili stupcu (pin 9 je spojen na plus napajanje).

Otpornik R4 spojen između pinova 6.7 i minus napajanja postavlja svjetlinu LED dioda. Otpornici R2 i promjenjivi otpornik R1 čine djelitelj napona. Pomoću promjenjivog otpornika R1 podešava se gornja razina napona, a uz pomoć R3 niža.

Kao što je ranije spomenuto, ovaj automobilski voltmetar daje indikaciju od 10,5 do 15 volti. Kalibracija kruga se izvodi na sljedeći način. Primijenite napon od 15 volti iz izvora napajanja na ulaz kruga voltmetra. Zatim, promjenom otpora otpornika R1, potrebno je osigurati da svijetli LED VD10 (u načinu rada točke) ili sve LED ... VD10 LED (u načinu rada stupca).

Zatim dovedite 10,5 volti na ulaz i koristite promjenjivi otpornik R3 kako biste osigurali da svijetli samo VD1 LED. Sada, povećavajući napon u koracima od 0,5 volti, LED diode će svijetliti jedna po jedna, a na 15 volti će zasvijetliti sve LED diode. Prekidač SA1 je dizajniran za prebacivanje između načina indikacije točke/stupca. Kada je sklopka SA1 zatvorena, to je stupac, kada je otvorena, to je točka.

Automobilski voltmetar na tranzistorima

Sljedeći krug automobilskog voltmetra izgrađen je na dva. Kada je napon baterije manji od 11 volti, zener diode VD1 i VD2 ne propuštaju struju, zbog čega svijetli samo crvena LED dioda, što ukazuje na nizak napon u mreži automobila.

Ako je napon između 12 i 14 volti, zener dioda VD1 otvara tranzistor VT1. Zelena LED dioda svijetli kako bi označila normalan napon. Ako napon baterije prelazi 15 volti, VD2 zener dioda otvara VT2 tranzistor, zbog čega svijetli žuta LED dioda, što ukazuje na značajan višak napona u mreži vozila.

Voltmetar na operacijskom pojačalu LM393

Ovaj jednostavan automobilski voltmetar temelji se na operacijskom pojačalu. Kao indikator, kao iu prethodnoj shemi, koriste se tri LED diode.

Kada je napon nizak (manji od 11V), svijetli crvena LED dioda. Ako je napon normalan (12,4 ... 14V), tada svijetli zeleno svjetlo. U slučaju da napon prijeđe 14V, svijetli žuta LED dioda. Zener dioda VD1 stvara referentni napon. Ova shema je slična shemi.

Automobilski voltmetar na čipu K1003PP1

Ovaj voltmetarski krug za automobil izgrađen je na čipu K1003PP1 i omogućuje vam praćenje napona unutarnje mreže pomoću sjaja 3 LED-a:

Pri naponu manjem od 11 volti, HL1 LED svijetli.
Na naponu od 11,1 ... 14,4 volta, LED HL2 je uključen
Pri naponu većem od 14,6 volti, HL3 LED svijetli

Postavljanje. Nakon primjene napona na ulaz iz bilo kojeg izvora napajanja (11,1 ... 14,4V), varijabilni otpornik R4 mora učiniti da HL2 LED svijetli.

Visoka točnost mjerenja veličine RF napona (do treće ili četvrte znamenke) u radioamaterskoj praksi, zapravo, nije potrebna. Kvalitativna komponenta je važnija (dovoljna je prisutnost signala visoka razina- što veće, to bolje). Obično, pri mjerenju RF signala na izlazu lokalnog oscilatora (generatora), ova vrijednost ne prelazi 1,5 - 2 volta, a sam krug je podešen na rezonanciju prema maksimalnoj vrijednosti RF napona. S postavkama u IF stazama, signal raste u fazama od jedinica do stotina milivolti.

Prilikom postavljanja lokalnih oscilatora još uvijek se često koriste IF staze, voltmetri lampi (kao što su VK 7-9, V7-15 itd.) s mjernim rasponima od 1 - 3v. Visoka ulazna impedancija i niska ulazna kapacitivnost kod ovakvih uređaja odlučujući je faktor, a pogreška je do 5-10% i određena je točnošću korištene pokazivačke mjerne glave. Mjerenja istih parametara mogu se provesti pomoću domaćih pokazivačkih uređaja, čiji su krugovi izrađeni na mikro krugovima s tranzistorima s efektom polja na ulazu. Na primjer, u RF milivoltmetru B. Stepanova (2), ulazni kapacitet je samo 3 pF, otpor na različitim podopsegovima (od 3 mV do 1000 mV), čak ni u najgorem slučaju, ne prelazi 100 kOhm s greškom od +/- 10% (određeno korištenom glavom i pogreškom instrumentacije za kalibraciju). Istodobno, izmjereni RF napon s gornjom granicom frekvencijskog raspona od 30 MHz bez očite frekvencijske greške, što je sasvim prihvatljivo u radioamaterskoj praksi.

Što se tiče sklopa, predloženi uređaj je vrlo jednostavan, a minimum korištenih komponenti može se naći "u kutiji" gotovo svakog radioamatera. Zapravo, u shemi nema ništa novo. Korištenje DU u takve svrhe detaljno je opisano u radioamaterskoj literaturi 80-90-ih (1, 4). Korišten je široko korišten mikro krug K544UD2A (ili UD2B, UD1A, B) s tranzistorima s efektom polja na ulazu (a time i s visokim ulaznim otporom). Možete koristiti bilo koja operacijska pojačala drugih serija s terenskim uređajima na ulazu i u tipičnoj vezi, na primjer, K140UD8A. Tehničke karakteristike milivoltmetra-voltmetra odgovaraju gore navedenim, budući da je sklop B. Stepanova (2) postao osnova uređaja.

U načinu rada voltmetra, pojačanje operacijskog pojačala je 1 (100% OOS), a napon se mjeri mikroampermetrom do 100 μA s dodatnim otporima (R12 - R17). Oni, zapravo, određuju podopsege uređaja u načinu rada voltmetra. Kada se OOS smanji (prekidač S2 uključuje otpornike R6 - R8) Kus. povećava, sukladno tome raste i osjetljivost operativnog pojačala, što mu omogućuje korištenje u milivoltmetarskom načinu rada.

Značajka predloženog razvoja je mogućnost rada uređaja u dva načina - DC voltmetar s granicama od 0,1 do 1000 V i milivoltmetar s gornjim granicama podopsegova od 12,5, 25, 50 mV. U ovom slučaju se isti djelitelj (X1, X100) koristi u dva načina, pa se, primjerice, na podrasponu od 25 mV (0,025 V) pomoću množitelja X100 može izmjeriti napon od 2,5 V. Za promjenu podopsega uređaja koristi se jedan višepozicijski prekidač s dvije ploče.

Uz korištenje vanjske RF sonde bazirane na germanijevoj diodi GD507A moguće je mjeriti RF napon u istim podrasponima frekvencije do 30 MHz.
Diode VD1, VD2 štite pokazivački mjerni uređaj od preopterećenja tijekom rada.
Još jedna značajka zaštite mikroampermetra tijekom prijelaznih pojava koje nastaju kada se uređaj uključi i isključi, kada strelica uređaja izađe izvan skale i može se čak saviti, je korištenje releja za isključivanje mikroampermetra i zatvaranje izlaza op-pojačalo na otpornik opterećenja (releji P1, C7 i R11). U tom slučaju (kada je uređaj uključen) potrebno je djelić sekunde da se C7 napuni, pa relej radi s odgodom, a mikroampermetar je djelić sekunde kasnije spojen na izlaz op-pojačala. Kada je uređaj isključen, C7 se vrlo brzo isprazni kroz indikatorsku lampicu, relej je bez napona i prekida spojni krug mikroampermetra prije nego što se strujni krugovi op-pojačala potpuno isprazne. Zaštita stvarnog op-pojačala provodi se uključivanjem ulaza R9 i C1. Kondenzatori C2, C3 blokiraju i sprječavaju uzbuđenje OS.

Uređaj je balansiran (“podešavanje 0”) promjenjivim otpornikom R10 na podrasponu od 0,1 V (moguće je na osjetljivijim podrasponima, ali kada se uključi daljinska sonda povećava se utjecaj ruku). Kondenzatori su poželjni tipa K73-xx, ali u njihovom nedostatku mogu se uzeti i keramički 47 - 68n. U daljinskoj sondi-sondi koristi se KSO kondenzator za radni napon od najmanje 1000V.

Postavljanje milivoltmetra-voltmetra provodi se sljedećim redoslijedom. Prvo postavite djelitelj napona. Način rada - voltmetar. Trimer otpornik R16 (podraspon 10V) postavljen je na maksimalni otpor. Na otporu R9, kontrolirajući primjerni digitalni voltmetar, postavite napon iz stabiliziranog izvora napajanja 10 V (položaj S1 - X1, S3 - 10 V). Zatim, u položaju S1 - X100, rezni otpornici R1 i R4 se postavljaju na 0,1v pomoću standardnog voltmetra. U tom slučaju, u položaju S3 - 0,1v, igla mikroampermetra treba biti postavljena na posljednju oznaku na skali instrumenta. Provjerava se omjer 100/1 (napon na otporniku R9 - X1 - 10v do X100 - 0,1v, kada je položaj strelice podešenog uređaja na posljednjem dijelu ljestvice na podrasponu S3 - 0,1v) i korigirano nekoliko puta. U ovom slučaju, preduvjet: pri prebacivanju S1, primjerni napon od 10V ne može se promijeniti.

Unaprijediti. U načinu mjerenja istosmjernog napona, u položaju razdjelne sklopke S1 - X1 i sklopke podopsega S3 - 10v, pokazivač mikroampermetra se promjenjivim otpornikom R16 postavlja na posljednju podjelu. Rezultat (pri 10 V na ulazu) treba biti ista očitanja instrumenta na podrasponu 0,1v - X100 i podrasponu 10v - X1.

Način postavljanja voltmetra na podopsege 0,3v, 1v, 3v i 10v je isti. U tom slučaju se položaji klizača otpornika R1, R4 u razdjelniku ne mogu mijenjati.

Način rada - milivoltmetar. Na ulazu 5 in. U položaju S3 - 50 mV, razdjelnik S1 - X100 s otpornikom R8 postavlja strelicu na zadnji dio ljestvice. Provjeravamo očitanja voltmetra: na podrasponu 10v X1 ili 0,1v X100, strelica bi trebala biti u sredini ljestvice - 5v.

Postupak ugađanja za podraspone 12,5 mV i 25 mV isti je kao i za podraspon od 50 mV. Ulaz je 1,25v i 2,5v, respektivno, na X 100. Provjera očitanja vrši se u načinu voltmetra X100 - 0,1v, X1 - 3v, X1 - 10v. Treba napomenuti da kada je strelica mikroampermetra u lijevom sektoru ljestvice instrumenta, pogreška mjerenja se povećava.

Posebnost ove tehnike kalibracije uređaja je u tome što ne zahtijeva uzorno napajanje od 12 - 100 mV i voltmetar s donjom granicom mjerenja manjom od 0,1 V.

Prilikom kalibracije uređaja u načinu mjerenja RF napona s vanjskom sondom za podopsege od 12,5, 25, 50 mV (ako je potrebno), možete graditi korektivne grafikone ili tablice.

Uređaj se sastavlja površinskom montažom u metalno kućište. Njegove dimenzije ovise o dimenzijama korištene mjerne glave i transformatora napajanja. Na gornjem dijagramu radi bipolarna jedinica za napajanje, sastavljena na transformatoru s uvezenog magnetofona (primarni namot za 110v). Stabilizator je najbolje sastaviti na MS 7812 i 7912 (ili dva LM317), ali može biti lakše - parametarski, na dvije zener diode. Dizajn daljinske RF sonde i značajke rada s njom detaljno su opisani u (2, 3).

rabljene knjige:

1. B. Stepanov. Mjerenje malih RF napona. Zh. "Radio", br. 7, 12 - 1980, str.55, str.28.
2. B. Stepanov. Visokofrekventni milivoltmetar. Ž. "Radio", broj 8 - 1984, str.57.
3. B. Stepanov. RF glava do digitalnog voltmetra. Zh. "Radio", broj 8, 2006, str.58.
4. M. Dorofejev. Voltmetar na OU. Zh. "Radio", br. 12, 1983., str.30.