Милливольтметр переменного тока позволяет совместно с генератором звуковой частоты проверить и наладить усилитель 34, низкочастотный фильтр и другие устройства.
Прибор измеряет переменное напряжение от 3…5 мВ до 5 В частотой от 20 Гц до 200 кГц. Завал амплитудно-частотной характеристики на границах этого диапазона не превышает 1 дБ. Милливольтметр имеет девять пределов измерения, которые обеспечиваются двумя переключателями и составляют 10, 20, 50, 100, 200, 500 мВ; 1, 2 и 5 В. Выбор пределов измерений, кратных числам 1, 2 и 5, позволяет обойтись одной шкалой прибора со 100 делениями и упрош;ает пересчет значения напряжения при переходе с одного диапазона измерения на другой.
Входное сопротивление милливольтметра постоянно на всех пределах измерения и составляет около 1 МОм. Погрешность измерений милливольтметром зависит от точности калибровки. При использовании в качестве эталонного прибора поверенного вольтметра переменного тока точность измерений может составлять 3…10%.
Принципиальная схема милливольтметра приведена на рис. 9.10. Он состоит из входного каскада на ОУ DA1.1, вольтметра переменного тока на второй половине сдвоенного ОУ DA1.2, диодах VD1-VD4 и микроамперметре РА1.
Измеряемое переменное напряжение с разъема XS1 подается через делитель напряжения, состояш,ий из переключателя SA1 и резисторов R1, R2 и R3, на входной каскад на ОУ, DA1.1. О помощью этого делителя напряжение может быть уменьшено в 10 или 100 раз. В положении переключателя «х10 мВ» делитель образован резисторами R1, R2, а в положении «хЮО мВ» - резисторами R1, R3. Каскад на ОУ DA1.1 выполнен по схеме неинвертирующего усилителя. Резисторы R4, R5 образуют искусственную среднюю точку, которая по переменному току шунтируется конденсатором 02. Резистор R6 определяет входное сопротивление каскада.
В цепь обратной связи ОУ DA1.1 включен еще один делитель напряжения R8-R11, 03, коммутируемый переключателем SA2. Этот делитель позволяет получить три коэффициента передачи
неинвертирующего усилителя:
(положение переключателя «10»),и
Таким образом, оба делителя совместно обеспечивают указанные в начале описания пределы измерения милливольтметра. Резистор R7 предотвращает изменение режимов по постоянному току при переключениях SA2.
С выхода каскада на DA1.1 усиленное переменное напряжение поступает на вход вольтметра переменного тока с линейной шкалой на ОУ DA1.2. Вольтметр представляет собой неинвертирующий усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через диодный мост (VD1-VD4). Микроамперметр РА1 включен в диагональ этого моста.
Глубина отрицательной обратной связи и, Kajc следствие, коэффициент усиления усилителя зависит от прямого сопротивления диодов моста. При больших переменных напряжениях это сопротивление мало. В этом случае глубина ООС также оказывается большой, а коэффициент передачи - малым. При уменьшении напряжения прямое сопротивление диодов увеличивается. Это приводит к уменьшению глубины обратной связи, охватывающей усилитель. В результате его коэффициент усиления увеличивается и на диодный мост поступает большее напряжение. Указанные процессы приводят к линеаризации шкалы прибора.
Дополнительно улз^чшить линейность позволяет резистор ‘ R13, шунтирующий микроамперметр РА1. Этот резистор увеличивает ток через диоды выпрямительного моста, выводя их рабочие точки подальше от начального з^частка, отличающегося наибольшей нелинейностью характеристик. Тем не менее следует помнить, что примерно на одной трети шкалы прибор имеет большую нелинейность, чем в оставшемся рабочем з^частке.
Резистором R12 регулируют чувствительность милливольтметра при калибровке. Конденсатор С5 шунтирует цепи питания милливольтметра. Питание прибора осуществляется от стабилизированного напряжения величиной 12…15 В.
Милливольтметр собран в корпусе размером 150 X 110 X 65 мм. Если корпус пластмассовый, его внутреннюю часть экранируют алюминиевой или медной фольгой и надежно соединяют экран с общим проводом.
В приборе использованы резисторы МЛТ, С1-4, С2-10, С2-33, подстроечный резистор R12 типа СПЗ-19а. Оксидные конденсаторы К50-35, конденсатор 01 К10-17, КМ. Диоды VD1-VD4 - любые из серии Д9. Переключатели SA1, SA2 - малогабаритные галетные, SA1 - на три положения и два направления, SA2 - на три положения и одно направление. Разъем XS1 - любой экранированный, например СР-50. Микроамперметр РА1 типа М42100.
Детали прибора, кроме разъема XS1, резисторов делителя R1-R3, переключателей SA1, SA2 и микроамперметра РА1, смонтированы на плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 9.11).
Налаживание милливольтметра начинают с подбора резисторов R8-R11. Для этого переключатель SA1 устанавливают в положение «х1 мВ», SA2 - в положение «10», а резистор R12 - в верхнее (по принципиальной схеме) положение.
С генератора звуковой частоты подают на вход милливольтметра синусоидальное напряжение частотой 1 кГц и амплитудой 10 мВ (контролируют образцовым милливольтметром). Резистором R12 выставляют стрелку микроамперметра точно на конечную отметку шкалы. После этого переключатель переводят в положение «20» и, подбирая резистор R9, устанавливают стрелку прибора на середину шкалы. Добившись этого, вновь переводят переключатель в положение «10» и резистором R12 устанавливают стрелку прибора на конечную отметку. Далее переводят переключатель в положение «50» и подбором резистора R10 устанавливают стрелку на отметку, соответствующую 20% шкалы. Операции по подбору резисторов приходится повторять несколько раз, добиваясь точного соотношения коэффициентов передачи (10:5:2) неинвертирующего усилителя.
Далее подбирают резистор R2 входного делителя. Для этого переключатель SA1 переводят в положение «х10 мВ». Переключатель SA2 во время этой операции находится в положении «10». Подают на вход милливольтметра с генератора
Рис. 9.11. Печатная плата милливольтметра и размещение деталей на ней
звуковой частоты синусоидальное напряжение той же частоты амплитудой 100 мВ. Подбором резистора R2 добиваются, того, чтобы стрелка измерительного прибора РА1 установилась на отметку «100». После этого переключатель переводят в положение «хЮО мВ», а входное напряжение увеличивают до 1 В. Подбором сопротивления резистора КЗ вновь устанавливают стрелку прибора на конечную отметку шкалы микроамперметра.
Для повышения доверия к прибору полезно снять характеристики прибора во всем диапазоне рабочих частот, сняв амплитудно-частотные характеристики. Эти характеристики в дальнейшем можно использовать как поправочные при проведении измерений.
ВЧ вольтметр с линейной шкалой
Роберт АКОПОВ (UN7RX), г. Жезказган Карагандинской обл., Казахстан
Одним из необходимых приборов в арсенале радиолюбителя-коротковолновика, безусловно, является высокочастотный вольтметр. В отличие от НЧ мультиметра или, например, компактного ЖК осциллографа, такой прибор в продаже встречается редко, да и стоимость нового фирменного довольно высока. Посему, когда назрела необходимость в таком приборе, он был построен, причем со стрелочным миллиамперметром в качестве индикатора, который, в отличие от цифрового, позволяет легко и наглядно оценивать изменения показаний количественно, а не путем сравнения результатов. Это особенно важно при налаживании устройств, где амплитуда измеряемого сигнала постоянно меняется. В то же время точность измерения прибора при использовании определенной схемотехники получается вполне приемлемой.
На схеме в журнале опечатка: R9 должен быть сопротивлением 4,7 МОм
ВЧ вольтметры можно разделить на три группы. Первые построены на базе широкополосного усилителя с включением диодного выпрямителя в цепь отрицательной ОС . Усилитель обеспечивает работу выпрямительного элемента на линейном участке ВАХ. В приборах второй группы применяют простейший детектор с высокоомным усилителем постоянного тока (УПТ). Шкала такого ВЧ вольтметра на нижних пределах измерений нелинейна, что требует применения специальных градуировочных таблиц либо индивидуальной калибровки прибора . Попытка в какой-то мере линеаризировать шкалу и сдвинуть порог чувствительности вниз путем пропускания небольшого тока через диод проблему не решает. До начала линейного участка ВАХ эти вольтметры являются, по сути, индикаторами . Тем не менее такие приборы, как в виде законченных конструкций, так и приставок к цифровым мультиметрам, весьма популярны, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в журналах и сети Интернет.
Третья группа приборов использует линеаризацию шкалы, когда линеаризирующий элемент включен в цепь ОС УПТ для обеспечения необходимого изменения усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала. Подобные решения нередко используют в узлах профессиональной аппаратуры, например, в широкополосных высоколинейных измерительных усилителях с АРУ, либо узлах АРУ широкополосных ВЧ генераторов. Именно на таком принципе построен описываемый прибор, схема которого с незначительными изменениями заимствована из .
При всей очевидной простоте ВЧ вольтметр имеет очень неплохие параметры и, естественно, линейную шкалу, избавляющую от проблем с градуировкой.
Диапазон измеряемого напряжения — от 10 мВ до 20 В. Рабочая частотная полоса — 100 Гц…75 МГц. Входное сопротивление — не менее 1 МОм при входной емкости не более нескольких пикофарад, которая определяется конструкцией детекторной головки. Погрешность измерений — не хуже 5 %.
Линеаризирующий узел выполнен на микросхеме DA1. Диод VD2 в цепи отрицательной ОС способствует повышению усиления этой ступени УПТ при малых значениях входного напряжения. Снижение выходного напряжения детектора компенсируется, в результате показания прибора приобретают линейную зависимость. Конденсаторы С4, С5 предотвращают самовозбуждение УПТ и уменьшают возможные наводки. Переменный резистор R10 служит для установки стрелки измерительного прибора РА1 на нулевую отметку шкалы перед проведением измерений. При этом вход детекторной головки должен быть замкнут. питания прибора особенностей не имеет. Он выполнен на двух стабилизаторах и обеспечивает двуполярное напряжение 2×12 В для питания операционных усилителей (сетевой трансформатор на схеме условно не показан, но входит в состав набора для сборки).
Все детали прибора, за исключением деталей измерительного щупа, смонтированы на двух печатных платах из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Ниже приведена фотография платы УПТ, платы а питания и измерительного щупа.
Миллиамперметр РА1 — М42100, с током полного отклонения стрелки 1 мА. Переключатель SA1 — ПГЗ-8ПЗН. Переменный резистор R10 — СП2-2, все подстроечные резисторы — импортные многооборотные, например 3296W. Резисторы нестандартных номиналов R2, R5 и R11 могут быть составлены из двух, включенных последовательно. Операционные усилители можно заменить другими, с высоким входным сопротивлением и желательно с внутренней коррекцией (чтобы не усложнять схему). Все постоянные конденсаторы — керамические. Конденсатор СЗ смонтирован непосредственно на входном разъеме XW1.
Диод Д311А в ВЧ выпрямителе выбран из соображения оптимальности максимально допустимого ВЧ напряжения и эффективности выпрямления на верхней измеряемой частотной границе.
Несколько слов о конструкции измерительного щупа прибора. Корпус щупа изготовлен из стеклотекстолита в виде трубки, поверх которой надет экран из медной фольги.
Внутри корпуса размещена плата из фольгированного стеклотекстолита, на которой смонтированы детали щупа. Кольцо из полоски луженой фольги примерно посредине корпуса предназначено для обеспечения контакта с общим проводом съемного делителя, который можно навинтить вместо наконечника щупа.
Налаживание прибора начинают с балансировки ОУ DA2. Для этого переключатель SA1 устанавливают в положение «5 В», замыкают вход измерительного щупа и подстроечным резистором R13 устанавливают стрелку прибора РА1 на нулевую отметку шкалы. Затем переключают прибор в положение «10 мВ», на его вход подают такое же напряжение, и резистором R16 устанавливают стрелку прибора РА1 на последнее деление шкалы. Далее на вход вольтметра подают напряжение 5 мВ, стрелка прибора должна быть примерно на середине шкалы. Линейности показаний добиваются подборкой резистора R3. Ещё лучшей линейности можно добиться подборкой резистора R12, однако следует иметь в виду, что это повлияет на коэффициент усиления УПТ. Далее калибруют прибор на всех поддиапазонах соответствующими подстроечными резисторами. В качестве а образцового напряжения при градуировке вольтметра автор использовал генератор Agilent 8648A (с подключенным к его выходу эквивалентом нагрузки сопротивлением 50 Ом), имеющий цифровой измеритель уровня выходного сигнала.
Всю статью из журнала Радио №2, 2011 можно загрузить отсюда
ЛИТЕРАТУРА:
1. Прокофьев И., Милливольтметр-Q-метр. — Радио, 1982, №7, с. 31.
2. Степанов Б., ВЧ головка к цифровому мультиметру. — Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.
3. Степанов Б., ВЧ вольтметр на диоде Шоттки. — Радио, 2008, № 1, с. 61, 62.
4. Пугач А., Высокочастотный милливольтметр с линейной шкалой. — Радио, 1992, № 7, с. 39.
Стоимость печатных плат (щупа, основной платы и платы БП) с маской и маркировкой: 80 грн.
Милливольтметры с линейной шкалой, описанные в литературе, традиционно выполняют по схеме с диодным выпрямителем, включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя переменного тока. Такие устройства довольно сложны, требуют применения дефицитных деталей, кроме того, к ним предъявляются достаточно жесткие конструктивные требования.
В то же время существуют весьма простые милливольтметры с нелинейной шкалой, где выпрямитель собран в выносном щупе, а в основной части используется простой усилитель постоянного тока (УПТ). По такому принципу построен прибор, описание которого предлагалось в журнале «Радио», 1984, № 8, с. 57. Эти приборы широкополосны, обладают высоким входным сопротивлением и малой входной емкостью, конструктивно просты. Но показания прибора условны, а истинное значение напряжения находят либо по градуировочным таблицам, либо по графикам. При использовании узла, предлагаемого автором, шкала такого милливольтметра становится линейной.
Рис.1
На рис. 1 изображена упрощенная схема прибора. Измеряемое высокочастотное напряжение выпрямляется диодом VD1 в выносном щупе и через резистор R1 поступает на вход УПТ А1. Из-за наличия в цепи отрицательной обратной связи диода VD2 усиление УПТ при малых напряжениях на входе увеличивается. Благодаря этому уменьшение выпрямленного диодом VD1 напряжения компенсируется и шкала прибора линеаризируется.
Рис.2
Милливольтметр, изготовленный автором, позволяет измерять напряжение в интервале 2,5 мВ... 25 В на 11 поддиапазонах. Полоса рабочих частот 100 Гц...75 МГц. Погрешность измерения не превышает 5 %.
Принципиальная схема прибора приведена на рис.2. Линеаризирующий каскад, выполненный на операционном усилителе DA1, работает на поддиапазонах «О...12,5 мВ», «0...25 мВ», «0...50 мВ» «0...125 мВ», «0...250 мВ», «О...500 мВ», «0...1,25 В». На остальных поддиапазонах амплитудная характеристика диода VD1 близка к линейной, поэтому вход оконечного каскада (на микросхеме DA2) подключен к выходу щупа через резистивный делитель напряжения (R7--R11). Кондснсаторы С4—С6 предотвращают самовозбуждение операционного усилителя DA2 и уменьшают возможные наводки на его вход.
В приборе использован миллиамперметр с током полного отклонения 1 мА. Подстроенные резисторы R14, R16—R23 — СП5-2. Резистор R7 составлен из двух сопротивлением 300 кОм, соединенных последовательно, R10 и R11 — из двух сопротивлением по 20 кОм. Диоды VD1, VD2 — германиевые высокочастотные.
О перациоиные усилители КР544УД1А можно заменить на любые другие с большим входным сопротивлением.
Особых требований к конструкции прибора не предъявляется. Конденсаторы Cl, С2, диод VDI и резистор RI монтируют в выносной головке, которую соединяют с прибором экранированным проводом. Ось переменного резистора R12 выведена на лицевую панель.
Налаживание начинают с установки стрелки измерительного прибора на нулевую отметку. Для этого переключатель SA1 переводят в положение «25 В», вход прибора соединяют с корпусом, а необходимую корректировку производят резистором R14. После этого переходят на диапазон «250 мВ», регулировкой резистора R12 устанавливают стрелку измерительного прибора на нулевую отметку и подбором резистора R2 добиваются наилучшей линейности шкалы. Затем проверяют линейность шкалы на остальных диапазонах. Если достичь линейности не удается, следует заменить один из диодов на другой экземпляр. Затем подстроечными резисторами R16—R23 калибруют прибор на всех диапазонах.
Примечание. Обращаем внимание читателей, что согласно справочным данным максимальные постоянные и импульсное обратные напряжения для примененного автором статьи в выносном щупе (диод ГД507А) равны 20 В. Поэтому далеко не каждый экземпляр этого типа диодов сможет обеспечить работу прибора на двух последних поддиапазонах.
А. Пугач г. Ташкент
Радио, №7, 1992г.
Милливольтметр постоянного и переменного токов и омметр с линейной шкалой
Принципиальная схема милливольтметра постоянного и переменного токов и омметра с линейной шкалой приведена на рис. 49. Основным элементом милливольтметра является усилитель переменного тока. Он состоит из истокового повторителя на полевом транзисторе Т17, эмиттерного повторителя на транзисторе Т18 и трехкаскадного усилителя, собранного по схеме с общим эмиттером, на транзисторах Т18-Т20. На выходе усилителя включен выпрямитель и стрелочный индикатор.
Для предохранения стрелочного индикатора от возможных перегрузок, возникающих при неправильном выборе предела измерения, параллельно ему включен кремниевый диод Д25. Для обеспечения стабильности коэффициента усиления усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью. Эта же обратная связь позволяет и существенно улучшить линейность шкалы стрелочного индикатора, особенно в ее начале.
Измеряемое напряжение, поданное на вход милливольтметра, поступает через контакты реле Р1 - преобразователь постоянного напряжения в переменное и резистор R93, определяющий входное сопротивление милливольтметра, на кнопочный переключатель пределов измерения и далее на вход истокового повторителя. Установка верхних пределов измеряемых напряжений производится с помощью подстроечных резисторов R86, R88, R90, R92 и R95. Первоначальный коэффициент усиления усилителя переменного тока для измерения переменных напряжений устанавливается с помощью подстроечного резистора R104, включенного в цепь отрицательной обратной связи.
При измерении переменного напряжения кнопка переключателя В4 с фиксацией должна находиться в ненажатом положении. Для измерения постоянных напряжений или сопротивлений резисторов кнопку нажимают. В этом случае на обмотку реле-преобразователя через диод Д20 подается переменное напряжение 27 В с обмотки силового трансформатора. Одновременно в цепь отрицательной обратной связи включается другой подстроечный резистор R106, с помощью которого увеличивается коэффициент усиления усилителя переменного тока. Происходит это благодаря тому, что эффективное значение пульсирующего напряжения на выходе преобразователя отличается от эффективного значения синусоидального напряжения.
Принцип измерения сопротивлений основан на измерении падения напряжения постоянного тока на соответствующем резисторе. Для этой цели в состав прибора введен стабилизатор тока на транзисторе Т21. В зависимости от предела измерения с помощью кнопочного переключателя В2 (см. рис. 47) устанавливается рабочий ток 1; 0,1 мА или 10 мкА. При этом на пределах измерения 0-30, 0-300 и 0-3000 Ом используется рабочий ток 1 мА, на пределе 0-30 кОм - 0,1 мА, а на пределе 0-300 кОм - 10 мкА. Соответственно на первом пределе максимальное падение напряжения составляет 30 мВ, втором - 0,3 В и на остальных - 3 В. Для измерения сопротивлений необходимо установить требуемый предел измерения, нажать кнопку переключателя В4 с фиксацией, подключить к входным клеммам измеряемый резистор и нажать кнопку В5, тогда вход милливольтметра Гн5 подключится к измеряемому резистору.
Падение напряжения на измеряемом резисторе преобразуется в пульсирующее с помощью преобразователя постоянного напряжения в переменное и измеряется милливольтметром переменного тока. В связи с тем что через измеряемый резистор протекает постоянный ток строго фиксированной величины, падение напряжения на нем оказывается прямо пропорциональным его сопротивлению. Поэтому шкала омметра получается линейной и можно использовать шкалу стрелочного микроамперметра.
В состав блока питания (рис. 48) входит однополупериодный выпрямитель собранный на диоде Д17. Напряжение стабилизируется параметрическим стабилизатором на диодах Д18, Д19. На транзисторе Т16 выполнен буферный повторитель, позволяющий исключить влияние схемы на параметры стабилизатора.
В конструкции вместо рекомендованных транзисторов типа МП416 можно использовать транзисторы широкого применения, такие как МП402-МП403, МП422- МП423, ГТ308-ГТ309 и т. д. Вместо транзистора КТЗ15 - транзисторы типов КТ301, КТ312, с коэффициентами передачи тока В не менее 50. Вместо полевого транзистора КП103 можно применить транзисторы типа КП102 с любой буквой, изменив полярность питающего напряжения. Все транзисторы, за исключением транзистора типа КТ315, на котором собран стабилизатор тока, могут иметь коэффициенты передачи тока В не менее 20.
В качестве кнопочных переключателей наиболее удобно применить переключатель типа П2-К с шагом 10 мм или в крайнем случае с шагом 15 мм. Все переменные резисторы - типа СП-0,5, а подстроечные резисторы - типа СПЗ-46. Электролитические конденсаторы- типа К50-6 на напряжение 15 и 25 В. Остальные конденсаторы - типа К10-7В и МБМ. Все постоянные резисторы - типа МЛТ.
Силовой трансформатор собран на железе Ш-26, набор сердечника 50 мм. Первичная обмотка, рассчитанная на напряжение 220 В, содержит 1000 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,27 мм, вторичная 26 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,64 мм.
В качестве стрелочного микроамперметра применен прибор типа М4206 с током полного отклонения 300 мкА и сопротивлением рамки 240 Ом, шкала прибора имеет 30 делений. Вместо него можно применить микроамперметры любого типа с током полного отклонения 50- 500 мкА и сопротивлением рамки не более 2000 Ом.
При использовании микроамперметра со шкалой, имеющей другое число делений, можно либо заново изготовить шкалу с 30 делениями, либо изменить пределы измерения напряжений и сопротивлений резисторов, изменив величины резисторов во входном делителе. Например, применив микроамперметр с 50 делениями шкалы, целесообразно сделать следующие пределы измерений: 0-0,05; 0-0,5; 0-5; 0-50 и 0-500 В, а омметра 0-50; 0-500 Ом, 0-5, 0-50 и 0-500 кОм.
Для налаживания милливольтметра отключают левый по схеме конденсатор С57 (см. рис. 49) от входного аттенюатора и со звукового генератора подают на него напряжение 7,5 мВ частотой 1-5 кГц. Подстроечным резистором R106 добиваются отклонения стрелки прибора на последнее деление шкалы. Восстановив цепь, подают на вход милливольтметра со звукового генератора напряжение 30 мВ, включают предел измерения 0- 30 мВ и с помощью подстроечного резистора R95 устанавливают стрелку на последнее деление шкалы. Затем увеличивают выходное напряжение звукового генератора и, переключая поддиапазоны входного аттенюатора, с помощью подстроенных резисторов R92, R90, R88 и R86 устанавливают верхние пределы поддиапазонов измерения напряжения переменного тока.
Для калибровки прибора в режиме измерения постоянного напряжения на его вход подают напряжение, соответствующее верхнему пределу того или иного поддиапазона, и с помощью подстроечного резистора R104 устанавливают стрелку прибора на последнее деление шкалы.
Налаживание омметра сводится к подбору необходимых значений тока стабилизатора. Для этого параллельно входным гнездам (Гн5, Гн6) прибора подключают эталонный миллиамперметр постоянного тока с пределами измерения 1; 0,1; 0,01 мА, устанавливают режим измерения сопротивлений или напряжений постоянного тока и нажимают кнопку Кн1 (“измерение”). С помощью одного из подстроечных резисторов R115, R117, R118 в соответствии с выбранным поддиапазоном устанавливают токи стабилизатора 1; 0,1 и 0,01 мА.
Если отсутствует эталонный миллиамперметр постоянного тока, калибровку омметра можно произвести следующим образом. Берут резисторы с сопротивлениями, равными верхним пределам омметра (3, 30 и 300 кОм) с допуском не хуже 0,5-1%, и, последовательно подключая их ко входу прибора, устанавливают соответствующие пределы измерений. Затем нажимают кнопку Кн1 и с помощью указанных ранее подстроечных резисторов добиваются отклонения стрелки прибора на последнее деление шкалы.
Милливольтметр можно изготовить в виде отдельного самостоятельного прибора или ввести в состав звукового генератора. Для этого необходимо изготовить отдельный источник питания с напряжением около 15-24 В. Если применить более чувствительный микроамперметр, например, с током полного отклонения 50 - 150 мкА и вместо указанного стабилитрона Д21 - типа КС133 или КС139, то напряжение источника питания можно снизить до 9 В.
Понадобился точный милливольтметр переменного тока, отвлекаться на поиски подходящей схемы и подбирать детали уж очень не хотелось, и тогда взял и купил готовый набор «Милливольтметр переменного тока». Когда вник в инструкцию выяснилось, что у меня на руках только половина того что нужно. Оставил эту затею и купил на базаре древний, но в почти отличном состоянии осциллограф ЛО-70 и прекрасно всё сделал. А так как за последующее время изрядно надоело перекладывать этот пакетик с конструктором с места на место, решил всё же его собрать. Также присутствует любопытство по поводу того насколько хорош он будет.
В набор входит микросхема К544УД1Б которая представляет собой операционный дифференциальный усилитель с высоким входным сопротивлением и низким уровнем входных токов, с внутренней частотной коррекцией. Плюс печатная плата с двумя конденсаторами, с двумя парами резисторов и диодов. Также имеется инструкция по сборке. Всё скромно, но обид нет, стоит набор меньше чем одна микросхема из него в розничной продаже.
Милливольтметр, собранный по данной схеме позволяет измерять напряжение с пределами:
- 1 - до 100 мВ
- 2 - до 1 В
- 3 - до 5 В
В диапазоне 20 Гц - 100 кГц, входное сопротивление около 1 МОм, напряжение питания
от + 6 до 15 В.
Печатная плата милливольтметра переменного тока изображена со стороны печатных дорожек, для «отрисовки» в Sprint-Layout («зеркалить» не нужно), если понадобиться.
Сборка началась с изменений в компонентном составе: под микросхему поставил панельку (сохранней будет), керамический конденсатор поменял на плёночный, номинал естественно прежний. Один из диодов Д9Б при монтаже пришёл в негодность - запаял все Д9И, благо в инструкции последняя буква диода вообще не прописана. Номиналы всех устанавливаемых на плату компонентов были измерены, они соответствуют указанным в схеме (у электролита ).
В набор были включены три резистора номиналом R2 - 910 Ом, R3 - 9,1 кОм и R4 - 47 кОм однако при этом в руководстве по сборке есть оговорка что их номиналы необходимо подбирать в процессе настройки, так что сразу поставил подстроечные резисторы на 3,3 кОм, 22 кОм и 100 кОм. Их было нужно смонтировать на любой подходящий переключатель, взял имевшийся в наличии марки ПД17-1. Показался весьма удобным, миниатюрен, есть за что крепить на плате, имеет три фиксированных положения переключения.
В итоге все узлы из электронных компонентов поместил на монтажную плату , соединил их между собой и подсоединил к маломощному источнику переменного тока - трансформатору ТП-8-3, который подаст на схему напряжение 8,5 вольт.
А теперь заключительная операция - калибровка. В качестве генератора звуковой частоты использован виртуальный. Звуковая карта компьютера (даже самая посредственная) вполне прилично справляется с работой на частотах до 5 кГц. На вход милливольтметра подан от генератора звуковой частоты сигнал частотой 1000 Гц, действующее значение которого соответствует предельному напряжению выбранного поддиапазона.
Звук берётся с разъёма «наушники» (зелёного цвета). Если после подсоединения к схеме и включения виртуального звукового генератора звук «не пойдёт» и даже подключив наушники его, не будет слышно, то в меню «пуск» наведите курсор на «настройки» и выберите «панель управления», где выберите «диспетчер звуковых эффектов» и в нём нажмите на «Выход S/PDIF», где будет указано несколько вариантов. Наш тот, где есть слова «аналоговый выход». И звук «пойдёт».
Был выбран поддиапазон «до 100 мВ» и при помощи подстроечного резистора достигнуто отклонение стрелки на конечное деление шкалы микроамперметра (внимание на символ частоты, на шкале, обращать не нужно). То же самое было успешно проделано с другими поддиапазонами. Инструкция производителя в архиве. Несмотря на свою простоту, радиоконструктор оказался вполне работоспособным, и что особенно понравилось - адекватным в настройке. Одним словом набор хорош. Поместить всё в подходящий корпус (если нужно), установить разъёмы и прочее будет делом техники.
Обсудить статью МИЛЛИВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
