Каталог радиолюбительских схем

О. Корженееич

Для налаживания конструкций, собранных на полe-вых транзисторах и интегральных микросхемах, нередко требуются измерительные приборы с большим входным сопротивлением и широким диапазоном измерений по напряжению. Для этих целей и предназначен предлагаемый вольтомметр, с помощью которого можно измерять постоянные напряжения от 5 * 10^-3 до 9 * 10² В и сопротивления от 1 до 108 Ом. Входное сопротивление вольтомметра на всех диапазонах составляет 30 МОм. Принципиальная схема вольтомметра приведена на рис. 1. Измеряемое напряжение подается на разъем X1 и далее —на подвижный контакт секции S1.1 переключателя рода измерений S1. При этом переключатель должен находиться в показанном на схеме положении (“V”). Резисторы R1—R9 образуют делитель напряжения. Положениям подвижного контакта переключателя S2 соответствуют и определенные пределы измерения напряжения. Резисторы делителя подобраны так, чтобы напряжение на подвижном контакте переключателя S2 не превышало 0,3 В.

С переключателя S2 напряжение поступает (через секцию S1.2 переключателя рода работ) на измерительный мост, выполненный на полевых транзисторах V5 и V8 Между истоками транзисторов включен стрелочный индикатор PAL Когда на затворе транзистора V5 напряжения нет мост сбалансирован и стрелка индикатора показывает ноль. При подаче на затвор этого транзистора постоянного напряжения мост разбалансируется и стрелка индикатора отклонится. Для начальной балансировки служит переменный резистор R20.

Цепочка R16C1 защищает транзистор V5 от переменного напряжения наводок (транзистор V8 защищен от наводок конденсатором С2). Стабилитроны V1, V2 предохраняют транзистор V5 от выхода из строя при случайной подаче на затвор больших напряжений (что может быть в случае неправильной установки переключателя S2). Диоды V6, V7 служат для защиты стрелочного индикатора от больших перепадов напряжений на истоках транзисторов моста.

При измерении сопротивлений переключатель S1 устанавливают в нижнее по схеме положение. В этом случае вход измерительного моста и разъем X1 подключают к секции S2.2 переключателя S2, которым можно выбирать нужный поддиапазон измерений.

Омметр работает так. Через контакты секции S1.3 переключателя S1 напряжение источника питания поступает на стабилизатор напряжения, выполненный на транзисторах V3, V4. С выхода стабилизатора напряжение (0,3 В) подается на последовательно соединенные резисторы R15, R10—R14. Независимо от положения подвижного контакта секции 52.2 напряжение на входе измерительного моста равно 0,3 В, и стрелка индикатора РА1 будет находиться на предельном делении шкалы. Подключенный к разъему X1 проверяемый резистор образует с резистором R15 в показанном на схеме положении подвижного контакта секции S2.2 (или включенным с ним последовательно резистором R10, R10 и R11 и т. д.— при перемещении подвижного контакта секции S2.2 вниз по схеме) делитель, и напряжение на входе моста падает. По отклонению стрелки индикатора и положению подвижного контакта переключателя S2 определяют сопротивление проверяемого рези* стора.

Прибор питается от источника напряжением 4,5 В, который подключается к нему при установке переключателя рода работ 5/ в одно из положений “V” или “Q”. В среднем положении переключателя S1 источник отключается, а выводы стрелочного индикатора замыкаются через контакты секции S1.5. Индикатором включения питания служит светодиод H1. Сила потребляемого прибором тока составляет в режима измерения напряжений около 5, а в режиме измерения сопротивлений не более 12 мА.

Прибор можно использовать и для измерения переменных напряжений частотой 20 Гц—100 кГц. В этом случае к разъему X1 подключают выносной детектор, собранный по схеме, приведенной на рис. 2, а переключатель S1 устанавливают в положение измерения постоянных напряжений. Пределы измерения переменных напряжений остаются те же, что и для постоянных, но максимальное значение переменного напряжения не должно превышать 300 В. Погрешность измерения при этом не более 3% от выбранного предела измерения, входное сопротивление вольтметра равно 1 МОм, входная емкость — около 40 пФ.

Рис. 2. Схема выносного детектора

Полевые транзисторы — серии КП103 с любым буквенным индексом, но обязательно с одинаковыми или возможно близкими начальным током стока и крутизной характеристики тока стока. Транзисторы V3, V4 следует подобрать со статическим коэффициентом передачи тока 50—80 и начальной силой тока коллектора не более 2 мкА.

Номиналы резисторов делителей Rl—R15 (МЛТ-0,5) следует подобрать с точностью до 1% с помощью промышленного омметра — это облегчит налаживание при-i бора. Резистор R1 составляют из трех последовательно соединенных резисторов сопротивлением по 9,1 МОм. Переменные резисторы R17 и R20 — СП-I, подстроечные R22, R23 желательно проволочные, СП5-14.

Конденсаторы Cl, C2 — КЛС, СЗ — МБМ на напряжение 1500 В, С4 — К.Т-2Е или другой на напряжение 500 В. Переключатели — галетные с керамическими платами на соответствующее число положений. Стрелочный индикатор — с силой тока полного отклонения стрел-ки 43 мкА (от авометра Ц435). Шкалу индикатора заменяют новой (рис. 3), начерченной на плотной бумаге или изготовленной фотоспособом. Можно применить любой другой индикатор с силой тока полного отклонения стрелки не более 100 мкА.

Разъемы X1, Х2, ХЗ — высокочастотные, но могут быть и типа СГ-3. Источник питания составлен из трех элементов 316, соединенных последовательно.

Детали прибора расположены в корпусе от авометра Ц435. На верхней панели размещены переключатели, переменные резисторы, светодиод. Элементы 316 укреплены внутри отсека, предназначенного для размещения зажимов авометра. Остальные детали находятся внутри корпуса, причем подстроечные резисторы R22, R23 прикреплены к боковой стенке корпуса так, чтобы их ручки были расположены напротив отверстий в стенке.

Для подключения прибора к проверяемым цепям использован экранированный кабель с разъемом на одном конце и щупами на другом. При измерении постоянных напряжений плюс должен подаваться на оплетку кабеля, минус — на внутреннюю жилу.

Начиная налаживание прибора, ставят движки переменных резисторов R20 в среднее, R22 и R23— в правое по схеме положения. Переключатель 52 должен быть в положении “6” (шкала 0—6 В), a S1 — в положении “V”. Стрелка индикатора отклонится вправо или влево от начального уровня. Вращением движка переменного

резистора R20 добиваются нулевого показания стрелки. Затем подают на вход прибора напряжение 6 В (от выпрямителя или от батареи, составленной из четырех последовательно соединенных элементов 316, 332 или других). Вращая движок подстроечного резистора R22, устанавливают стрелку индикатора на прежнее деление шкалы. Уменьшают входное напряжение до 3 В и ставят переключатель S2 в положение “3”. Если стрелка индикатора при этом не достигнет предельного деления шкалы, подбирают резистор R1.

Приступая к налаживанию омметра, следует проверить напряжение на выходе стабилизатора, для чего контрольный вольтметр подключают между базой и эмиттером транзистора V4 и добиваются нужного напряжения 0,3 В, вращая движок резистора R17. После этого устанавливают подстроечным резистором R23 стрелку индикатора на предельное деление шкалы. При соединении щупов прибора стрелка индикатора должна показывать ноль (что корректируется резистором R20). Далее в положении “X 10” переключателя S2 подключают к щупам резистор сопротивлением 100 Ом (точность подбора номинала до 1%). Стрелка индикатора должна отклониться на среднюю отметку шкалы. Если она остановится на другом делении, добиваются нужного отклонения более точным подбором резистора R15. В положении “X 100” переключателя S2 подключают к щупам резистор сопротивлением 1000 Ом и подбором резистора R10 (если это необходимо) контролируют отклонение стрелки индикатора на среднюю отметку. И так далее.

В заключение можно проверить правильность показаний прибора при измерении переменных напряжений. К выходному разъему подключают детекторную приставку, а ко входу приставки — кабель со щупами. На щупы подают переменное напряжение 3 или 6 В (например, с разделительного трансформатора, подключенного к автотрансформатору с регулируемым напряжением). Переключатель S2 устанавливают в соответствующее положение (“3” или “6”). Проверяют отклонение стрелки индикатора на предельное деление шкалы и при необходимости добиваются этого подбором резистора R26.