Каталог радиолюбительских схем

Освоение промышленностью и широкое применение полевых транзисторов, обладающих большими входными сопротивлениями, позволяет конструировать любительские измерительные приборы, не уступающие, например, широко распространенным ламповым вольтметрам, но обладающие гораздо меньшими размерами и массой. Уже сейчас сравнительно несложные высокостабильные источники постоянного тока позволяют конструировать любительскую измерительную аппаратуру с применением полевых транзисторов, обладающую более высокими техническими характеристиками, чем существующая промышленная аппаратура.

Рассмотрим любительский вольтметр (рис. 12), не уступающий по основным техническим характеристикам ламповым вольтметрам типов ВЛУ-2, А4-М2 и т. п.

В приборе измерение постоянного напряжения производится на поддиапазонах: 0—1; 0—3; 0—10; 0—30; 0—100; 0—300 и 0—1000 В — при входном сопротивлении не менее 9 мОм. С помощью выносных щупов можно измерять напряжение как высокочастотных, так и низкочастотных сигналов. Пределы измерения высокочастотных напряжений составляют: 0—1; 0—3; 0— 10; 0—30 В. При использовании низкочастотного щупа: пределы измерения переменного напряжения частотой 20 Гц—30 кГц те же самые, что и при измерении постоянного напряжения. Пределы измерения сопротивлений резисторов 100 Ом—10 МОм. Весь диапазон разбит на пять поддиапазонов: 1—100 Ом; 10—1000 Ом; 0,1 — 10 кОм; L0—100 кОм; 0,1—10 МОм. При измерении сопротивлении резисторов не требуется применять дополнительную батарею питания. Подбор резисторов позволяет свести погрешность вольтметра при измерении напряжения постоянного тока до ±2%, переменного тока до ±4%, а сопротивлений резисторов до 5%.

В схеме вольтметра установлены два истоковых повторителя на полевых транзисторах Т1 и Т2. Сопротивлениями нагрузок являются резисторы R13 и R14. С помощью переменного резистора R15 производят установку стрелки измерительного прибора на нуль.

Измеряемое напряжение подается на затвор транзистора Т1 с входного делителя через цепочку, состоящую из резистора R12, стабилитрона Д1 и конденсатора С1. Эта цепочка ограничивает величину входного напряжения уровнем 7 В независимо от положения входного делителя В1. Затвор транзистора Т2 подключен к источнику положительного напряжения через цепочку R18 и С2. Стрелочный микроамперметр ИП1 с добавочными резисторами R16 и R17 включен между истоками транзисторов 77 и Т2. Резисторы R19, R20, R21 и переменный резистор R22 представляют собой делитель, с выхода которого напряжение 1 В снимается для питания схемы омметра. Резисторы подобраны таким образом, что выходное сопротивление делителя составляет 1 кОм. Переход с одного поддиапазона на другой при измерении напряжений и сопротивлений резисторов осуществляется с помощью переключателя В1. Переменным резистором R22 производится установка нуля омметра.

Все резисторы, входящие в состав переключателя поддиапазонов, имеют тип БЛП-0,25 или ПТМН-0,5 не хуже ±0,5% класса. Переменные резисторы R15 и R20 — типа СПО-0,5. Остальные резисторы — типа МЛТ-0,25 с допуском ±5%. Конденсаторы С1 и С2 — типа К10-7Б, конденсаторы СЗ — типа К10-7Б, а С4 — типа МБМ на напряжение 1500 В. Резисторы R23, R24 подбираются при налаживании выносных щупов высокочастотного напряжения и напряжения низкой частоты. В качестве транзисторов 77 и Т2 можно применить транзисторы типа КП103 с любой буквой. Диод Д1 следует подбирать по обратному сопротивлению, которое должно быть не менее 100 МОм при напряжении до 3—4 В. Диоды ДЗ и Д4 подбираются по одинаковому обратному току 10—20 мкА при напряжении не менее 600 В. В качестве микроамперметра ИШ применен стрелочный прибор М24 с током полного отклонения 50 мкА и с сопротивлением рамки около 1000 Ом. При измерении напряжений пользуются шкалой микроамперметра, однако для удобства желательно нанести шкалу с делениями, кратными трем. Деления шкалы омметра определяют либо расчетным путем, либо в процессе градуировки с помощью магазина резисторов.

Переключатель поддиапазонов — галетного типа 12П2Н-ПМ, выключатель питания — микровыключатель типа МТ-1.

Проверку прибора начинают с отсоединения диода Д1. Если при включении не удается установить стрелку измерительного прибора на нуль, необходимо подобрать полевые транзисторы с одинаковыми параметрами. Затем производят калибровку шкалы вольтметра. Переключатель поддиапазонов устанавливают на один из пределов, например “0—10 В”, подают это напряжение на вход вольтметра и с помощью переменного резистора R17 устанавливают стрелку на последнее деление шкалы. Вновь подключают диод Д1. Если показание вольтметра не изменяется, то обратное сопротивление этого диода достаточно велико. В противном случае необходимо произвести подбор диода. Далее переключатель поддиапазонов переводят в положение омметра “Х100 Ом” и проверяют установку стрелки на нулевое положение при замкнутых щупах омметра.

Для измерения ВЧ напряжений включают щуп, схема которого приведена на рис, 12, а, подают напряжение 10 В частотой 100—1000 кГц и, подбирая величину резистора R23, добиваются отклонения стрелки прибора на последнее деление шкалы. Аналогично производят калибровку при измерении напряжения низких частот. В этом случае подбирают резистор R24 в щупе, схема которого приведена на рис. 12,б. Для измерения токов как постоянного, так и переменного напряжения параллельно входным зажимам или щупам подключают эталонный резистор величиной, например, 1 Ом. Тогда, установив предел измерения 1 В, можно будет производить измерение тока на шкале 1 А.