Каталог радиолюбительских схем

Применение выпрямителей на полупроводниковых диодах в вольтметрах переменного тока с низким пределом измерений (0,5...1 В) приводит к значительной нелинейности шкалы, обусловленной нелинейностью их вольтамперной характеристики. Использование в таких приборах электронных усилителей, позволяющих линеаризовать Шкалу, ограничено необходимостью подведения питания.

В то же время известен достаточно линейный выпрямительный мост [1, 2], плечи которого образованы участками коллектор—эмиттер четырех транзисторов, получающих напряжение смещения от источника сигнала. Работа такого выпрямителя подробно описана в [2], принципиальная схема вольтметра переменного тока на его основе приведена на рис. 1, Входное (измеряемое) напряжение подают непосредственно на эмиттеры транзисторов VT1—VT4 (одна из диагоналей образованного им” моста), пропорциональный ему ток измеряют микроамперметром, включенным между их коллекторами (другая диагональ).

Испытания вольтметра показали, что при использовании транзисторов указанных на схеме типов, микроамперметра с током полного отклонения 100 мкА и сопротивлении резисторов R1—R4, равном 10 кОм, абсолютная величина потерь в выпрямителе при входном напряжении выше 0,1 В практически не зависит от его уровня и составляет примерно 40 мВ для нагрузки сопротивлением 10 кОм (верхний предел измерений 1 В) и 60 мВ для нагрузки 5 кОм (верхний предел — 0,5 В). Иными словами, шкала вольтметра оказалась линейной в интервалах напряжений 0.1...0,5 и 0,1...1 В.

Вольтметр испытывался при входном синусоидальном, сигнале частотой 10... 10000 Гц. Передаточные характеристики (зависимость показаний микроамперметра РА1 от входного напряжения) для верхних пределов измерений 0,6 и 1 В показаны соответственно на рис. 2, а и б. Здесь 1 — характеристики идеального вольтметра, 2 — описываемого, 3 — вольтметра на основе диодного моста (диоды Д2Б).

В приборе можно использовать любые германиевые транзисторы со статическим коэффициентом передачи тока h21э не менее 50. Микроамперметр РА1 — любого типа с током полного отклонения 50...100 мкА. Верхний предел измерений устанавливают подбором резистора R5.

Вольтметр, не требующий питания, может быть использован, например, для измерения переменного напряжения или тока в цепях, гальванически не связанных с источником питания устройства. Его недостаток — несколько повышенный ток, потребляемый от контролируемой цепи (из-за шунтирующего действия базовых цепей транзисторов VT1— VT4), и относительная сложность создания многопредельного вольтметра.

г. Ульяновск

В. ОВСИЕНКО

ЛИТЕРАТУРА

1. Авторское свидетельство № 345573. А. К. Овсненко. Однофазный Выпрямитель.— Бюллетени “Открытия, изобретения...”, 1972, Л1 22.

2. Овсиенко А. К., Качан Ю. Г., Коваленко М. А. Линейный выпрямитель малых сигналов.— Измерительная техника, 1975. № 6, с. 48.

РАДИО №11, 1985 г., с. 43.