Транзисторний вольтметр виконаний у вигляді приставки до авометра (точніше, до микроампер ^ метру авометра) і має шість меж вимірювань постійної напруги: 0,5 1 5 10 50 і 100 В При правильному регулюванні його підсилювача і ретельному підборі додаткових резисторів похибка приладу не перевищує ± 5%, що цілком достатньо для аматорських вимірювань Відносне вхідний опір вольтметра – 100 кОм / В

Принципова схема зображена на рис 30 У ньому застосований балансовий підсилювач постійного струму, виконаний на транзисторах VT1 і VT2 Вимірюється напруга подається на бази обох транзисторів через один з додаткових резисторів R1-R6 Вимірювальний прилад РА1 (мікроамперметр авометра) включений між колекторами транзисторів

Щоб шкали різних меж вимірювань вольтметра були лінійними, транзистори повинні працювати на лінійній ділянці вольт-амперної характеристики Для цього на бази транзисторів через резистори R8-R10 подається невелике початкове негативне напруга зсуву Балансування уси ^ літеля перед вимірами (установка стрілки мікроамперметра на нульову позначку шкали) здійснюється змінними резисторами R9 і R16 Перший

Рис 30 Принципова схема транзисторного вольтметра постійного струму

з ніхслужіт для зрівнювання базових струмів транзисторів, другий – колекторних

Застосування в приладі балансного підсилювача зменшує «дрейф Лулян» і тим більше, чим менше різниця в значеннях струму 1КБ0 використовуваних в ньому транзисторів

Перехід з одного межі вимірювань на інший здійснюється перемиканням додаткових резисторів R1-R6 Опору цих резисторів підібрані так, щоб отримати повне відхилення стрілки мікроамперметра при подачі на вхід напруг,, відповідних межам вимірювань Застосування окремого резистора для кожного межі спрощує калібрування вольтметра

Чутливість балансного підсилювача по входу становить 5 .. 7 мкА при використанні мікроамперметра зі струмом 1і= 100 мкА Для того щоб в якості додаткових можна було використовувати резистори стандартних номіналів, чутливість б-алансного підсилювача за допомогою змінного резистора R7 штучно зменшують до 10 мкА

Харчується прилад стабілізованою напругою 9 В, що знімається з нерегульованого виходу мережевого блоку живлення Оскільки для роботи вольтметра цілком достатньо напруги живлення 3 .. 3,5 В, введена ще одна щабель стабілізації на кремнієвому стабілітроні VD1 Двоступенева стабілізація напруги живлення сниж-ає похибка вимірювань при значних колебанйях напруги електромережі

Для живлення вольтметра можна також використовувати вбудовану в нього батарею гальванічних елементів або акумуляторів напругою 3 .. 3,5 В, дещо збільшивши для цього габарити приставки Слід врахувати, що в цьому випадку у міру розрядки батареї живлення похибка вимірювань буде зростати

Рис 31 Внешйій вид вольтметра і зєднання його з авометром і блоком живлення

Конструкція і деталі Загальний вигляд приставки-вольтметра разом з авометром і блоком писання показаний на рис 31 Несучий елемент конструкції приставки-корпус 1 (рис 32), виготовлений з листового алюмінієвого сплаву АМц-П товщиною 1 мм З такого ж матеріалу зігнута і кришка 2 З корпусом вона зєднана гвинтами М2 з потайними голівками Цими ж гвинтами до кришки прикріплена пластина 3, що виконує функції приладових ніжок і забезпечує необхідну відстань між штепселями, що зєднують приставку з авометром, і площиною стола Пластину можна виготовити з будь-якого ізоляційного матеріалу товщиною 3J5 . 4 мм

Штепсельну колодку 5 можна виготовити з гетинаксу або текстоліту товщиною 2, 3 мм, а самі штепсели 4 – з відрізків латунного прутка діаметром 3 і довжиною 30 . 32 мм з різьбою ^ МЗ на кінці Штепселі вгвинчують в різьбові отвори в колодці і остаточно закріплюють гайками 6 Попередньо під гайки підкладають монтажні пелюстки 7 Колодку кріплять до корпусу гвинтами М2Х6 з потайними голівками

Монтаж деталей в корпусі приставки показаний (з двох сторін) на рис 33 На лицьовій панелі {на рІС> 33 вона звернена вниз) закріплені змінний резистор R9 («Уст 0»), вимикач харчування Q1, колодка з гніздами XS1-XS і двопровідний шнур, що закінчується штепселями для підключення до блоку живлення На бічній стінці корпусу розташована штепсельна колодка для підключення приставки до мікроамперметра авометра

Як і в авометра, написи, що пояснюють призначення приладу, його гнізд і органів управління, нанесені на склеєні встик смуги папери двох кольорів і захищені від пошкоджень накладкою з органічного скла товщиною 2 мм

Для кріплення накладки до корпусу приставки використані гайки тумблеравиключателя живлення Q1 і змінного резистора R9

Пристрій колодки з гніздами XS1-XS7 показано на рис 34 Контакти 4 закріплені на колодці 6 гвинтами о Сама колодка 6 закріплена на корпусі приставки гвинтами 8 (МЗХб з потайною голівкою), угвинченими в її різьбові отвори із зовнішнього боку корпусу 7 ζ ці ж отвори, але з іншого боку, угвинчені гвинти 1 (МЗХ12), що кріплять монтажну плату 3 Для створення необхідного зазору між платою і колодкою на гвинти 1 надіті трубчасті стійки 2 висотою б мм

Розмітка монтажної плати 3 і монтажна схема показані на рис 35 Плата виготовлена ​​з листового гетинаксу товщиною 2 мм, монтажні

Рис 33 Вид на монтаж транзисторного вольтметра

Рис 34 Пристрій гніздовий колодки і кріплення її в корпусі вольтметра

Рис 35 Розмітка монтажної плати вольтметра та розміщення деталей на НЕ #я

стійки-з мідного лудженої дроту діаметром 1,5 мм Всі зєднання на платі виконані мідним лудженим проводом діаметром 0,5 Мм У місцях перетинань на нього надіті відрізки полівінілхлоридної трубки Для зєднання монтажної плати> з деталями, закріпленими на корпусі, застосований гнучкий монтажний провід МГШВ перетином 0,14 мм2

У вольтметрі використані наступні деталі: змінні резистори СП-F (R9), СПО-0, 5 (R16), СПЗ-16 (R7) постійні резистори МЛТ-0, 5, тумблер * ТП1-2 (Ql) транзистори зі статичним коефіцієнтом передачі струму == * 50 (40 .. 60)

Стабилитрон КС133А можна замінити чотирма площинними кремнієві ми діодами (наприклад, серії Д226), включивши їх послідовно в прямому: напрямку

Дуже важливо, щоб транзистори мали однакові характеристики прямий4 передачі струму (залежність струму колектора від струму бази) і зворотні токя колектора IКБ0 не більше 2 .. 3 мкА Для підбору пари транзисторів зручно скористатися вимірювальної схемою, зображеної на рис 36 Тут VT – перевіряється транзистор, РА – мікроамперметр авометра, змінний резистор R2 служітДля установки струму бази, резистор R1 огранйчівает його при установці движка резистора R2 в крайнееверхнее (за схемою) становище, резистор R3 – шунт, що збільшує межа вимірювання струму микроамперметром РА да 10 мА У положенні перемикача SA1, показаному на схе ^ е, приладом РА »вимірюють струм бази транзистора VT (встановлюють його змінним резистором R2), в-положенні« I * »- відповідний йому струм колектора Батарея GB – 3336Л або три будь гальванічні елементи (332, 343, 373) ПослеРіс 36 Схема підбору транзисторів для вольтметра

дорательно встановлюючи струми бази від 10 до 80 .. 100 мкА (через кожні 5 .. – . 10 мкА), фіксують відповідні їм струми колектора і відбирають з ■ числа наявних транзисторів екземпляри з найбільш близькими характеристиками Зворотні струми колекторів вимірюють при температурі 15 і 40 ° С Для вольтметра придатні транзистори, у яких цей параметр при зазначених температурах Приблизно однаковий (допустима * різниця – не більше 10 .. 20%)

Попередньо вольтметр доцільно зібрати і налагодити на макетної монтажної панелі і тільки після цього перенести деталі на монтажну плату приладу

Налагодження вольтметра починають з установки струму стабілізації стабілітрона VD1 »Для цього провід, що зєднує ^ резистор R14 з движком змінного резистора R16 (рис 35), тимчасово отпаивают, а ланцюг, що складається з резистора R13 і стабілітрона, через міліамперметр, розрахований на струм

50 . 100 мА, підключають до випрямйтелю Підбором резистора R13 встановлюють струм через стабілітрон в межах 25 .. 30 мА, після чого відновлюють зєднання між резисторами R14 і R16

Далі движки резисторів R9 і R16 встановлюють у середнє положення л, включивши харчування вольтметра, резистором R9 встановлюють стрілку мікроамперметра на нульову позначку шкали Потім висновки баз транзисторів тимчасово зєднують дротяної перемичкою та за допомогою підлаштування резистора R16 домагаються відсутності струму через мікроамперметр Після цього провідник, що зєднує висновки баз транзисторів, видаляють і резистором R9 знову встановлюють стрілку на нульову позначку шкали Ці операції повто ряют кілька разів, поки стрілка мікроамперметра не перестане реагувати ні на зєднання баз, ні на їх розєднання

Якщо в підсилювачі вольтметра застосовані транзистори зі статичним коефіцієнтом передачі струму h2i3 = 45 .. 50, то на цьому налагодження приладу закінчується . У разі ж, якщо коефіцієнт Ь21е транзисторів менше цього значення, наприклад не виходить за межі 30 .. 40, опір резисторів R8 і R10 необхідно зменшити до 22 .. 27 кОм

Калібрування транзисторного вольтметра постійного струму практично не відрізняється від списаної в попередньому розділі калібрування авометра в режимі вимірювання постійної напруги (див с 33) Для калібрування вольтметра на

Перших чотирьох межах (0,5 L 5 і 10 В) можна використовувати блок живлення з регульованим вихідним напругою Встановивши по * зразковому вольтметру напруга 1 В, включають зєднувальні дроти в гнізда «-Заг» І «1 В» калібрується приладу і, переміщаючи движок підлаштування резістфрл R7, встановлюють стрілку мікроамперметра на останню відмітку шкали постійних напруг

При калібруванні інших меж вимірювань резистор R7 не чіпають, а підбирають відповідні включеному межі додаткові резистори R1 і $ 3-R6

Для калібрування меж 50 і 100 В необхідне джерело постійного струму напругою 100 .. 110 В Ним може бути випрямляч будь-якого лампового ^ приймача

Закінчивши Калібрування, деталі переносять з макетної панелі на монтажну плату вольтметра В останню чергу підпоюють змінні резистори R7 і R16 У повністю зібраному приладі перевіряють балансування підсилювача і калібрування на одному з меж вимірювань Якщо у вре * ма монтажу движки підлаштування резисторів R7 і R16 випадково зрушаться, то ще раз балансують і коректують чутливість підсилювача, після чого движки цих резисторів фіксують краплями нітрофарби

Користуючись описаним вольтметром, час ОТУ часу перевіряють і при необхідності резистором R9 коригують балансування підсилювача, встановлюючи стрілку мікроамперметра на нульову позначку шкали

Джерело: Борисов В Г, Фролов В В, Вимірювальна лабораторія початківця радіоаматора – 3-е изд, Стереотип – М: Радіо і звязок, 1995 – 144 с, Мул – (Масова радіобібліотека Вип 1213)