Цей прилад лабораторії призначений для вимірювання середньоквадратичних (ефективних) значень напруг низькочастотних сигналів синусоїдальної форми Він особливо необхідний при налагодженні, ремонті различ * них за призначенням підсилювачів звукової частоти Конструктивно прилад виконаний так само, як описаний перед цим транзисторний вольтметр, тобто у вигляді приставки до авометра Приставка забезпечена штепсельної колодкою, за допомогою якої її через гнізда «100 мкА» зєднують з микроамперметром авометра При цьому перемикач виду вимірювань авометра дол & н бути встановлений в середнє положення («V») Харчується приставка стабілізованою напругою 9 В блоку живлення, що входить до складу лабораторії

У вольтметра чотири межі вимірювань: 0,1 1 10 і 100 В Перехід з одного межі на інший здійснюється перестановкою штепселя зєднувального проводу у відповідне гніздо приставки З достатньою для радіоаматорського практики точністю приладом можна вимірювати напругу переменлого струму частотою приблизно від 20 Гц до 20 кГц На частотах вище 20 кГц похибка вимірювань зростає

Відносне вхідний опір вольтметра на частоті 1кГц-33 кОм / В Цри вимірі напруг частотою вище 20 кГц відносне

Рйс 37 Принципова схема транзисторного вольтметра змінного струму

вхідний опір знижується через вплив паразітних_входних ємностей

Вольтметр виконаний на основі двухкаскадного підсилювача звукової частоти з двотактним бестраяеформаторним крайовим каскадом, що працює в режимі В (тобто при струмі спокою, близькому до нуля) Струм кінцевого каскаду такого підсилювача прямо пропорційний вхідній напрузі Отже, за показаннями стрілочного вимірювального приладу, включеного в вихідний ланцюг підсилювача, можна судить ^ про значення вхідного напруги

Принципова схема змінного струму показана на рис 37 Вимірюється напруга через одне з Гнізд XS1-XS4 меж вимірювань, додаткові резистори Rl-R4 і конденсатор С1 подається на базу транзистора VT1 першого каскаду підсилювача

Додаткові резистори Rl-R4 знижують вимірюється напруга до 0,1 В Основне посилення вимірюваної напруги здійснюється · перший каскадом,, тому для нього слід підібрати транзистор з можливо великим статичним коефіцієнтом передачі струму Ь21еВ оконечном двотактному каскаді працюють транзистори VT2 і VT3, гальванічно повязані з VT1 першого каскаду Мінімальний струм спокою кінцевого каскаду, відповідний нульовій позначці шкали, встановлюють змінним резистором R8 Навантаженням підсилювача служить резистор R11, підключений до його виходу через оксидний конденсатор СЗ досить великої ємності

У підсилювач введені два ланцюги негативного зворотного звязку: по змінному і постійному струмів Перша служить для зміни чутливості (калібрування) підсилювача, друга – для підвищення стабільності режимів роботи транзисторів

Зворотний звязок по деременному току утворює ланцюг, що складається з конденсатора СЗ і резисторів R6 і R5 Її глибину, а отже, і чутливість підсилювача змінюють підлаштування резистором R6

Напруга зворотного звязку по постійному струму подається на базу транзистора VT1 з емітерів транзисторів VT2 і VT3 через резистор R9 Завдяки цьому зворотному звязку зміна напруги наеміттерах транзисторів VT2 і VT3 У результаті режим підсилювача по постійному струму підтримується практично постійним

Мікроамперметр авометра РА, зашунтірованний дротяним резистором ϊ £] 0, включений у колекторний ланцюг транзистора VT3 Опір цього шунта підібрано так, що повне відхилення стрілки мікроамперметра відповідає струму, рівному 10 мА

Для підвищення температурної стабільності підсилювача в базову ланцюг транзисторів кінцевого каскаду включений діод VD1 Діод VD2 захищає транзистори при випадковому підключенні приставки до джерела живлення в неправильній полярності (подібну міру захисту доцільно передбачити я в інших приладах лабораторії, які живляться від зовнішнього джерела)

Конструкція і деталі Зовнішній вигляд вольтметра разом з авометром і блоком живлення показаний на рис 38, монтаж деталей самої приставки – на рис 39 Корпус з кришкою і чотирьохгніздовою колодка виконані точно так само, як в приставці транзисторного вольтметра постійного струму (див рис 32

Рис 38 Зовнішній вигляд вольтметра змінного струму з авометром і блоком пи * тания

Рис 39 Вид на монтаж вольтметра змінного струму

і 33) підлаштований резистора R6 і змінний резистор R8, вимикач харчування Q1, колодка з гніздами XS1-XS4 закріплені безпосередньо на верхній стінці кбрпуса, що є лицьовою панеллю приставки Гетінаксоваі монтажна плата, на якій встановлені всі інші деталі приставки * закріплена на гніздовий кряояке за допомогою двох гвинтів МЗХ12, на які надіті трубчасті стійки висотою 6 мм Всі написи виконані на щільному папері, закритою зверху пластиною листового безбарвного органічного скла товщиною 2 мм Двухпроводйий шнур з штепселями для підключення до блоку живлення закріплений на передній стінці корпусу приставки за допомогою невеликої алюмінієвої скоби і двох гвинтів з гайками М2

Рис 40 Розмітка верхньої стінки корпусу вольтметра (а) і монтажної плати (б)

Рис 41 Пристрій дротяних резисторів R10 і R11

Розмітка верхньої стінки корпусу і схема соедінейій деталей на монтажній платі вольтметра показані відповідно на рис 40, а і б

У приладі використані постійні резистори MJIT (допускається відхилення опорів від номіналів резисторів Rl-R4 – не більш ± 5%, інших – ± 10%), конденсатори МВМ (Cl), К50-6 (С2) і К50-ЗА (СЗ) Змінні * резцстори R6 і R8 – СП-I групи А Дротяні резистори R10 і R11 (рис 41) намотані ніхромовим проводом на гетинаксовій пластині розмірами 55X10 мм, котррую за допомогою відрізків мідного лудженої дроту, що грають роль висновків, монтують на платі Замість германиевого діода Д7А (VD2) можна використовувати будь-який інший діод цієї серії, а замість Д9Б (VD1)-будь точковий діод *

Статичний коефіцієнт передачі струму п21е транзисторів вольтметра повинен бути не менше 60 Для роботи в крайовому каскаді (VT2, VT3) необхідно відібрати транзистори з можливо більш близькими значеннями коефіцієнта І21е і найменшими зворотними струмами колекторів 1КБ0 Як по ·

# Сазан експерименти, найкращі результати можна отримати, використовуючи в вольтметрі кремнієві транзистори KT315H4VT1 і VT2) і германієвий транзистор (VT3) з коефіцієнтом більше 100 і зворотним струмом 1КБ0 в межах 1, . 3 мкА У цьому випадку опір резистора R5 можна зменшіть до 3,9 кОм, а резистора R6 – до 3,2 кОм, одночасно збільшивши опір резисторів R8 і R9 відповідно до 2,2 кОм і 1 МОм

Деталі вольтметра доцільно змонтувати спочатку на макетної платі,-налагодити і відкалібрувати прилад, а потім перенести їх на монтажну плату

Налагоджують вольтметр «покаскадно Для налагодження першого каскаду будуть потрібні дві батарей 3336Л, зєднані послідовно (на рис 42, а – батареї GB1 і GB2) Необхідний струм колектора транзистора VT1 (0,8 мА) встановлюють Підбором резізістора R9 При повороті движка змінного резистора R8 («Уст 0») струм колектора повинен трохи змінюватися Якщо діод VD2 включений неправильно, струму в колекторної ланцюга взагалі не буде

При налагодженні другого каскаду нижній (за схемою) висновок резистора jR8 тимчасово припаюють до емітером транзистора VT2 (рис 42,6) Джерелом живлення служить одна батарея 3336Л або постійна напруга 4,5 В, що знімається з регульованого виходу блоку живлення Якщо деталі справні і немає помилок в монтажі, при повороті движка резистора R8 колекторний струм транзистора VT2 повинен змінюватися від 0 до 7 .. 10 мА Якщо максимальний струм виявиться менше цього значення, збільшити його можна підбором резистора R7 (в бік менших опорів)

Потім налагоджують зєднані разом каскади на транзисторах VT1 і VT3 (рис 42, в) При повністю введеному опорі резистора R8 (верхньому положенні движка) емітерів струм транзистора VT3 повинен зменшуватися до нуля Якщо цього не відбувається, наприклад через великі зворотних токоз колекторів, то діод VD1 можна видалити Після цього знову перевіряють можливість установки стрілки приладу на нуль

Далі, відновивши всі зєднання підсилювача, на нього через міліамперметр на струм 10 мА подають постійну стабілізовану напругу 9 В і, переміщаючи движок резистора R8, переконуються, що струм, споживаний підсилювачем від джерела живлення, змінюється від 1 до 7 .. 10 мА Потім, встановивши резистором струм споживання 5 .. 6 мА, перевіряють напругу в точці зєднання емітерів транзисторів VT2 і VT3 Воно повинно дорівнювати половині напруги джерела живлення Підганяють це напруга підбором резистора R9 або R7

Для перевірки працездатності підсилювача до його входу через конденсатор С1 можна підключити звукознімач, а до виходу (замість резистора R11) – динамічну головку зі звуковою котушкою опором 4 .. 6 Ом Програвати грамплатівка повинна звучати досить голосно і без спотворень

Калібрують вольтметр за схемою, зображеної на рис 43 Як джерело змінної напруги використовують електромережу Щоб уникнути ураження електричним струмом всі операції, повязані з калібруванням, слід проводити з максимальною обережністю, намагаючись не торкатися оголених проводів і металевих деталей приладів

Включивши харчування, приладу дають «прогрітися» протягом 15 .. 20 хв, після чого змінним резистором R8 («Уст 0») встановлюють стрілку мікроамперметра на нульову позначку шкали Переключивши прилад на межа вимірювань 100 В, його разом з зразковим вольтметром змінного струму підключають до змінного резистору R2 (движок цього резистора повинен перебувати в нижньому – за схемою – положенні), що входить до дільник R1R2 напруги мережі Встановивши по зразковому вольтметру каліброване напругу іДоаЧИбр == 100 В, резистором налагоджуваного приладу R6 («Калібр») стрілку мікроамперметра встановлюють на останню відмітку шкали, а на лицьовій нанелі приставки навпроти шліца на осі резистора R6 олівцем ставлять позначку 100 Далі змінним резистором R2 мережевого дільника зменшують вхідна напруга ступенями по 10 В (90,80,70 і т д) і, контролюючи його по зразковому вольтметру, визначають, яка з шкал авометра (~ або -) найбільш точно відповідає вхідній напрузі

Точно так же калібрують інші межі вимірювань, зменшуючи за допомогою автотрансформатора напруга на вході дільника В результаті біля осі резистора R6 («Калібр») Зявляться чотири позначки Якщо вони майже зливаються, значить, додаткові резистори Rl-R4 обрані досить точно Якщо ж, навпаки, позначки видалені одна від іншої (як, наприклад, показано на рис 43), то треба так підібрати додаткові резистори R2-R4, щоб шліц на осі калібрувального резистора весь час залишався навпроти однієї з середніх позначок, наприклад навпроти позначки 100 На цьому калібрування вольтметра закінчують і вісь калібрувального резистора фіксують у знайденому положенні

Користуватися приладом в процесі експлуатації слід через 3 .. 5 хв після включення живлення, що необхідно для стабілізації теплового режиму роботи його елементів Після цього резистором «Уст О »стрілку мікроамперметра встановлюють на нульову позначку шкали, і вольтметр готовий до вимірювань

Щоб уникнути великої похибки вимірювань час від часу калібрування вольтметра перевіряють і, якщо треба, коригують

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)