Высокочастотный милливольтметр

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Вольтметры

Опубликовано: 13.04.2018 10:39

Просмотров: 2680

Шлаков Д. М.
Прибор предназначен для измерения переменного напряжения в трех поддиапазонах - до 10 mV, до 30 mV, до 100 mV и до 300mV. Диапазон частоты измеряемого переменного напряжения от 20 Hz до 10 MHz. Погрешность измерения при правильном налаживании укладывается в +_5%. Входное сопротивление на всех пределах измерения 1 МОм. Прибор стрелочный, питающийся от внешнего источника стабилизированного постоянного напряжения +_15V.

Милливольтметр построен по схеме прецизионного выпрямителя на основе операционного усилителя А1 и выпрямительного моста на германиевых диодах VD1-VD4.
Входное переменное напряжение, величину которого нужно измерить подается через разъем «Вход». Здесь есть разделительный конденсатор С1, задача которого в том, чтобы не пускать на вход прибора постоянное напряжение, потому что в цепи, в которой нужно измерить величину переменного напряжения может быть и постоянная составляющая, например, напряжение смещения. Резистор R1 соединяет прямой вход ОУ А1 с нулем, этой же цели служит и подстроечный конденсатор С2.
На выходе операционного усилителя включен диодный мост VD1-VD4, который фактически включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, так как включен между его выходом и инверсным входом. На выходе моста включена стрелочная измерительная головка, - микроамперметр со шкалой полного отклонения стрелки 100мкА (типа М265).
Таким образом получается что между выходом ОУ и его инверсным входом включен микроамперметр Р1 (через выпрямительный мост). Он образует одно сопротивление цепи ООС, а второе сопротивление выбирается переключателем S1 в зависимости от нужного предела измерения. Как известно, коэффициент передачи ОУ зависит от соотношения этих сопротивлений. Поскольку, амплитудно - частотная характеристика операционного усилителя не равномерна во всем диапазоне частот, и с увеличением частоты его коэффициент передачи определенным образом снижается, в цепь ООС добавлены реактивные сопротивления, в частности, конденсаторы С3, С4 и индуктивность L1. Они вносят частотную коррекцию, обеспечивая наиболее равномерную АЧХ прибора во всем диапазоне рабочих частот.
Переменный резистор R2 служит для балансировки операционного усилителя. С его помощью перед началом измерения стрелку прибора устанавливают на нулевое значение. Желательно чтобы переменный резистор R2 был многооборотным. Перед первым включением питания его нужно предварительно установить примерно в среднее положение.
Налаживание следует начать измеряя напряжение частотой в один или несколько kHz. При этом откалибровать прибор резисторами R3, R5, R7, R8. Затем на наибольшей частоте (около 10MHz) подбором СЗ, С4 и при необходимости L1 добиться таких же показаний.
То есть, нужен генератор НЧ, генератор ВЧ и образцовый милливольтметр.