Voltímetro com escala linear. Esquema, descrição

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Um voltímetro com escala linear permite medir tensões e resistências CC e CA.

Os principais parâmetros

Faixa de tensões diretas e alternadas medidas, mV	10 106 ...
Resistência de entrada ao medir tensões, MΩ:
permanente	12
variáveis	1
Faixa de resistências medidas, Ohm	10 107 ...
Erro de medição de tensão, %:
постоянного	1,5
alternando	2,5
Faixa de frequência de tensões variáveis medidas, Hz	20...20
Erro de medição de resistência, %	4
Tensão de alimentação (duas baterias Krona), V	18
Consumo de corrente (para todos os tipos de medições, exceto resistências baixas), mA	8
Consumo de corrente ao medir resistências baixas, mA	20

O amplificador voltímetro (Fig. VII.4) é um amplificador diferencial de três estágios com saída de terminação única. O primeiro estágio (nos transistores de efeito de campo V2, V3) é projetado para aumentar a resistência de entrada do dispositivo. O segundo e terceiro estágios são montados nos transistores V6, V7, V9 e V10. O amplificador no segundo estágio é balanceado com o resistor R39. A carga do estágio de saída é o microamperímetro P1, conectado ao circuito coletor do transistor V10.

(clique para ampliar)

Os resistores R29*, R30* são conectados em série com o microamperímetro, o que gera uma tensão de realimentação negativa proporcional à corrente através do microamperímetro. O circuito do dispositivo é projetado de forma que apenas a tensão positiva fornecida à porta do transistor V2 (entrada inversora do amplificador diferencial) e a tensão negativa fornecida à porta V3 (entrada não inversora) sejam amplificadas. Em tensões de polaridade reversa, o transistor V10 fecha e a corrente de deflexão reversa do microamperímetro só pode ser obtida através de alimentação auxiliar. Portanto, o diodo V9 está incluído no circuito coletor do transistor V11, e a tensão é removida dele para compensar a queda de tensão no resistor R42 criada pela corrente inicial do transistor. Esta corrente é selecionada dentro da faixa de 0,04...0,05 mA para aumentar a linearidade da seção inicial da característica do amplificador. Os botões S1-S3 servem* para selecionar o tipo de medição. A chave S4 altera os limites de medição. O dispositivo é protegido contra sobrecargas ao medir tensões pelo resistor R28 e diodo V4, e ao medir resistências pelo resistor R35 e diodo V16. Os diodos V1 e V8 também servem para proteger os transistores do amplificador contra sobrecargas.

O estabilizador de tensão de alimentação é composto pelos transistores V12, V13, diodo V15 e diodo zener V14.

Ao medir em corrente contínua, o capacitor C1 protege a entrada do dispositivo do componente alternado. Se a tensão na polaridade errada for aplicada à entrada do dispositivo, a agulha do dispositivo não desviará.

Ao medir em corrente alternada, o amplificador atua como um retificador de meia onda e, portanto, amplifica apenas a meia onda positiva da tensão medida. Chave fim de curso S4 - tipo PPZNPM, S1-S3, S5, S7-P2K, S6 - botão KM.

O dispositivo usa um microamperímetro M4208 com corrente de desvio total de 300 μA. Outros microamperímetros também podem ser usados. Se a corrente de deflexão total da agulha for menor que a especificada, deve-se selecionar um shunt para o miliamperímetro; se for maior, altere a profundidade de feedback. Os transistores KP102E podem ser substituídos por qualquer uma das séries KP102 ou KP103. Em vez de micromontagens KT365CA, você pode usar transistores K2HTI71-K2NT173 ou KT315. Em vez do diodo V4, você pode usar uma junção do transistor KT315.

A configuração do dispositivo se resume à seleção do modo de operação do primeiro estágio do amplificador. Com o circuito de feedback aberto (resistores R29* e R30* soldados) e a posição intermediária do motor do resistor R39, o resistor R3* é selecionado de modo que a queda de tensão nele seja de 0,7-0,9 V; os resistores R31*, R32* são selecionados até que seja obtida uma queda de tensão entre eles de 5,0...5,5 V. Os modos do segundo e terceiro estágios são ajustados automaticamente.

Ao selecionar ainda mais o resistor R31* ou R32*, garantimos que o “zero” do dispositivo seja definido na posição intermediária do resistor variável R39.

A autoexcitação é eliminada ligando um capacitor de 15...50 pF entre as bases dos transistores V6, V7, bem como contornando a entrada do amplificador com um resistor de 1...2 MOhm, que é soldado em paralelo com o diodo V4 . No primeiro limite de medição (0,3 V), os limites são definidos selecionando um resistor de feedback. Primeiro, aplicando uma tensão alternada de 0,3 V à entrada, selecionando o resistor R30* obtém-se uma deflexão da agulha para a escala completa. Então, selecionando o resistor R29*, o limite de medição é definido para 0,3 V em corrente contínua. Em outros limites, a precisão da medição depende da precisão da escolha de R1*-R11*.

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