Indicador de diferença de tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Às vezes, na prática do rádio amador, é necessário comparar duas tensões e monitorar a mudança em sua diferença. Claro, eles podem dizer que para isso você pode usar dois voltímetros, usando os comparadores dos quais não é difícil fazer a avaliação necessária. Porém, este método nem sempre é aceitável tanto por sua imperfeição quanto pela baixa precisão ao estimar uma pequena diferença de tensão.

É aqui que a eletrônica vem em socorro, em particular o indicador proposto, cujo diagrama geral é apresentado na Fig. Este é um amplificador diferencial feito nos transistores VT1 e VT1, cujas cargas são os LEDs HL2 e HL1. Uma característica distintiva do indicador é a combinação das funções de dispositivos de comparação e indicação em uma cascata.

Figura.1

Se as tensões constantes de entrada fornecidas aos conectores XS1 e XS2 forem iguais, o brilho dos LEDs será o mesmo. Mas assim que uma das tensões mudar em cerca de 3%, a diferença no brilho do brilho se tornará perceptível, e se a diferença nos sinais de entrada for superior a 20%, apenas um LED acenderá, pelo qual o sinal da diferença de tensão é determinada.

Quais são as capacidades práticas de tal indicador? Aqui estão dois exemplos que os rádios amadores podem usar ao desenvolver vários projetos.

Calibrador de amplitude - este é o nome do indicador, cujo diagrama é mostrado na Fig. Uma tensão alternada é fornecida ao conector XS2, cuja amplitude deve ser monitorada e mantida em um determinado nível - é definida por uma tensão de referência (de 1 a 0,5 V) definida com base no transistor VT5 pelo resistor de corte R2. Desde que a amplitude do sinal de entrada seja comparável ao valor definido, o brilho dos LEDs é o mesmo. Se a amplitude se desviar em uma direção ou outra, o LED correspondente para de acender.

Figura.2

O indicador é calibrado para um determinado nível de sinal da seguinte forma. Um sinal, por exemplo, com amplitude de 1V é fornecido à entrada do indicador e, ao mover o controle deslizante do resistor trimmer, o mesmo brilho dos LEDs é alcançado. Neste caso, o erro na configuração da tensão de referência não ultrapassará 3%. Se o resistor de sintonia for substituído por um variável e fornecido com uma escala correspondente e calibrado, no futuro você poderá definir rapidamente o valor desejado da tensão de referência e, portanto, o nível controlado do sinal de entrada.

A faixa de frequência do calibrador é de 20 Hz a 100 kHz. Ele deve ser alimentado por uma fonte CC estabilizada com tensão de 10...25 V. Porém, em uma tensão superior a 20 V, o resistor R2 deve ter uma resistência de 2,2 kOhm.

Uma das aplicações práticas de tal calibrador é um indicador do nível de gravação de um gravador monofônico. Obviamente, o calibrador também pode funcionar em um gravador estéreo, permitindo definir com mais precisão o mesmo ganho entre canais. Neste caso, em vez dos resistores R2, R3, a base do transistor VT4 é conectada ao mesmo circuito da base do VT1. Isso lhe dará mais uma entrada. Agora cada entrada está conectada ao seu próprio canal amplificador. Ao reproduzir uma gravação no modo Mono, os controles do gravador ajustam o mesmo brilho dos LEDs. Em outras palavras, neste caso o calibrador torna-se um indicador de equilíbrio estéreo.

As entradas do calibrador são conectadas a circuitos amplificadores de canal idênticos nos quais a amplitude do sinal está dentro dos limites acima (0,5...5 V).

Se, ao conectar o calibrador, for observada distorção do som no gravador, será necessário instalar seguidores de emissor feitos de acordo com o esquema geralmente aceito na frente das entradas do calibrador.

Tendo transformado ligeiramente o circuito do dispositivo anterior, você obterá um indicador de descarga da bateria, por exemplo, células galvânicas (Fig. 3). A tensão de referência nele é formada por um estabilizador paramétrico composto por um resistor de lastro e um diodo zener (peças R4 e VD1).

Figura.3

A operação do indicador é ilustrada na Fig. Na faixa de tensão da bateria de 4...12,6 V, o LED HL7 acende e seu brilho permanece quase inalterado. Se a tensão cair abaixo de 1 V, o LED HL7 começa a acender e ao mesmo tempo o brilho do HL1 diminui. O mesmo brilho de ambos os LEDs pode indicar a necessidade de recarregar a bateria (se for composta por baterias) ou substituí-la. Na faixa de tensão 2...6 V o LED HL2,5 acenderá informando que a tensão da bateria caiu abaixo do normal.

Figura.4

Usando o resistor de corte R2, você pode mudar a região limite (dU na Fig. 4) de 3,8...4,3 V com a posição inferior do controle deslizante, de acordo com o diagrama, para 11...12,3 V com a posição superior.

É conveniente usar esse indicador, digamos, em um carro para monitorar a tensão da rede de bordo. Na tensão máxima de alimentação, o indicador consome uma corrente de cerca de 2 mA, e na tensão de 6 V - aproximadamente 1,2 mA. Pode haver outros LEDs, mas então você terá que selecionar um resistor R3 para obter o brilho desejado.

Ao substituir os transistores de silício indicados no diagrama por estruturas npn de germânio (MP37B), foi observada uma ligeira expansão da zona dU, dentro da qual ambos os LEDs estão acesos, até 1,5 V. No caso de utilização de transistores de silício do KT361, Série KT349, KT3107 e estruturas pnp semelhantes, a polaridade terá que ser alterada conectando LEDs, diodo zener e fonte de alimentação.

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