Главная  Электронные вольтметры 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [ 10 ] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41]

ного делителя напряжения, усилителя мощности и индикаторного прибора.

К электронному вольтметру предъявляется много требований - большое входное и малое выходное сопротивления, высокая чувствительность, стабильность показаний, простота устройства и обслуживания. Для вольтметров широкого назначения, в которых равное внимание уделено выполнению всех требований и ни один параметр не выделяется в ущерб остальным, бытует название «стандартных». Вольтметры с очень высокими входными сопротивлениями являются специальными. В них, чтобы повысить входное сопротивление, жертвуют другими качествами, главныги образом стоимостью и простотой. Мы рассмотрим вначале стандаргные вольтметры.

Усилители

Усилитель вольтметра преобразует приложенное к его входу постоянное напряжение в постоянный ток, протекающий через выходной индикаторный прибор. Другими словами, он согласует низкое сопротивление индикаторного прибора с высоким сопротивлением входной цепи.

В стандартных вольтметрах наибольшее распространение получил однокаскадный усилитель мостового типа с включением индикаторного прибора между катодами ламп (рис. 7, а). Такой усилитель сравнительно с небалансным катодным повторителем имеет гораздо меньший дрейф, так как изменения накала или анодного напряжения действуют на обе половины моста одинаково, при одинаковых параметрах ламп. В усилителе используют двойные триоды 6Н2П, 6Н1П. Лампа 6Н1П рассчитана на большой ток через индикаторный прибор и предпочтительнее при малочувствительном индикаторе.

Если индикаторный прибор - мнкроамперметр, то лучше лампа 6Н2П. Она экономичнее и имеет большой статический коэффициент усиления (Л. А стабильность коэффициента передачи катодного повторителя пропорциональна величине Ц.

В усилителе заземлена сетка правой лампы, а не отрицательный полюс источника питания. По отношению к нему обе сетки имеют положительный потенциал, равный падению напряжения на нижнем плече R2 делителя RiR- Это дает возможность включать в катодные цепи резисторы большого сопротивления, что улучшает линейность, стабильность, чувствительность. Можно заземлять не сетку, а какую-то промежуточную, например среднюю, точку источника питания.

То обстоятельство, что входное напряжение оказывается приложенным между сетка.ми ламп, не должно смущать; потенциал - fii отрицательного полюса батареи (точка С) отличается от потенциала сетки правой лампы, соединенной с корпусом, на постоянную величину, и мы вправе считать напряжение сигнала приложенным между входом и точкой С.

Входной фильтр нижних частот RфCф препятствует попаданию на сетку переменной составляющей сигнала, а резистор фильтра одновременно предохраняет прибор от повреждения при случайном подключении к входу большого напряжения положительной полярности.

Для получения расчетной зависимости тока через индикаторный прибор от входного напряжения иа рис. 7,6 изображена эквивалентная схема рассматриваемого усилителя.



Лампы заменены генераторами тока SUc.k (S -крутизна лампы), управляемыми напряжениями между сеткой и катодом t/с.к с параллельно включенными внутренними сопротивлениями Ri. Это сокращает вычисления сравнительно с теми, которые были бы необходимы при замещении ламп генераторами напряжения.

Будем считать параметры ламп и катодные сопротивления одинаковыми. Обозначим потенциал катода левой лампы (точка А) через UkI а правой (точка В) - через Uk2. Напряжения между сеткой

6Н2П

% 0,03

( I -

0.15

0,33 o;i3



Рис. 7. Ламповые усилители электронных вольтметров.

а - мостовая схема с включением индикаторного прибора между катодами лампы; б - ее эквивалентная схема; в - включение ламп в качестве катодных нагрузок; г - мостовая схема с включением индикаторного прибора между

анодами.



и катодом первой лампы tc.Ki=tBx-kIo а правой t/c.K2=-{кг-Напишем уравнения баланса токов для точек А и В;

[- + ) + - tK2) = S (tBx - tKi). (28)

г/кг fF- + -Б") + <2 + и) = - -SfKa.

Вычтем из верхнего уравнения нижнее и после приведения подобных членов найдем выходное напряжение:

Uki - г/к. =----. (29)

Як Ri Rm

Ток через индикаторный прибор

Яы 2

(30)

растет с уменьшением его сопротивления. Это естественно: всякий усилитель (или генератор) тока выдает наибольший ток в режиме

короткого замыкания. В пределе при R:,i-0 /м=~г/вх. Последнее

выражение удобно для приближенной оценки чувствительности каскада.

При проектировании усилителя параметры индикаторного прибора - ток полного отклонения и сопротивление - известны. По соображениям линейности анодный ток покоя (начальный ток) каждой из двух ламп усилителя выбирают равным примерно утроенному току полного отклонения индикатора. Крутизну лампы в зависимости от анодного тока можно найти по приведенному на рис. 8 графику. Поскольку статический коэффициент Ц мало зависит от режима, внутреннее сопротивление Ri находится делением табличного значения Ц на найденную из графика крутизну.

Сопротивления катодных резисторов желательно иметь возможно большими и для этого источник питания должен давать достаточное (200-300 в) напряжение. При помощи делителя Ri, R2 оно распределяется так, что напряжение 100-150 в питает анодную цепь остальное - катодную. Тогда сопротивление резистора в катодной цепи равно падению напряжения на резисторе R2, деленному на ток покоя лампы. При больших сопротивлениях Rk расчетное уравнение (30) упрощается (полагаем также Ц.>1):

1 -§£s (31)

" 2 + SRu

Заметим, что для увеличения сопротивлений в катоде без повышения напряжения источника питания вместо резисторов Rk ставят лампы (рис. 7, в), используя их динамическое сопротивление, усиленное действием отрицательной обратной связи по току (считаем параметры всех ламп одинаковыми): ?к= i+(t+ Ок- где /?к~сопротивление резистора, включенного в катодную цепь лампы. Чтобы оно было достаточно большим, потенциал сеток нижних ламп поднимают



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [ 10 ] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41]

0.0008