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]

Перед началом измерения производят калибровку вольтметра. Для этого тумблер Яз устанавливают в левое по схеме положение. Микроамперметр с добавочным сопротивлением Яд образует при этом стрелочный вольтметр, который измеряет напряжение батареи питания. Затем тумблер Пз возвращают в первоначальное положение, переключатель Яг устанавливают в положение для измерения на шкале 3 е и тумблер Яг переводят в положение «Калибровка». Теперь на вход вольтметра подается измеренное ранее напряжение батареи и с помощью сопротивления Ят это значение устанавливают на шкале прибора.


Рис. 37. Схема вольтметра с усилителем на одном транзисторе.

Таким образом корректируется изменение коэффициента усиления транзистора при изменении температуры и напряжения питающей батареи. Одновременно осуществляется своевременная- сигнализация о необходимости сменить батарею. Диод позволяет измерять переменное напряжение. Он может быть любого типа.

При входном напряжении, равном нулю, через микроамперметр протекает часть начального тока коллектора, поэтому шкала вольтметра начинается не с нуля и в начальной части (~ 10"/о всей шкалы) нелинейна (рис. 38).

Более совершенны однокаскадные усилители параллельно-балансного типа по схеме с общим эмиттером. Начальные коллекторные токи транзисторов балансного каскада вычитаются в нагрузке (индикаторном приборе), поэтому характеристика усилителя проходит через нуль, имея лет.ейный начальный участок. Точно так же вычитаются в нагрузке приращения коллекторных токов, вызываемые изменениями температуры и питающего напряжения, в связи с чем положение нулевой точки меняется мало; ее смешение прямо связано с тем, насколько одинаковы характеристики транзисторов каскада. Дальнейшее повышение стабильности усилителя достигается введением глубокой отрицательной обратной связи. Для этого стараются выбрать транзисторы с большими значениями Р (порядка 150-200), с тем чтобы общее усиление каскада получить равным 20-30. В этом случае получается удовлетворительная стабильность как начальной точки (нуля), так и коэффициента усиления по току даже при не слишком тщательном подборе пар транзисторов по идентичности их характеристик, что сопряжено с большими трудностями (особенно когда дело касается температурной зави-



еимости). Выбор же транзисторов с большим значением р не представляет труда.

В отдельных случаях все же приходится прибегать к тщательному отбору парных транзисторов для входного каскада высокочувствительного усилителя, чтобы получить одновременно и высокую стабильность, и большое усиление на каскад.

Для этого у нескольких экземпляров транзисторов снимают зависимости токов коллекторов от токов баз и отбирают пары, у которых эти зависимости наибо-

лее близки.

Но и у отобранных таким образов! транзисторов при изменении температуры коллекторные токи могут меняться по-разному. Больше всего изменяется с температурой обратный (тепловой) ток коллектора /ко - ток, который протекает в цепи коллектора при нулевом токе эмиттера, т. е. при разомкнутой эмиттерной цепи. У германиевых птоскостных транзисторов ток /ко меняется в среднем в 2 раза на каждые 10-1ГС перепада температур и нестабильность /ко является основной причиной нестабильности нуля транзисторных усилителей постоянного тока. По-g этому из отобранных пар

1 2 3 If лига

Рис. 38. Градунровочная кривая шкалы вольтметра, собранного по схеме на рис. 37.

дополнительно отбирается пара транзисторов с близкими температурными характеристиками токов /ко- Для этого надо замерить величину обратного коллекторного тока /кс при двух температурах, близких к началу и концу рабочего диапазона температур, - примерно -1-20 и -)-40°С. Окончательно отбирается та пара транзисторов, у которой температурные изменения- обратных коллекторных токов примерно равны.

Обычно же стараются спроектировать усилитель так, чтобы нужды в очень тщательном отборе транзисторов не было, так как такой отбор долог, дорог и вызывает затруднения при ремонте и воспроизведении усилителя.

Для уменьшения влияния температуры принимают также меры конструктивного характера. Транзисторы помещают в медную герметически закрытую коробку с толщиной стеиок 2-4 мм. Коробку термоизолируют, например асбестом, и помещают в другую коробку. Получается термостат. Из-за большой теплоемкости системы изменение внешней температуры не окажет на транзисторы заметного (ВЛИЯНИЯ. В коробку помещают только транзисторы.

Для описываемых ниже устройств транзисторы отбирались только по Р н /ко.

Автором было проверено несколько усилителей, схемы которых показаны на рис 39 и 40. Результаты сведены в табл. 3, а на рис. 41 приведены экспериментальные зависимости коэффициентов усиления по току и напряжению от сопротивления нагрузки (прибора). Табличные данные были получены при включении в выход-



ную цепь усилителя микроамперметра М-265 на 100 мка с сопротивлением 450 ом.

Усилитель с последовательной отрицательной обратной связью по напряжению (рис. 39, а) был собран в двух вариантах -. на транзисторах П402, отобранных по максимальному значению Р (Tl : Р =195, /ко =0,6 мка; /j : Р=215, /ко =0,6 мка) и на тран-зюторах П13Б (Т, :Р=48, /ко = 1 мка; Т: Р =51, /ко =0,9 мка).

Чтобы сохранить коэффициент усиления равным 20, сопротивления в эмиттерах в последнем случае были уменьшены до 240 ом. Приведенные в таблице данные относятся к усилителю с транзисторами П402. Усилитель на транзисторах П13Б отличался втрое меньшей температурной стабильностью нуля из-за уменьшения глубины обратной связи, в остальном они были примерно одинаковы.


51к Юк

Г I I

\ 70к

27к Z7k

WOmiw. -- SBk

0,03

SBk,

Рис. 39. Однокаскадньте балансные усилители тока на транзисторах.



[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]

0.0007