назад

Честотомер със светодиод Богомил Лъсков
Радио телевизия електроника 2000/9/стр. 11

На фиг. 1 е показана електрическата схема на честотомера. Входното стъпало е реализирано с полевия транзистор КП303А в режим на сорсов повторител. Входното му съпротивление е около 5 Mom при входен капацитет 4 до 5 pF. Ако е необходимо по – голямо входно съпротивление, съпротивленията на резисторите R1 и R2 могат да се увеличат до 10 Mom.
Постъпващият сигнал след сорсовия повторител се подава на входа на резонансния усилвател. Той е осъществен с транзистора VT2, високочестотния трансформатор L1 – L2 и променливия въздушен кондензатор С5. при завъртане на кондензатора С5, трептящият кръг, съставен от L1, L2 и C5, се настройва в резонанс с честотата на входния сигнал, диодът VD1 и транзисторът VT3 се отпушват и светодиодът VD2 се запалва.
Бобините L1 и L2 се навиват върху полисиролна тръбичка с диаметър 9 mm и резба за феритна сърцевина 7 mm (фиг. 2). Намотката на L1 се навива с проводник „Литцентрат” 20 х 0,05 с изводи на 30 – та, 50 – та и 70 – та навивка, общо 150 навивки. Намотката на L2 се навива с проводник с диаметър 0,12 mm и съдържа 80 навивки с изводи на 30 – та и 50 – та навивка.
На входа на устройството се включва антена с дължина 12 до 15 cm.
Разграфяването на скалата на въздушния кондензатор се извършва със сигналгенератор за съответния честотен обхват.
Уредът служи за проверка на честотата на ВЧ генератори и усилватели в метровия обхват. С него може да се провери и стабилността на устройствата при промяна на температурата на околната среда и при продължителна работа.


Свръхширокодиапазонен импулсен генератор инж. Лилия Попова
Млад Конструктор 1991/6/стр. 10,11

Описаният по – долу импулсен генератор има коефициент на покритие (т.е. отношението fmin/fmax) по – голямо от хиляда при плавна промяна на честотата. Използването на такива генератори се налага в ред случаи, например при експериментиране на схеми със стъпкови двигатели., които се управляват в широко честотни граници, без да се допуска промяната със скок на управляващата честота. Блок схемата на генератора е дадена на фиг. 1. Той се нуждае от управляем генератор на ток 1, зареден кондензатор 2, управляем ключ 3, , компаратор 4, чакащ мултивибратор 5, формировател 6.Действието на генератора е следното: в изходно състояние ключът 3 е отворен, кондензаторът 2 се зарежда с константен ток и напрежението му нараства линейно. Когато това напрежение надвиши Ust, компараторът 4 сработва и подава сигнал към чакащия мултивибратор 5. От изхода на чакащия мултивибратор се подава импулс към формирователя 6 и затваряне на ключа 3, при което кондензаторът 2 се зарежда, а компараторът 4 се връща в изходно състояние. По задния фронт на импулса на чакащия мултивибратор 5, ключът 3 се затваря и процесът на зареждане на кондензатора 2 започва отново, след което цикълът на работа се повтаря. Времедиаграмите на описаните процеси са изобразени на фиг. 2.
От описания по – горе процес е ясно, че честотата е пропорционална на заредения ток на кондензатора.

Широкодиапазонният генератор на ток е реализиран с транзисторите Т1 и Т2 и свързаните към тях елементи – виж принципната схема на фиг. 3. Действието на този генератор е следното: на базата на транзистора Т1 е подадено стабилизирано напрежение, определено от падовете върху диодите Д1 и Д2. Въведената дълбока обратна връзка по ток чрез емитерните съпротивления на транзистора Т1 определя почти постоянния ток в колекторната му верига, независимо от товара.
Този колекторен ток определя пад на напрежението върху диода Д3, резистора R1a, частта от потенциометъра P’, който е равен на
Uk ~ 0,65 + ik*(R1a + R’)
Това нап

Ло 5 V, е предназначен за свързване с TTL схеми. При необходимост към изхода може да се свърже и потенциометър, с който се регулира амплитудата на изходния сигнал. Голямо удобство е потенциометърът Р да бъде многооборотен (т.нар. хеликс-потенциометър).
Схемата не е критична към употребата на детайли. На мястото на операционния усилвател МА741 може да се използва всякакъв друг подобен тип (МА709, МАА501-504, МА747, LМ301) при условие, че се поставят допълнително необходимите честотни корекции.
Транзисторите Т1, Т2, Т3 и Т7 са средномощни, останалите – маломощни. Желателно екоефициентът на усилване по ток на употребените транзистори да не е под 50. При правилен монтаж и изправни елементи, схемата заработва веднага.

Настройката на граничните честоти се извършва с тример-потенциометъра в емитера на транзистора Т1 и чрез смяна на капацитета на заредения кондензатор С1.


Линеен омметър за малки съпротивления К.Клисарски
Млад Конструктор 1988/8/стр. 4,5

С помощта на този прибор може да се подбере резистор със съпротивление от 0,1 до 10 Оm с точност под 5%.

Схемата е показана на фиг. 1 и представлява генератор на ток с голяма стабилност. В базовата верига на транзистора Т1 са включени диодите Д1 и Д2, които стабилизират температурно режима на работа на генератора. При повишаване на температурата токът на генерация се стреми да нарасне, а напрежението върху диодите намалява. Това от своя страна води до намаляване на преднапрежението на Т1 и колекторният ток намалява. С ключа К1 уредът се настройва грубо, а се доснастройва фино с тример- потенциометър П1. Измерената стойност се отчита на градуираната скала на микроамперметъра ИП, който се използва като волтметър.
Приборът се калибрира като на входа се посрави резистор 10 Оm, 0,5% и се натисне бутонът К2. С потенциометъра П1 стрелката на ИП се нагласява на последното деление от скалата. Приборът се настройва на обхват 1 Om чрез подбор на резистора R2.
Toчността на уреда зависи от съпротивлението на резисторите R1 и R2, които трябва да се подбират с точност до 2% и от уреда ИП, който трябва да има напрежение на пълно отклонение 0,4 V и вътрешно съпротивление по – голямо или равно на 200 Om.
За да се намали контактното съпротивление, се използва двоен ключ К1 с паралелно свързани изводи. Уредът се захранва с батерия 4,5 V, при което работи отлично няколкомесеца. Може да се използва и батерия за осветление от 1,5 V.

На фиг. 2а и фиг. 2б са показани съответно печатната платка и разположението на елементите на линейния омметър за малки съпротивления.

Нулев индикатор
По материали от чуждестранния печат
Млад Конструктор 1993/1/стр. 8,9

Често в електронната измервателна техника и в аналоговата схемотехника трябва да се използва индикатор за нулево напрежение. Това се налага при балансиране на мостови измервателни схеми, при честотомери, работещи по метода на нулевите биения, при компараторни следящи устройства, при автоматични системи с възстановяваща отрицателна обратна връзка и при редица други практически случаи.

На фиг. 1 е показана практическа схема на индикатор на нулево напрежение, реализирана с операционния усилвател тип 725 (руски еквивалент К153УД5). Тази интегрална схема се захранва с две симетрични напрежения с обща маса в границите от 3 до 22 V. Те се подават към захранващите изводи, а общата точка на двете захранвания се свързва към изводите на схемата, означени със символа за маса и не се включва към никой извод на интегралната схема.
По принцип устройството представлява симетричен генератор на правоъгълни импулси с честота 1 Hz и с коефициент на запълване на импулсите 0,5. Положителната обратна връзка на генератора е реализирана с резистора R6 и с делителя на напрежение, изпълнен с резисторите R4 и R5.
Изследваното напрежение се подава на входните клеми Ux. При нулево напрежение на входа, генераторът работи със симетрични импулси и двата индикаторни светодиода мигат през около половин секунда. Когато на входа Ux се подаде някакво напрежение с определена полярност, се променя коефициентът на запълване на изходните импулси на операционния усилвател. Това обстоятелство се отразява на интензивността на светене на двата светодиода – единият започва да мига по продължително от другия. Стойността на входното напрежение Ux, при която започва да свети само единият светодиод, е 45 mV и затова устройството в голяма степен може да се счита за нулев индикатор. Тази чувствителност може да се подобри, ако се увеличи съпротивлението на резистора в отрицателната обратна връзка R1, но не повече от 3 кOm, защото тогава схемата започва да работи нестабилно.
Резисторът R8 и кондензаторът С5, свързани между извод 5 на операционния усилвател и маса, са елементи за честотна корекция.
Индикация за напрежение, различно от нулевото, дава светенето на светодиодите VD1 и VD2. Те задължително трябва да бъдат еднакви. Кондензаторът С4 осигурява известна плавност на изменение на напрежението, подадено към светодиодите и по този начин предпазва работещия от заблуда. Интензивността на светене на индикаторните светодиоди зависи от съпротивлението на резистора R7.
Индикаторът се захранва със симетрично стабилизирано напрежение +/-15 V с обща маса. За да работи точно устройството, двете захранващи напрежения задължително трябва да бъдат равни. За предпазване на интегралната схема от паразитни смущаващи сигнали, подавани по захранването, са включени двата безиндуктивни кондензатора С2 и С3 с капацитет по 100 nF.

За индикатора на нулево напрежение е предвидена платка, показана  на фиг. 2а Елементите се подреждат върху обратната и страна според фиг. 2б, където е показано и свързването на нулевия индикатор. Печатната платка е разработена за операционен усилвател в кръгъл корпус. При включване на интегрална схема в правоъгълен корпус е необходимо да се извърши минимално разместване на пистите на платката.
Индикаторът се настройва с потенциометър с общо съпротивление 100 кОm, чиито крайни изводи се свързват към изводи 1 и 8 на операционния усилвател 725, а плъзгачът му се включва към положителния полюс на захранването. Входните клеми Ux се дават накъсо и с потенциометъра за нулиране се настройва равномерно светене на двата светодиода.


Практическа схема на RC-тонгенератор Й.Б.
Млад Конструктор 1981/8/стр.14

Често в радиолюбителската практика има нужда да се използва източник на сигнал с постоянна честота в звуковия обхват. На фиг. 1 е предложена схема на такъв тонгенератор с честота 600 Hz при посочените стойности на елементите, като са дадени и обяснения за нейното действие. Чрез промяна на стойностите на елементите в селективното звено R1C1,R2C2 могат да се генерират и други честоти.

Като усилвател е използван широкоразпространеният операционен усилвател МА741. Селективното звено (мост на Вин, фиг. 2а) е включено от изхода на ОУ към неинвертиращия вход. Следователно, то осигурява положителна обратна връзка. Селективните свойства на моста на Вин R1C1 R2C2 могат да се разберат много лесно, като се има предвид, че за най – ниските честоти на обхвата, затихването е голямо поради голямото капацитивно съпротивление на серийния кондензатор С2, а преминалите високи честоти се отвеждат от паралелния капацитет С1. За определена „резонансна” честота предаването по напрежение на моста на Вин е максимално. Честотната характеристика на моста на Вин е дадена на фиг. 2б.
Коефициентът на предаване по напрежение от изхода до неинвертиращия вход в случая е
Бета = 1/3. Ако коефициентът на усилване на схемата без обратна връзка Ко е равен на 3, ще се удовлетвори условието за самовъзбуждане Бета*Ко = 1 и схемата ще генерира трептения с честота равна на резонансната честота на моста на Вин. При R1 = R2 = 10 kOm и С1 = С2 = 27 nF тя е 600 Hz. ТОчната формула за резонансната честота е
Fo = 1/(2*Пи*R*C)
Необходимото усилване Ко = 3 се нагласява чрез веригата за отрицателна обратна връзка, реализирана от изхода до инвертиращия вход през делителя, образуван от резисторите R5 и последователно свързаните R6 и R7, като към последния са свързани срещуположно германиевите диоди Д1 и Д2. На пръв поглед такова свързване на двата диода е ненужно, тъй като единият получериод на тока ще преминава през единия диод, а другият – през втория диод, т.е. ще има “късо съединение”. В действителност обаче не се получава късо съединение, а остават да действат съпротивленията на диодите за променливия ток в право свързване. Тъй като диодите са нелинейни елементи, тяхното ефективно съпротивление за променливия ток намалява с увеличаване на приложената върху тях амплитуда. Именно по този начин се осъществява едно от най – важните и трудноизпълними изисквания за автоматична стабилизация на амплитудата на произведените в изхода трептения.
Стойностите на елементите в схемата са така подбрани, че при изходен сигнал 1 V ефективна стойност или амплитуда 1,41 V диференциалните съпротивления на диодите Д1,Д2 заедно с паралелното съпротивление R7=8k2 да имат общо съпротивление 2 кОm, което включено последователно към R6=18 kOm, дава обща стойност 20 кOm. Затихвателят, образуван от това съпротивление 20 кOm и R5 = 10 kOm, осигурява коефициент на предаване за сигнала във веригата на отрицателната обратна връзка
10/(10+20) = 1/3 . Това от своя страна, осигурява и автоматично поддържане на желаното усилване 3 пъти при посочената амплитуда на изходното напрежение.
Операционният усилвател се захранва само от един източник на постоянно напрежение 12 V, вместо от два източника +6 V и -6 V със заземена средна точка. Ето защо е необходимо двата входа на ОУ да имат преднапрежение от +6 V, което се получава от делителя R3 и R4 със стойност на резисторите 4к7. Кондензаторът С3 заземява по променлив ток средната точка.
Диодите Д1, Д2 са универсални германиеви маломощни точкови от типа SFD104 – SFD112, OA91 – OA95 и други подобни. В зависимост от конкретно избрания диод възможно е при регулировката на схемата, с оглед получаване на малки нелинейни изкривявания, да се окаже необходимо стойността на резистора R7 малко да се коригира.
На фиг. 1 е показано разположението на изводите на трите вида корпуси на интегрлната схема МА741: 8 крачета (в схемата), 14 крачета (долу) и кръгъл корпус (горе).

Любителски сигнал – генератор инж. Александър Савов
Млад Конструктор 1979/6/стр. 21-23

Сериозните радиолюбители вече не се задоволяват да търсят повредите с „голи ръце”. По този начин би могло да се направи само един най – общ преглед. С много „вещина и познание” от бръмченето във високоговорителя се заключава, че има усилване. Този метод обаче ни дава съвсем недостатъчна информация за работата на усилвателя, за честотната характеристика и т.н.

На фиг. 1 е показана схемата на тонгенератор, осигуряващ сигнал с честота в обхвата 40 – 20000 Hz. Особено важно е това, че схемата е проста, изградена е с достъпни детайли и задейства веднага след включване на захранването. Като имаме предвид простотата на схемата и толерансите на включените елементи, една точност на генерираната честота в границите +/-10 – 20% се смята за задоволителна. Ако при настройката използваме по – прецизни уреди, точността се повишава.
Избраната схема се състои от две функционални стъпала – мултивибратор и тригер на Шмит. Мултивибраторът, изграден с транзисторите Т1 и Т2 генерира импулси с определена честота. След него е включен тригерът на Шмит с транзистори Т3 и Т4 като ително и импулсно – формиращо стъпало.

Фиг. 2 показва основната схема на мултивибратор. Резисторите R и кондензаторите С (винаги с еднакви стойности) осигуряват честотата на сигнала. Една промяна на стойността на резисторите R предизвиква промяна на честотата на генерираните импулси, които имат приблизително правоъгълна форма.
Потенциометърът R2 и резисторите R3 и R4 от фиг. 1 заместват двата резистора R от фиг. 2. Променяйки стойността на R2, съпротивленията в двете рамена на мултивибратора се променят с еднаква стойност и симетричността се запазва.
С промяна само на R2 не може да се обхване целият звуков обхват от 40 Hz до 20 kHz. Затова чрез включване на различни по стойност кондензатори, този обхват се я на 4 подобхвата. За да се получи добра стабилност на генерираната честота, отношението между най – ниската и най – високата честота във всеки подобхват не надвишава 1:5. Стойностите на кондензаторите за всеки подобхват са стандартни и са дадени в таблицата 1.

Началните и крайните стойности на генерираната честота в отделните подобхвати са зависими от толеранса на изпробваните кондензатори. Той може да бъде +/- 10%, но не повече от +/- 20%.
Превключването на отделните кондензатори за четирите подобхвата може да става или с използването на галетен превключвател (с две галети и минимум четири контакта), или с 4 двуполюсни „це-ка ключа”. Особеното при използването на „це-ка” ключ е това, че трябва да има включен повече от един ключ. В противен случай генерираната честота няма да отговаря на показанието на скалата. С галетния превключвател това неудобство е избягнато (фиг.3).
Схемата се захранва с напрежение 4,5 V от една плоска батерия. Изключващ бутон за захранването не е предвиден. Опитът учи, че при непостоянно ползване на уреда е по – удобно батерията да се включва на специални клеми само при работа със сигнал-генератора. Това позволява през останалото време тя да се използва другаде.
Транзисторите Т1 и Т2 са PNP-тип и имат коефициент на усилване по ток бета по – голям от 50. От това зависи стабилността на генерациите в отделните подобхвати. По – малък коефициент бета би бил причина при по – високи честоти (малки стойности на R2) мултивибраторът да престане да генерира. Могат да се използват българските транзистори SFT308, SFT353, SFT352 и др.
Задачата за второто стъпало (тригер на Шмит) е да се подобри формата на импулсите от мултивибратора и да го и от изхода. Транзисторите, които го изграждат са NPN – тип. Може да се използват също български транзистори – 2Т3167, 2Т3107 и др.
Посредством потенциометрите R9 и R10 се регулира амплитудата на изходния сигнал в границите 100 – 600 mV и 0 – 100 mV. Изходът 1 е достатъчно нискоомен (1Om/1mV). При настройка с тример-потенциометъра R8 се регулира амплитудата на изходния сигнал. Например при максимална стойност на R9, чрез R8 стрелката на волтметъра се настройва на 600 mV. Потенциометрите R9 и R10 са с линейна, а R2 с логаритмична характеристика.
Сигналът на изхода може да се чуе със слушалки. Настройката на уреда става чрез сравняване с еталонен тонгенератор.
Ако са използвани потенциометри с линейна характеристика (за R9 и R10) е възможно разчертаването на скала направо под копчето на потенциометъра. Достатъчно е стойностите от 0 до 100 mV да се ят равномерно върху скалата на R10, като се знае, че пълният ъгъл на завъртане на потенциометъра е 300 градуса. Аналогично се я и скалата на R9 със стойности от 100 до 600 mV. Скалите се начертават върху картон с подходящи размери. Разчертаването на скалата на отделните честоти става едновременно с настройката с помощта на еталонен тонгенератор.

На фиг. 4 е показана печатната платка на устройството и разположението на елементите върху нея. Идея за оформяне на лицевия панел на сигнал-генератора дава фиг. 5.

Генератор на синусоидално напрежение с подобрени качества на сигнала. Л.Р.
Млад Конструктор 1981/3/стр.12,13

Генераторът на синусоидално напрежение е необходим уред за настройка и изпробване на усилватели и магнитофони. В кн.2/1981 г. на сп. „Млад конструктор” беше предложена на радиолюбителите проста схема на генератор на синусоидално напрежение с три RC групи и бяха разгледани някои от проблемите,

възникващи при конструирането му. В тази статия е описан генератор, който дава подобрен по форма изходен сигнал благодарение на една допълнителна верига за автоматично управление на усилването. Честотата на генерация е в обхвата 15 Hz – 20 kHz.

Усилвателите с обратна връзка се представят в най – общ вид с блоковата схема от фиг. 1. Известно е, че при последователна положителна обратна връзка по напрежение е в сила следната зависимост между коефициентите на усилване

с и без обратна връзка:

Ков=К/(1 – бета*К)

Дълбочината на обратната връзка А=1-бета*К, от която зависи устойчивата работа на усилвателя, се определя от коефициента на обратната връзка бета*К. При бета*К=1 за простота величините са записани като реални), усилването с обратна връзка клони към безкрайност или изходното напрежение на усилвателя може да бъде голямо при произволно малък входен сигнал (Uвх клони към 0), т.е. достигнат е режим на генерация. Възниква проблемът за избора на бета*К и автоматичното управление на К, така, че генерираният сигнал да не нарасне прекалено много. При големи амплитуди, поради влиянието на нелинейността на елементите, формата на сигнала ще започне да се отклонява от синусоидалната (да се изкривява), дори да се отрязва част от амплитудата. Тогава в изхода на генератора ще се появят хармонични.

В описания генератор на синусоидален сигнал е използван операционен усилвател с мост на Вин във вригата на ОВ. Схемата на Вин е показана на фиг. 2а, а на фиг. 2б – зависимостта на коефициента на предаване на схемата от честотата. Лесно може да се види, че групата R1C1 представлява високочестотен филтър, потискащ по – ниските честоти, а групата R2C2 – нискочестотен филтър, потискащ по – високите честоти. При R1 = R2 = R и C1 = C2 = C честотата, на която е настроен мостът е

fo = 1/(2*п*R*C)

На фиг. 3 е показана схема на генератор с мост на Вин. Положителната обратна връзка е реализирана чрез моста на Вин и е подадена от изхода на ОУ към неинвертиращия му вход. Схемата генерира сигнал с честота fo при условие, че коефициентът на усилване К

е достатъчен за компенсиране на загубите във веригата. Необходим е малък коефициент на усилване по напрежение – около 3. Той се постига чрез отрицателна обратна връзка, осъществена с резисторите R3 и R4, свързани към инвертиращия вход на ОУ. Коефициентът на усилване по напрежение приблизително е равен на R4/R3 и може лесно да се получи чрез подбиране на стойностите на R3 и R4.
На пръв поглед изглежда, че ако вместо R4 се употреби потенциометър, режимът може да се нагласи така, че да се генерира сигнал без изкривявания. На практика обаче нещата се оказват по – сложни, защото с такъв потенциометър не може да се стабилизира автоматично амплитудата на трептенията, т.е. да се реагира на малките изменения в усилването, дължащи се на вариациите на температурата, захранващото напрежение, както и на превключване на резисторите и кондензаторите за различните честоти. Ето защо е необходима допълнителна управляваща верига, която да подбира автоматично дълбочината на ООВ така, че при дадена честота и условия на работа на генератора да се поддържа необходимият коефициент на усилване по напрежение.

Схемата на такъв генератор е показана на фиг. 4. В нея е използван операционен усилвател LF351 или МА741. За да се избегне въвеждането на втори захранващ източник, неинвертиращият вход на ОУ е свързан през резисторите R3 и Р1а към половината от захранващия потенциал, получен чрез делителя R1 и R2 (точка а). Кондензаторът C2 e шунтиращ и при звукови честоти свързва точката а към земя. Между т.а и изхода на ОУ е включен мостът на Вин. Капацитивната му част се образува от две групи кондензатори – С3, С4, С5 и С6, С7, С8, като за определен честотен обхват посредством ключа К1а,б се избират два от тях: С3 и С6, С4 и С7 или С5 и С8. Съпротивителната част от схемата на Вин се получава от резистора R3 плюс частта от сдвоения потенциометър Р1а и резистора R5 плюс Р1б. Сдвоеният потенциометър Р1а,б служи за нагласяване на генераторната честота в избрания чрез ключа К1 обхват.
Отрицателната ОВ, която регулира усилването на ОУ, която регулира усилването на ОУ, се състои от резистора R4 и фоторезистора ФР, тип ФСД-1. Когато не е осветен, фоторезисторът има голямо съпротивление – около 2,2 МOm. При това положение коефициентът на усилване по напрежение е по – голям от 50 и амплитудата на генерирания сигнал става недопустимо голяма и изкривена. Необходимият за правилната работа на генератора коефициент на усилване се достига при определена интензивност на светлината, попадаща върху ФР от излъчващия светодиод СД. Тогава съпротивлението на ФР рязко намалява, но не достига минималната си стойност. Това става по следния начин.
Сигналът от изхода на ОУ се подава през С10 и R9 на удвояващия изправител, образуван от диодите Д1,Д2 и кондензатора С11. Удвоеното изправено напрежение отпушва транзистора Т1 и предизвиква излъчване на светодиода СД. Схемата беше експериментирана със светодиода LD411A (Сименс), но може да се използват и съветските АЛ102Б или АЛ102В. За Т1 е използван транзисторът ВС109, но той може да се замени с 2Т3109. R10 е ограничителен резистор.
При монтажа елементите се разполагат така, че излъчващата повърхност на СД да бъде обърната към фоточувствителната повърхност на ФР. Най – добре е двата елемента да се поставят в тръбичка, която не пропуска светлината.
Генерацията на схемата се стабилизира при определено ниво на сигнала в изхода на ОУ, при което светодиодът СД е включен. Това ниво не може да бъде много високо, защото тогава инензивността на излъчване на СД ще бъде голяма и ще намали до минимум съпротивлението на ФР, при което коефициентът на усилване ще спадне. Схемата не може да работи и при ниско ниво на изходния сигнал, защото ако Т1 е запушен, СД няма да излъчва и коефициентът на усилване ще бъде прекалено висок, а изходният сигнал – с голяма амплитуда и изкривявания. По този начин се постига чист синусоидален сигнал в честотния обхват 15 Hz – 25 kHz при различно натоварване. Подобен ефект може да се постигне и чрез терморезистор във веригата на обратната връзка.
Генерираният сигнал се подава чрез С9 и потенциометъра Р2 на тристепенен делител, съставен от резисторите R6, R7, R8 и ключа К2. Тези резистори трябва да са по точни от останалите – с толеранс +/- 1 или 2 %.
Известни затруднения може да създаде набавянето на сдвоения потенциометър Р1а,б. Произвеждат се готови такива, но те трудно могат да се доставят. Препоръчваме радиолюбителят да си изработи такъв сдвоен потенциометър сам, като използва два отделни еднакви потенциометъра 10 кОm (линейни). Те се поставят един зад друг съосно и с помощта на метална скоба, въртенето на оста на първия се предава на втория.
За удобно използване на генератора е необходима скала с означения на честотите около копчето на потенциометъра. Калибрирането може да стане чрез друг точен генератор на звукова честота по следния начин. Изходните сигнали на двата генератора се прослушват и се нагласяват да произвеждат еднакви по тон звукове, от което се прави заключение за еднаквостта на честотите им.

Достатъчно е калибрирането да се направи за един от честотните обхвати, за да бъде в сила и за останалите два. Честотните обхвати са: 15 – 250 Hz, 150 – 2500 Hz и 1,5 – 25 kHz. Примерен вид на скалата на тонгенератора е показан на фиг. 5.

Посредством тристепенен делител изходното напрежение може да се изменя в границите 10 mV, 100 mV и 1 V. Схемата консумира ток 3,5 mA.
При включване на генератора и нагласяването на К1а,б или Р1а,б изминават една две секунди до установяване на необходимото усилване.
През това време генерацията може да престане, или сигналът да бъде с много голяма амплитуда, но паузата е необходима, за да се установи съпротивлението на фоторезистора ФР, след което генераторът работи стабилно.


Пикоамперметър        Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1989/10/стр. 15,16

Описаното устройство (фиг. 1) позволява измерването на малки постоянни токове в обхвата 10Е-13 до 10Е-10 А с точност до 10%. Използвани са чехословашки МОs – транзистори с високо входно съпротивление. Тъй като големината на слабия ток, протичащ през високоомния резистор R1, е пропорционална на напрежението върху него, схемата работи като високоомен постояннотоков волтметър. Полевият транзистор VT1 e свързан като сорсов повторител и сигналът от него се подава на неинвертиращия вход на ОУ. Транзисторът VT2 участва във веригата на ООВ, като сигнал от изхода на ОУ през VT2 се подава на инвертиращия вход. Дълбочината на тази ООВ се регулира чрез тример-потенциометъра RP3. Стрелковата система е включена на изхода на ОУ и работи като волтметър. Тя е чехословашко производство и има ток на пълно отклонение 100 мкА и вътрешно съпротивление 1260 Оm. Измервателните обхвати се задават посредством ключа S, комутиращ делителя R4, R5. За подобряване на температурната стабилност с тример-потенциометъра RP1 се подбира работната точка на транзистора VT1 да съвпада с термостабилната (при Io = 2 A температурният коефициент на дрейновия ток практически ще бъде нула). Уредът се нулира при липса на входен сигнал чрез полупроменливия резистор RP2 след 30 min загравяне.
За проверка и настройка на пикоамперметъра се използва източник на слаб ток, чиято схема е показана на фиг. 2.

Приборът се еталонира посредством тример-потенциометъра RP3 при ток

I = U/R1 (R1 = 3,10E9 Om+/-5%) където 3,10Е9 = 3,10 на 9 – та степен

По – добра точност може да се постигне при сравняване показанията на уреда с тези на фабричен електрометър с динамичен кондензатор (напр VA-I-52 ГДР).
За захранващ източник се използва двуполярен стабилизатор с много малки пулсации (напр. Реализиран на базата на ИС МА723). Високоомният резистро R1 e с точност 5% и стъклен корпус. Гейтът на входния транзистор VT1 трябва да е във въздуха, а не монтиран на платката. Входните висококачествени ширмовани кабели трябва да са къси и да не се движат. Прави се пълна екранировка на платката.
Чувствителността на уреда може да се подобри чрез подбиране на транзистори с малък гейтов ток. Тъй като екземплярите ОУ съществено се различават, желателно е да се използва такъв с малък дрейф. Тример-потенциометрите са многооборотни високостабилни (напр СП5-2). При намаляване на съпротивлението на резистора R1 дo 100 Mom с уреда могат да се измерват по – силни токове – до 10Е-9 А.
Приборът се монтира на печатна платка, чиито графичен оригинал и разположението на елементите са показани на фиг. 3.

Изработените два броя показаха много добра чувствителност и температурна стабилност. Използван е висококачествен стъклотекстолит. Чувствителността на уреда в областта на по – слабите токове може да се подобри до 2,20Е-14 А, при използване на резистор 10 GOm.
ЛИТЕРАТУРА
1. Милехин, А.Г. Радиотехнические схемы на полевых транзисторах. Енергия, 1978, стр. 102


Елементарен функционален генератор     инж. Димитър Костов
Радио телевизия електроника 1999/10/стр.8,9

В любителската лаборатория, а и в професионалните Hi-Fi измервателни лаборатории е необходимо наличието на функционален генератор. С негова помощ могат да се изследват преходни характеристики на усилвателни устройства, а също така да се снеме и АЧХ на даден усилвател на екрана на осцилоскоп по вобелгенераторния метод.
Съобразявайки се с финансовата възможност на редица любители и специалисти да закупят специализирани интегрални схеми – функционални генератори от типа на ICL8038, XR2206, MAX038 и др., авторът разработва схема с дискретни елементи, която по показатели не отстъпва много на професионалните образци, изпълнени с чипове. Идеята за разработката на функционален генератор с дискретни елементи беше взета от британското списание „Wireless World”.
ОПИСАНИЕ

Генераторът, чиято схема е показана на фиг. 1, произвежда сигнали със синусоида, триъгълна и правоъгълна форма в звуковия честотен обхват.
Трябва да се отбележи фактът, че и тук е спазена класическата схема за функционален генератор – основният генераторен възел е интегратор, генериращ триъгълния сигнал.
От фиг. 1 се вижда, че импулсните възли са следните: с VT1 и VT2 се реализират интегратор, VT3 e буфериращ емитерн повторител, а с VТ4, VT5 и VD1 е изграден тригер на Шмит. Триъгълният сигнал се снема от емитера на VT3, а правоъгълният (тип „меандър”) се взема от колектора на VT5.
Амплитудата на правоъгълните импулси е стабилна във времето, защото зависи от регулирането на прага на задействане на тригера на Шмит – чрез тример-потенциометъра RP7 10 kOm. Ако се направи сравнение между разглеждания генератор и стандартните RC-генератори (с мост на Робинсън-Вин и с вериги за АРУ), ще се установи, че при него амплитудата на изходното напрежение се стабилизира по – бързо във времето при първоначално включване и при преход от един на друг честотен подобхват, както и при плавно изменение на честотата.
Синусоидалният сигнал се получава лесно от триъгълния, като се използва втори интегратор, реализиран с транзисторите VT6 и VT7. Формираният синусоидален сигнал е с постоянна амплитуда и с немного голям коефициент на нелинейни изкривявания: Кh < или = (1,5 – 2)%.
Разглежданият генератор работи в стандартния звуков честотен обхват 20Hz – 20 KHz, който е ен на три честотни подобхвата:
а) от 20 до 200 Hz – I подобхват;
б) от 200 до 2000 Hz – II подобхват;
в) от 2000 Hz до 20 000 Hz – III подобхват.

Плавното регулиране на честотата в подобхватите се извършва с линейния двоен потенциометър RP1 – 2 x 50 kOm (2x47 kOm), който участва във веригата за обща положителна обратна връзка на генератора. Подобхватите се превключват с превключвателя SW1.
КОНСТРУКЦИЯ И НАСТРОЙКА
Генераторът няма някакви специални конструктивни особености, но е желателно при проектиране на печатната платка да се вземе под внимание следната препоръка: пистата на общия проводник да обхваща и останалите писти.
Настройката се свежда до установяване с помощта на RP7, коефициентът на запълване на правоъгълния сигнал да е равен на 2.
За намаляване на изходния импеданс на генератора може да се използва емитерен повторител, който не е показан на схемата от фиг. 1, като напреженията с различна форма се подават на входа му чрез допълнителен превключвател.
С още един превключвател, с добре оразмерен атенюатор и потенциометър, разглежданият генератор ще придобие съвсем професионални качества.
ИЗПОЛЗВАНИ ЕЛЕМЕНТИ, АНАЛОЗИ И ЗАХРАНВАНЕ
Използваните транзистори ВС558 (VT1, VT2, VT3, VT6 и VT7) може да се заменят с ВС177А, В, ВС557В или 2Т3308В, 2Т3307 и в краен случай КТ3107В или КТ361В. Вместо ВС548В (VT4, VT5) могат да се използват и ВС547А, В, ВС107А, В, 2Т3167В и само в краен случай руските КТ3102В, Г или КТ315Б, Г. Диодът VD1 e универсален импулсен и използваният 1N4118 може да се замени с 1N4150, 1N4151, 1N914, 2Д5606, 2Д5607, КД521, КД522, КД509А или КД510А. Светодиодът VD2 е с произволен цвят и форма, но с max If > или = 20 mA.
Освен посочения на фиг. 1 интегрален стабилизатор МА7912 може да се използва и друг триизводен стабилизатор, например LM337, или да се използва схемата на стабилизиран токоизправител с дискретни елементи по схемата на компенсационен стабилизатор от фиг. 2 или по – опростената схема на параметричен стабилизатор с регулиращ транзистор, както е показано на фиг. 3.

Както се вижда от фиг. 1, с диода VD3 се дава възможност за захранване от външен захранващ източник, например автомобилен акумулатор.
Функционалният генератор е реализиран от автора и дава задоволителни резултати за професионалната и любителската практика. Печатната платка не се дава поради различните предпочитания на конструкторите за топологията и.
Ценни съвети при реализацията на протопипа даде ст.н.с. д-р инж. Михаил Шаферски от НЦМ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Wireles World, 1980, N 2.


Измерителен усилвател-приставка    инж. Димитър Рачев
Млад Конструктор 1981/3/стр.3,4

Основното предназначение на предложения усилвател е да се вгради в лючителския осцилоскоп (става дума за 1981 г.) и да повиши неговата входна чувствителност по вертикали. Това дава възможност да се наблюдават сигнали с много ниски нива, например в предусилвателните стъпала на нискочестотните устройства.
Усилвателя-приставка авторът построи и вгради в своя осцилоскоп, с което чувствителността на вертикалния канал се повиши от 50 mV/дел на 1 mV/дел. Тази чувствителност е напълно достатъчна за всички случаи на приложение на осцилоскопа и по този важен показател го издига на твърде високо ниво. При осцилоскопи с максимална чувствителност 100 mV/дел (например любителският ЛО-70 - СССР), може да се постигне нов обхват 10 или 5 mV/дел.

Втората част на схемата (фиг. 1) е построена с полевия транзистор ВFW61 (Moже да се използва по – известният полеви транзистор BF244 (BF245) или съветските КП302, КП303 в режим на сорсов повторител, с което се осигурява високо входно съпротивление. Входът е защитен от претоварване чрез R1 и двата противопосочно свързани диода Д1, Д2. Тези диоди шунтират всяко входно напрежение, надвишаващо 0,7 V, независимо от неговата полярност. За да не предизвика затихване на високите честоти, резисторът R1 e шунтиран с кондензатора С1 – 0,1 мкF. В гейтовата верига на Т1 е включено и затихващо съпротивление от 100 Оm (R3), което предпазва от самовъзбуждане.

Следващите две стъпала с транзисторите Т2 и Т3 осигуряват необходимото усилване. Поради дълбоките отрицателни обратни връзки, които ги обхващат, тези стъпала осигуряват в рамките на посоченото усилване една твърде широка и равномерна честотна лента и минимален коефициент на нелинейни изкривявания. За доуточняване на

необходимото усилване е предвиден тример-потенциометърът R10, a с тримера R8 се подбира правилният режим на трите директно свързани стъпала Т2, Т3, Т4. Режимът се подбира след включване на приставката към осцилоскопа. Подава се синусоидален сигнал и се увеличава нивото му, докато започне ограничаване на амплитудата. С R10 се търси положението, при което ограничаването става симетрично в двете полувълни.
Последното стъпало (Т4) е отново емитерен повторител, осигуряващ нискоомен изход. Кондензаторът С5 елиминира постояннотоковата съставна в сигнала, подаден към осцилоскопа.
На схемата е показан и вариантът на захранване, който авторът е приложил, тъй като е вградил приставката в лампов осцилоскоп. Използвано е променливото напрежение 6,3 V за отопление на лампите. Чрез изправителя-усилвател с Д5, Д6 то се довежда до около 12,5 V, след което се стабилизира с ценеровия диод Д3 и допълващия диод Д4. Полученото след Т5 стабилно захранващо напрежение е около 7 V. Стойността му не е толкова критична и Д4 може да се премахне, ако се разполага с подходящ ценеров диод. Все пак този диод дава една полезна идея – как може да се коригира стабилизираното напрежение при неподходящ ценеров диод, като се увеличи с 0,6 – 0,7 V при силициев диод, или с 0,3 – 0,4 V при германиев диод.

Монтажът на елементите от схемата е извършен върху печатна платка с размери 115 х 50 mm, чието опроводяване е показано на графичния оригинал от фиг. 2. Голямата площ на замасената част от фолиото е необходима с оглед по – доброто екраниране.
Разположението на елементите по печатната платка се вижда от фиг. 3. Кондензаторът С6 е монтиран хоризонтално, но тъй като масата му е голяма той се укрепва механически със скоба от монтажен проводник. За целта на платката са предвидени малко по – големи площадки, а изводните щифчета може да се изработят лесно от дебел калайдисан проводник с диаметър 1,3 – 1,5 mm. На платката са пробити три отвора с диаметър 3,5 mm. За механичното и закрепване.
Конструкцията на приставката зависи от начина на използването и. Ако се оформи като външен пробник и се включва по желание с отделен кабел, тя трябва да бъде затворена в подходяща метална кутийка, да има изходен куплунг за включване към осцилоскопа и входен коаксиален кабел, завършващ с пробен щифт. В този случай възниква неудобството с осигуряване на захранващото напрежение, за което ще бъдат необходими допълнителни проводници. Авторът е вградил приставката в осцилоскопа, с което не само се улеснява захранването, но и се намаляват възможностите за външни влияния върху твърде чувствителния вход. Вграждането изисква на лицевата плоча на осцилоскопа да се монтира допълнителен коаксиален куплунг с означението „1 mV/дел”, както и еднополюсно ключе за включване на изхода на приставката към входа на осцилоскопа, за да не се изменя калибровката му. Като външен измерителен кабел се използва същият стандартен коаксиален кабел, който влиза в комплекта на осцилоскопа.
Предложената схема може да се използва не само като приставка към осцилоскопа, но и като измерителен усилвател с различно предназначение – например за нискочестотен миливолтметър.


Високочестотен пробник за постояннотоков волтметър Иван Джаков
Млад Конструктор 1981/3/стр. 4-6

Принцип на действие
Измерването на ВЧ сигнали с нива по – малки от 500 mV е трудно, тъй като под 200 – 300 mV практически всички видове диоди стават неефективни. Във волтметрите с обхвати под 300 mV сигналът се усилва преди детекцията, но при по – високи честоти това не е лесно.

Едно достъпно за радиолюбителите решение е да се използва балансирана мостова схема, при която диодите са предварително отпушени чрез постоянен ток от няколко микроампера (фиг. 1). Така се получава задоволително детектиране

на сигнали от 20 mV нагоре при равномерна характеристика до около 200 MHz.

От схемата на фиг. 1 се вижда, че в детекцията участват само диодите Д1 и Д2 (осигуряващи по – голяма ефективност, отколкото един диод). Диодите Д3 и Д4 образуват съседното рамо на моста, в което се получава начално напрежение, балансиращо върху това върху Д1 и Д2. При добре уравновесен мост волтметърът ще показва само напрежения, които са резултат от детекцията на променливотокови сигнали. Същият ефект би се получил, ако Д3 и Д4 се заменят с един резистор, но мостът ще стане температурно нестабилен. За да се поддържа отпушващият ток постоянен и независим от външни промени, преднапрежението се получава от пада върху диодите Д5 и Д6 от фиг. 2. Шестте диода се подбират с колкото може по – близки характеристики, чрез които се осигурява максимална стабилност на моста.
Тъй като рамената на моста са високоомни, детектираният сигнал може да се измерва добре само с волтметър с вътрешно съпротивление по – голямо от 2 Mom. За напрежения над 1 V обаче може да се използва задоволително всеки волтметър, чието вътрешно съпротивление е поне 200 кОm (например с обхват 10 V при 20 кOm/V).
При синусоидален сигнал, детектираното напрежение има 2,5 пъти по – голяма стойност от ефективното напрежение на входа. Това съотношение се получава при условие, че се измерва с високоомен волтметър и ако стойностите на прехвърлящия кондензатор С1 и филтриращите – С2 и С’2 са достатъчно големи.

За напрежения по – големи от 1 V (фиг. 2), където се получава 40% от детектирания сигнал и се отчита направо във волтове ефективно напрежение. При по – слаби сигнали се използват буксите 11, като показанията на волтметъра се превръщат в миливолтове посредством графика, като показаната на фиг. 3.

Такава графика се съставя за всяко съчетание от пробник и волтметър.
За високи честоти С1 и С2 може да бъдат около 1000 pF, но за 50 Hz са необходими поне 2 мкF. Ето защо непосредствено до диодите в пробника е поставен един керамичен кондензатор С2 = 1000 pF, а в кутийката – С’2 = 2 мкF, който обикновено е свързан паралелно на С2. Тъй като за НЧ и УКВ са необходими прехвърлящи кондензатори с твърде различни стойности, пробникът има втулки с резба, в която се завиват различни кондензатори (вж. фиг. 4 и 5).

На фиг. 5г е показан и един кондензатор, стойността на който е около 0,3 pF, т.е. 9 пъти по – малка от входния капацитет на пробника. Така се получава делител 10:1. Той се нагласява опитно по следния начин. Пробникът се свързва към напрежение 10 или 15 V, f > 3 MHz. Заострената шпилка (вж. фиг. 5г) се навива до положение, при което волтметърът показва 1/10 от входното напрежение.
За контрол на модулиран ВЧ сигнал към буксите III може да се включва осцилоскоп или високоомни слушалки, при което С’2 се изключва от нулевата верига и става прехеърлящ за НЧ съставка. Потенциометърът Р1 (фиг. 2) е предвиден за регулиране нивото на сигнала в слушалките и за изключване на токоизточника.
Конструкция
При измервания в обхвата УКВ, диодите трябва да се подават колкото може по – близо до точката, която е под напрежение, за да се внася минимално реактивно съпротивление в измерваната верига. Ето защо диодите са поставени в самия край на плочка от фолиран текстолит, завършваща с втулка с резба, в която се навиват различни прехвърлящи кондензатори (фиг. 4).
Всеки пробник има собствен резонанс и той трябва да бъде на честота значително по – висока от тази на измерваното напрежение. От значение при УКВ е нулевата верига да има минимална индуктивност. На фиг. 4 се вижда, че близо до Д1, Д2 и С2 е завита една шпилка (поз. 4), към която може да се притягат къси проводници или медна лента за нулева верига, или пък да се оформи брънка до С1 (фиг. 2) за получаване на сигнал по индуктивен път. Плочката с елементите се вмъква в пластмасова тръбичка (например от флумастер), след което се завива шпилката за нулевата верига. На фигурите не са посочени точни размери, тъй като те зависят от наличните елементи. Същото се отнася и за кутийката, в която са поместени всички останали елементи.
Диодите 1N914 бяха избрани по каталожни данни, но може да се изпробват Д104, Д105 и др. точкови силициеви диоди. Съществено е те да са подходящи за УКВ и да се подберат колкото е възможно по – еднакви (вж. статията „Подбиране на диодни групи” – сп. „Млад конструктор” кн.8/78 г.). Не трябва да се забравя Uoбр да не е по – малко от 100 V.
При качествени диоди мостът може да се балансира трайно чрез подбор на R2*. Ако с течение на времето се забележи склонност към разбалансиране, прибавя се тример-потенциометър 50 кОm (P2 от фиг. 2). При това R1 и R2 се намаляват на 140 kOm, за да се запази съотношението спрямо R3 и R4. Вместо букса с контактно перо (III на фиг. 2) може да се употреби обикновена букса, но до нея трябва да се прибави още една (свързана към нулевата верига), като двете се свързват с мостче при НЧ измервания.
Пробникът консумира около 1,2 mA при 3,6 V. За токоизточник може да се използват два НК елемента с капацитет 50 mAh или сухи елементи 1,5 V. За периодичен контрол и зареждане са предвидени буксите IV.
Приложение
Въпреки, че повечето комбинирани измерители са използваеми в НЧ обхвата, а и ламповите волтметри за НЧ са относително достъпни за любителите, описаният пробник е за предпочитане и при Hi-Fi измервания, защото включването му към уредбата не създава условия за самовъзбуждане или за вмъкване на брум. Ползван със слушалки при прехвърлящ кондензатор 100 pF, с него може да се откриват вериги, в които се генерират паразитни ВЧ сигнали по време на НЧ пикове. Пробникът е твърде удобен и за проверка на подмагнитващия генератор във всички видове магнитофони, където честотата е от порядъка на 35 – 160 кHz.
При ремонт на транзисторни радиоприемници (за ламповите трябва да се постави делителят 10:1), може да се проверява наличието на осцилации, а със слушалки може да се проследява сигналът още от смесителя.
В областта на любителската КВ и УКВ приемно-предавателна техника пробникът е незаменим. Малкият му входен капацитет, особено с делителя 10:1 и вътрешното му съпротивление от порядъка на 30 кОm дават възможност да се настройват стъпала и да се измерват сигнали при минимално нарушаване режима на схемата. Възможността да се включват слушалки или осцилоскоп позволява да се контролира и характерът на сигнала. Пробникът е удобен и за измерване по фидерни линии.

RC – генератор на синусоидално напрежение
По материали на „Радио Електроникс Конструктор” 1977 г.
Млад Конструктор 1981/2/стр. 11

При проверяване на усилватели и магнетофони в звуковата честотна област е необходим генератор на синусоидално напрежение. Фабричните тонгенератори са скъпи, а всеки радиолюбител може сам да си направи просто генераторно устройство на една фиксирана честота.
За разлика от генераторите на правоъгълни импулси, конструирането на евтин генератор на синусоидално напрежение е свързано с известни трудности. В зависимост от времезадаващата верига тези генератори биват няколко вида.
- LC – с резонансен кръг. При тях времезадаващ параметър е периодът на собствените трептения на кръга.
- RC – при които времезадаващ параметър е времето на зареждане, разреждане или презареждане на кондензатор.
- Генератори с електромеханичен резонатор (кварцов, магнитострикционен). Времезадаващ параметър при тях е периодът на собствените трептения на резониращия елемент.
При конструиране на LC генератор на звукови честоти може да се използва трансформатор с железен магнитопровод. Трябва да се има предвид обаче, че нагласяването на обратната връзка и режима на транзисторите е трудно, особено когато желаем изходният сигнал да бъде близък до синусоидалния. В тези генератори транзисторите работят в линеен или полулинеен режим. Той изисква да се използват допълнителни елементи и схеми за стабилизиране на работната точка, както и допълнителни усилватели. Най – добре е генераторите на синусоидални напрежения да се изработват с електромеханичен резонатор, при което се постига висока точност на стабилизиране на честотата и голяма устойчивост при въздействие на външни механични натоварвания (особено ако е употребен кварцов резонатор).
Поради простотата си RC-генераторът е най – подходящ за любителски цели. Режимът на транзисторите обаче трябва внимателно да се нагласи, за да се получи изходен сигнал със сравнително добра синусоидална форма. Най – простият RC – генератор е фазоизместващият, при който обратната връзка се състои от три RC групи, даващи общо фазово изместване на 180 градуса.
На фигурата е показана проста схема на такъв генератор на синусоидален сигнал със звукова честота.
Генератоът се състои от транзистора Т1 и елементите, свързани с него. От колектора на транзистора към базата му е реализирана обратна връзка с фазоизместващите групи С2R2, C1R1 и C3R4.
Синусоидалният сигнал се получава в колектора на Т1 и чрез резистора R7 се подава в базата на буферния усилвател Т2. Транзисторът Т2 е свързан в схема с общ емитер и отделя много добре генераторното устройство от схемите, включени в изхода му. Сигналът от колектора на Т2 се подава през C5 на потенциометъра Р2. Той трябва да е монтиран по начин, удобен за външно регулиране. Кондензаторът С5 е ителен. Той не допуска върху потенциометъра да се появи постоянно напрежение и така се намалява вероятността от шумови смущения при въртене на оста. Уредът дава макасимално изходно напрежение от порядъка на 200 mV, което е достатъчно в повечето случаи на приложение.
При проверка и настройка на генератора в изхода се свързват слушалки с импеданс по – голям или равен на 1 кOm, или нискочестотен усилвател.
Уредът се настройва чрез потенциометъра Р1, който задава режима на транзистора Т1. Работи се по следния начин. Уредът се включва и чрез завъртане на оста на плъзгача на Р2 се поставя в горно положение за максимално напрежение. След това се върти оста на Р1, докато транзисторът Т1 започне да генерира, и окончателно се нагласява по средата между
тази точка и точката, в която генерациите спират. При това положение звукът в слушалките е по – слаб от максимално възможния, но по – чист (с по – малко изкривявания).
Генераторът се захранва с батерии с напрежение от порядъка на 7 – 9 V. При посочените стойности на елементите, честотата на генериране е около 500 Hz и се изменя леко при при завъртане на Р1, както и при промяна на захранващото напрежение. Освен ВС107, за Т1 и Т2 може да се използват и тези от типа 2Т3107. Всички кондензатори, освен С4 и С7, са стирофлексни. Кондензаторът С6 трябва да бъде с работно напрежение по – високо от напреженията в апаратурата, към която ще се включва генераторът. На фигурата са отбелязани минималните работни напрежения за кондензаторите С4 и С7.
Елементите може да се монтират в пластмасова или метална кутия, като във втория случай кутията трябва да се свърже с отрицателната шина, както е показано на чертежа. Ключът К1, оста на потенциометъра Р2 и изходните клеми трябва да се разположат на лицевата плоча така, че да са леснодостъпни за работа.
Схемата консумира ток около 5 mA.


Функционален сигнал-генератор с интегрална схема 8038
Проф. д.т.н. инж. Йордан Боянов
Млад Конструктор 1982/3/стр. 3-6, 13

Нискочестотният сигналгенератор е един от необходимите уреди на всеки любител, който желае да се занимава в дома си сериозно с електроника. Той дава обикновено синусоидални сигнали с регулируема амплитуда и честота в звуковия и ултразвуковия обхват. Най – често се използват генератори с мост на Вин, които представляват усилватели със селективно RC-звено във веригата на положителна обратна връзка. Типичните недостатъци на тези RC-генератори са необходимостта от използване на сдвоени потенциометри двойка еталонни кондензатори и точни съпротивления в моста и сложни вериги за стабилизация на амплитудата. Ако са нужни правоъгълни сигнали, трябва да се използват допълнителни ограничители. Сигнали с триъгълна форма се получават трудно.
Блокова схема

Напоследък бяха разработени друг тип сигналгенератори, наречени функционални, които позволяват да се получат триъгълни, правоъгълни и синусоидални сигнали чрез синтезиране и преобразуване на сигналите. Блоковата схема на такъв функционален генератор (фиг. 1) съдържа два източника на ток, от които единият зарежда, а другият след това разрежда кондензатора С. Честотата на полученото триъгълно напрежение се определя само от капацитета на кондензатора (при константен ток). С помощта на два компаратора и тригер триъгълното напрежение се преобразува в правоъгълно, а с помощта на преобразувател „триъгълник-синус” се получава и синусоидално напрежение. Предимствата на този тип сигналгенератори са следните:
- стъпалното изменение на обхвата става със смяната само на един елемент (кондензатор);
- лесно плавно изменение на честотата чрез регулиране тока на генераторите на ток с обикновен потенциометър;
- много широк честотен обхват: от 0,001 до 1 MHz;
- дават три вида сигнали: синусоидални, триъгълни и правоъгълни;
- възможност за модулация по честота на на сигнала („виещ” тон за снемане честотни характеристики на НЧ усилватели, за визуална настройка на МЧ усилватели).
Усложнената схема на функционалния генератор не следва да се приема като недостатък, тъй като интегралната технология позволява цялата схема да се реализира с един чип, към който се присъединяват като външни елементи само честотоопределящите и регулиращите елементи: кондензатори, потенциометри и резистори, както и евентуално някои допълнителни стъпала в изхода, Макар и напрежението на сигналите в трите изхода на интегралната схема да е доста голямо (амплитуда до 20 V от връх до връх), понякога такъв допълнителен усилвател се явява необходим, за да се намали изходното съпротивление на генератора.
Принципна схема

Особено полпулярна е интегралната схема 8038 на фирмата «Интерсил». В чуждестранните списания често се публикуват различни варианти на сигналгенератори с тази схема. Тук е описана схема на функционален генератор, изпробвана в редакцията, в която е използвана схемата 8038СС (фиг. 2).
Сигналгенераторът има следните подобхвати:
1. 1 Hz – 70 Hz;
2. 10 Hz – 700 Hz;
3. 100 Hz – 7 kHz;
4. 1 kHz – 70 kHz;
5. 10 kHz – 700 kHz.
Смяната на подобхватите става чрез превключване на кондензаторите С1 – С5. При нужда обхватът може да бъде разширен в посока на свръхниските честоти, като се увеличи стойността на кондензатора С1. В практиката обаче нуждата от такива честоти е особено рядка. Като се има предвид, че прекомерното намаляване на генераторната честота е свързано и с увеличаването на капацитетите в схемата С6 и С7 не се препоръчва такова разширение на обхвата. В посока на високите честоти схемата дава нормални и с постоянна амплитуда сигнали с честота до около 100 кHz. Pри по – високи честоти, амплитудите на сигналите в изходите 2,3 и 9 на интегралната схема намаляват, а освен това формата на триъгълния и правоъгълния сигнал се влошава поради изчезването на висшите хармонични в тях. Трябва да се има предвид, че ИС 8038 има по начало максимална честота до 1 MHz. Формата на синусоидалния сигнал почти не се влошава, само се намалява неговата амплитуда. Ето защо при конструиране на уреда бе предпочетено горния край на обхвата да се разшири до 700 кHz, за да се използва синусоидалният изход за настройка и на МЧ усилватели с честота 455 – 465 кHz, независимо, че параметрите на останалите по форма сигнали за този подобхват не отговарят на нормалните.
Произведените три вида сигнали от изводите на ИС с номера 2,3 и 9 (за удобство същата номерация е използвана и на блоковата схема от фиг. 1) през резисторите R6, R7 и R8, превключвателя П2 и плавния регулатор на амплитудата Р6 се усилват от съставния транзистор Т1 – Т2 (емитерен повторител) и достигат до изходите. Те са два – единият е ВNC за коаксиален кабел, а другият представлява две обикновени изолирани букси. Ползата от два паралелни изхода (разбира се, през разпределителни резистори R13 – R14) е голяма – в единия се включва изследваната апаратура, а в другия може да се включи честотомер, който да служи като точна цифрова скала за честотата на произведения сигнал. По този начин се избягва нуждата от точно разграфяване и сферяване на скалата на потенциометъра Р1, с която се регулира плавно честотата на произведените сигнали.
Тример-потенциометърът Р2 служи за регулиране началото на всеки подобхват, а тример-потенциометърът Р3 (1 кOm) – за регулиране симетрията на сигналите. Симетрията най – лесно се наглася при триъгълен сигнал, независимо с каква честота е, като се наблюдава на екрана на осцилоскоп.
С тример-потенциометрите Р4 и Р5 (по 100 кОm) се регулира формата на синусоидалния сигнал за получаване на минимални нелинейни изкривявания. При нормално регулиране, коефициентът на нелинейни изкривявания е около 1% за всички честоти. Сравнително високият коефициент на нелинейни изкривявания е един от недостатъците на функционалните генератори. Плавното регулиране на амплитудата на изходния сигнал става с потенциометъра Р6.
Захранване

Генераторът се захранва с двуполярно стабилизирано напрежение +/- 11,5 V със средна точка, получено от мостов мрежов изправител и два прости електронни стабилизатора на напрежение (фиг. 3). Трансформаторът за мрежата има мощност под 10 VA, първично напрежение 220 V и вторично напрежение 2 х 12,6 V. Като такъв може да се използва всякакъв готов трансформатор за 220 V с малка мощност, вторичната намотка на който се пренавива за нужното напрежение с проводник 0,16 – 0,20 mm (изправеният ток е под 30 mA). Мостовият изправител е с диодите Д2 – Д5 от типа 2Д5605 – 2Д5612, 1N4002 или други маломощни силициеви изправителни диоди с максимално обратно напрежение над 20 V, или пък готов изправител «Грец». След грубото филтриране с кондензаторите С8, С9 изправеното напрежение се стабилизира от еднотранзисторен стабилизатор във всяко рамо. Транзисторът Т3 е български средномощен NPN 2T6551. Mогат да се използват също КF508 (Тесла), BSW66 или BFX85. Транзистоът Т4 е средномощен PNP-тип 2Т6821, 2N2904, BFX88 или друг подобен. Използвани са силициеви стабилитрони Д6 и Д7 от типа Д813 с напрежение на стабилизация 12 – 13 V. За индикация на включването на захранването служи миниатюрна глимлампа с вграден или външно включен резистор със съпротивление 100 кОm, поставена след ключа П3 паралелно на първичната намотка на трансформатора. Ако любителят има на разположение някакъв светодиод, той може да бъде включен вместо глимлампата в точките след изправителя и преди стабилизатора заедно с последователен резистор 2к4, както е показано с прекъсната линия на схемата. Светодиодът ще консумира в случая ток около 10 mA.
Конструкция

Цялата схема на генератора заедно със захранващата част се монтира на печатна платка, показана на фиг. 4а (страна спойки), като само елементите за управление, индикация, кондензаторите С1 – С5 и изходите се поставят на лицевата плоча. Разположението на елементите върху платката и лицевата плоча е показано на фиг. 4б. При експериментирането на уреда се констатира, че монтирането върху самата платка на тример-потенциометрите Р3, Р4 и Р5, с които се наглася симетричността и се минимизират нелинейните изкривявания, е свързано с определени неудобства, тъй като при поставяне на уреда в затворена кутия те стават трудно достъпни. Ето защо радиолюбителят може да избере друга конструкция на лицевата плоча, като я направи по – голяма, за да се съберат на нея и тези елементи. Вместо използваните в нашия случай миниатюрни тример-потенциометри Р3-Р5 с хоризонтално разположение, могат да се използват нормални потенциометри, закрепени на лицевата плоча с „шлиц” на осите си за регулиране с отвертка.
Кутията на функционалния генератор без лицевата плоча се изработва от ламарина или от полистирол 5 mm. Изрязаните парчета от полистирола се слепват с корисилин. Желателно е горният капак да е разглобяем за отваряне при нужда, като се прикрепва с винтчета 3 mm. Лицевата плоча се изрязва от алуминий или дуралуминий с дебелина 1,5 – 2 mm (фиг. 5).
Регулировка
Тъй като при регулировката на генератора е необходимо да се наблюдава формата на произведените сигнали, използването на осцилоскоп е безусловно необходимо. За измерване амплитудата на сигналите е нужен волтметър с високо входно съпротивление например 100 кОm/V.
Най – напред се проверява напрежението в изхода на двата стабилизатора +11,5 V и -11,5 V. То не трябва да се различава с повече от 0,2 V. Интегралната схема 8038 при тази проверка се изважда от цокъла си, за да не се повреди.
При изправно захранване интегралната схема се поставя в цокъла, всички потециометри се поставят в средно положение и с осцилоскопа се наблюдава формата на сигналите в крачетата с номера 2, 3 и 9. Примерните амплитуди „връх до връх” трябва да бъдат 4 V за синусоидалния изход 2, 6,5 V за триъгълния изход 3 и 20 V за правоъгълния изход 9.
Ако интегралната схема работи нормално, проверява се какво достига и до изхода. При поставяне на потенциометъра Р6 за регулиране на изходната амплитуда на максимум, напрежението в изхода за всички видове сигнали трябва да бъде 4 V (връх до връх).
След това се прави проверка работят ли нормално плавният регулатор на честотата Р1 и стъпаллният превключвател на обхватите П1 и с тример-потенциометъра Р2 се наглася началото на даден подобхват да бъде 10 на степен n, например 100 Hz за подобхват 3. При
Точни стойности на кондензаторите С1 – С5 функционалният генератор ще има посочените в началото подобхвати.
Накрая се наглася формата на сигнала да бъде симетрична и минимално изкривена. За симетрията най – удобно е да се наблюдава триъгълното напрежение в изхода при определена честота, например 1000 Hz и при средно положение на превключване на вида на сигналите П2 и регулатора на изходната амплитуда Р6. Ако то не е точно симетрично, симетрията се наглася с тример-потенциометъра Р3. Регулирането на минимални нелинейни изкривявания на синусоидалния сигнал става с тример-потенциометъра Р4 и Р5, като разбира се превключвателят за вида на сигнала П2 се поставя на положение „синус”.
В заключение е нужно да се дадат някои сведения за интегралната схема 8038. Тя се произвежда в 5 варианта, които се озозначават с две допълнителни букви след номера, а именно АМ, АС, ВМ, ВС и СС, в зависимост от точността, корпуса, стабилността и други параметри, и имат, разбира се различна цена. Ние използвахме най – евтината от тях 8038СС, която има най – малка точност (5%), температурен обхват от 0 до +70 С, пластмасов корпус DIL и струва колкото 5 мощни транзистора 2N3055 (около 5 щатски долара).
Схемата 8038 ВМ има точност 3%, температурен обхват от -55 до +125 С, стъклокерамичен корпус DIL, малки изкривявания и висока стабилност на честотата. Схемата 8038 АС има още по – голяма точност и може да произвежда сигнали с честота от 0,001 Hz до 1 MHz. Всички схеми работят със захранващи напрежения от +/-5 до +/-15 V.
Ако искаме генераторът да се направи и с автоматично управление на честотата, за да се извършва визуална проверка на нискочестотни и междинночестотни усилватели с помощта на осцилоскоп, трябва да се измени схемата на входа 8 за плавно изменение на честотата на генератора, като освен постоянното напрежение от плъзгача на Р1 се прибави и регулируемо трионообразно напрежение от хоризонталната развивка на осцилоскопа
ЛИТЕРАТУРА
1. Radio Electronics Construktor, Aug., 1975, Sept., 1975.
2. Practical Wireless, Apr., 1980, стр. 39-44.


Генератор на импулсно напрежение Ст.н.с., к.т.н. Ваньо Кривлев
Радио телевизия електроника 1993/1/стр. 2

В практиката на радиолюбителя често се налага извършване на измервания, за които е необходим сравнително достъпен, малогабаритен и с определени функционални възможности генератор на импулсно напрежение. Промишлените образци невинаги отговарят на тези изисквания. Поради това тук се предлага схема на малогабаритен генератор (фиг. 1), който може да се реализира в любителски условия с помощта на сравнително достъпна елементна база. (1993 г.)
Генераторът работи в честотния обхват от 2 Hz до 2 MHz, който е разбит на шест подобхвата, избирани с помощта на превключвателя Пр. 1. Съставните му стъпала са интегратор (ОУ1), компаратор (К1) и буферни усилватели (ОУ1 и ОУ3). С помощта на потенциометъра R4 се извършва грубата настройка на желаната честота на генератора, а с R5 – точната. Посредством ключа Кл. 1 се избира режимът на работа на генератора – с постоянен или променлив коефициент на запълване на генерираното импулсно напрежение. Предвидени са TTL и променливотокови изходи на генератора, като постояннотоковото ниво на последните се установява с помощта на потенциометъра R12. Компараторът LM360 може да се замени с руския му аналог К554СА3.


Приставка към мултицет за измерване на капацитети инж. Олег Петков
Радио телевизия елекроника 1995/4/стр. 13,14

Приставката за измерване на капацитети представлява преобразувател на капацитет в пропорционално на неговата стойност напрежение, изграден от три основни блика:
- Преобразувател капацитет – период (формировател на импулси), изграден на основата на таймер 555;
- Интегратор, който преобразува големината на постоянен по амплитуда импулс в пропорционално на времетраенето му напрежение;
- Аналогова памет, в която се запазва върховата стойност на напрежението на интегратора.
Принципът на действие на схемата е следният: таймер 555 е свързан в схема на автогенериращ мултивибратор, който изработва импулси с продължителност зависеща от капацитета на кондензатора, включен между изводите му 1 и 2. При известни условия зависимостта е линейна. Точността на таймера е 0,05% и входният му капацитет е 40 pF, което го прави подходящ за такъв преобразувател. Импулсите се интегрират от операционен усилвател, свързан като интегратор и по време на задния фронт се записват в амалоговата памет. Изходът на аналоговата памет е калибриран в границите от 0 до 3 V и максималният консумиран от него ток може да е 10 mA.
Ако сипредставим, че се измерва капацитет от 1 до 2000 pF и се използва цифров уред в обхвата му от 0 до 2000 mV, на всеки mV ще съответства 1 pF. За да се запише своевременно върховата стойност на напрежението от интегратора в аналоговата памет и да се приведе интеграторът в изходното му състояние, са използвани аналогови ключове. Те се задействат от блок за управление на аналоговите ключове (БУАК). Той се състои от чакащ мултивибратор, закъснителна линия и логическа схема И и таймер 555. Чакащият мултивибратор определя времето за запис, през което чрез ключа К2 се зарежда кондензаторът Ср (фиг. 1). Схемата И определя периода който е разлика между периода на отрицателния импулс на извод 3 на таймера 555 и периода на чакащия мултивибратор. По време на импулса, изработен от схема И, се затваря ключът К1, който разрежда кондензаторите на интегратора (С8 – С12) и го привежда в нулево състояние (в готовност за ново интегриране). Закъснителната линия, образувана от R3 и C2, не дава възможност за поява на управляващия импулс към ключа К1 при отрицателен фронт на импулса от таймера (извод 3). Закъснението се налага от факта, че сигналът през чакащия мултивибратор закъснява поради преминаването му през два логически елемента, а сигналът през другия извод на схема И – през един логически елемент. Това явление в електрониката се нарича състезание на сигнали. Диодът VD2 служи за бързо разреждане на С2 по време на положителния фронт на таймера, което способства за бързото изключване на К1.
Операционният усилвател ОУ1 е свързан по традиционна схема на интегратор. Той интегрира положителните изходни импулси от таймер 555 посредством включените резистори R5 – R9, потенциометрите RP2 – RP6 и кондензаторите С8 – С12. На изхода на интегратора се получава отрицателно напрежение в границите от 0 до 3 V. Създадена е възможност за повдигане на нулата на интегралната схема (може да започне интегрирането от положителни стойности на напрежението) чрез покачване на потенциала му в неинвертиращия му вход посредством делител на напрежения, образуван от R19 и R11 – R15. Разреждането на кондензаторите на интегратора се извършва от тиристора VT1, задействан от аналаоговите ключове К1. Кондензаторите успяват да се разредят напълно дори и след запушването на VT1 (той се запушва, когато напрежението на управляващия му електрод спадне под напрежението на задържане 0,2 V), като остатъкът от това напрежение се зарежда през аналоговите ключове и резисторите, свързани последователно към тях.
Операционният усилвател ОУ2 заедно с кондензатора Ср и аналоговите ключове К2 образува аналоговата памет. Операционният усилвател е свързан в схема на повторител на напрежение, т.е. коефициентът му на усилване е 1. Това обуславя голямото му входно и малкото му изходно съпротивление.
Аналоговите ключове К2 превключват паметта от режим на следене (при затворени ключове) в режим на запомняне, като при това в режим на следене кондензаторът Ср се зарежда до напрежението на изхода на интегратора. През времето на интегриране, върховата стойност на напрежението на интегратора се съхранява в аналоговата памет.
Тъй като напрежението на интегратора е отрицателно, повторителят от аналоговата памет извежда също отрицателно напрежение на изхода си спрямо маса, затова изводите на включения към приставката волтметър трябва да се свържат, както следва: положителният – към маса, а отрицателният – към аналоговата памет.


Постояннотоков волтметър с високо входно съпротивление        Пейо Влаевски
Млад Конструктор 1987/1/стр. 11

Волтметрите с полеви транзистори притежават всички достойнства на ламповите волтметри, като същевременно са с по – малки габарити и консумация.

На фиг. 1 е дадена принципната схема на такъв волтметър. Той представлява постояннотоков балансиран усилвател, изпълнен с транзисторите Т1-Т4, и гнератор на ток – Т5.
Резисторите R1 – R8 образуват входен делител с общо съпротивление 10 Mom, а това е и входното съпротивление на уреда за всички обхвати. Стойностите на резисторите са близки до стандартните, което улеснява избора им. Те се подбират с точност 0,5 – 1%. Добре е резисторите да са от типа МЛТ-1 или МЛТ-2, за да се избягнат пробиви при измерване на високи напрежения.
Диодите Д1 – Д6 представляват входна защита и предпазват гейта на Т1 от недопустимо високо напрежение при погрешно избиране на обхвата. Те могат да се заменят и с глимлампа с напрежение на запалване 5 – 6 V. Диодите трябва да се подберат така, че обратният им ток да не е по – голям от 0,1 nA. В противен случай регулирането на уреда е по – трудно, а също така и температурната компенсация е по – сложна.
Режимът н транзисторите Т1 – Т4 е подбран така, че те да работят в линейния участък от характеристиката. Желателно е полевите транзистори да се подбират по стръмност, а биполярните – по усилване по ток. Потенциометърът Р се извежда на лицевата плоча на уреда и служи за нулирането му преди измерване и след смяна на обхвата.
За да се намали температурното влияние върху дрейфа на нулата, транзисторите Т1 и Т4, Т2 и Т3 се слепват един до друг и допирните им повърхности се намазват със силиконова паста. След това те се залепват с епоксидна смола, примесена с талк, като се оставят свободни само крачетата им.
Посочените на схемата полеви транзистори могат да се заменят и с други N – канални транзистори, които са по – достъпни за широкия кръг радиолюбители. По – добра стабилност на нулата се получава, ако се използват два полеви транзистора в един корпус. Например ВFQ10 – BFQ14, BFS21 и др., но те се намират трудно на пазара (1987 г.)
Волтметърът се захранва с токоизправител, чиято схема е показана на фиг. 2. Използван е звънчев трансформатор, като от вторичната му намотка се получават две симетрични напрежения по 10 V. Tя е пренавита с проводник ПЕЛ 0,14 – 0,23.
За захранване могат да се използват и две акумулаторни батерии „Мусала” с напрежение 9 V.

След правилно монтиране на елементите, волтметърът трябва да се настрои точно. Тримерите R11 и R17, и потенциометърът Р се поставят в средно положение, а R16 (за прецизна настройка) – на максимална стойност. Входът на уреда се свързва накъсо към нулата. Подава се захранващо напрежение и с тримерите R11 и R17 стрелката на измервателната система се нагласява така, че да стои точно на нулата. След това R16 се завърта на минимална стойност (максимална чувствителност) и се коригира отново нулата. На входа се подава еталоно напрежение, равно на един от обхватите – 1 V, 5 V, 10 V и с тримера R16 стрелката на измервателната система се поставя на последното деление на скалата и с това уредът е калибриран.
При измерване на едно и също напрежение на различни обхвати, разликата в показанията на уреда не треябва да надвишава половин деление от скалата. В противен случай е необходимо да се проверят резисторите във входния делител. Ако се установи, че грешката не е от тях, трябва да се коригира режимът на балансния усилвател с резисторите R9, R12, R13, R18, R19, R20 или да се промени захранващото напрежение.
Преди да се измери дадено напрежение, избира се необходимият обхват, клемите на уреда се свързват накъсо и потенциометъра Р – системата се нулира.


Постояннотоков волтметър – омметър      Богомил Лъсков
Радио телевизия електроника 1993/11/стр. 8

В практиката често възниква необходимостта да се измерват напрежения във вериги с голямо съпротивление, напр. базовите вериги на транзистори, гейтовите вериги при полевите транзистори и др. Когато те се измерват с волтметри с вътрешно съпротивление 5 до 10 кОm/V, грешките са значителни.

На фиг. 1 е дадена схемата на транзисторен волтметър, чието входно съпротивление за всички обхвати на измерване е 10 Mom. Освен това с него може да се измерват съпротивленията на резистори до 100 МOm.
За да се намали дрейфът на нулата, усилвателят е реализиран по диференциална схема с общи сорсове. Между тях е включена измервателна система РА1 с чувствителност 100 до 500 мкА. Последователно на нея са включени R6 и RP3, които служат за установяване на такъв ток, който да отклонява стрелката на системата по цялата скала. Със съпротивлението на потенциометъра RP1 се нулира системата. Резисторите R2, R4 R5 и потенциометърът RP2 образуват делител, чрез който на входа на омметъра се подава постоянно напрежение 1 V.
За да се защити транзисторът VT1 (KF523 – Tesla, КП103Е – руско производство) от променливи и импулсни напрежения, в гейта му са включени резисторът R1 и кондензаторът С1. Същата RC-група е свързана и в гейта на транзистора VT2. За защита от високи постоянни напрежения е включен ценеров диод КZY81 - Tesla (Д808 – руско производство).
Точността на измерване на уреда се определя от точността на измервателната система РА1 и тази на съпротивителния делител R9 – R18.
Уредът се захранва с напрежение 9 V. Moгат да се използват две батерии по 4,5 V или една 9 V, напр. „Крона”. Точността на измерване се запазва при спадане на захранващото напрежение до 7,5 V.

Резисторите на съпротивителния делител R9 – R18 се монтират непосредствено на галетния превключвател SA1. Подходящ превключвател е ПГС-330Б, наше производство.
На фиг. е показано опроводяването на печатната платка, която е от стъклотекстолит, а на фиг. 3 – разположението на елементите върху нея.


Цифров честотомер             доц. д-р инж. Стоян Петков, инж. Керанка Демирева
Радио телевизия електроника 2001/4/стр.19

Класическите схеми за конструиране на цифрови честотомери се базират на броенето на импулсите с неизвестна честота за известен с висока точност отрязък от време. Този времеви отрязък (интервал) се нарича време на измерване.
При време на измерване 1 s количеството на изброените импулси представлява стойността на измерваната честота в херци. На цифров индикатор автоматично се регистрира резултатът от измерването.

Блоковата схема на разглеждания цифров честотомер е показана на фиг. 1, а принципната електрическа схема на фиг. 2.
Измерването на честотата и тук представлява преброяване на правоъгълни импулси за 1 s. За целта напрежението, чиято честота трябва да се измери, се преобразува в импулсна поредица със същата честота. След това се осигуряват пропускането на серии импулси за 1 s, тяхното преброяване и индикиране.
Отделните блокове от схемата, показана на фиг. 1, имат следното предназначение:
1 – усилвател – усилва входното синусоидално напрежение до стойността 3 V;
2 – тригер на Шмит – превръща синусоидалното входно напрежение в правоъгълни импулси;
3 – генератор на правоъгълни импулси с продължителност 1 s и регулируема пауза (времето на индикация);
4 – схема И-НЕ – пропуска импулсите само при наличие на разрешаващ сигнал от генератора, т.е. само за времето 1 s;
5 – брояч, делящ на 10 (десетичен);
6 – дешифратор;
7 – цифров индикатор.
Описанието на принципната електрическа схема от фиг. 2 е следното:
Усилвателят може да се реализира с транзистори или с операционен усилвател (напр. МА709). Режимът на усилвателя е подбран така, че на входа на тригера на Шмит се получава напрежение около 3 V.
За тригера се използва интегралната схема SN7413, на изхода на която се получават правоъгълни импулси с честота, равна на измерваната.
Генераторът е показан с две интегрални схеми SN74121 – моновибратори.Може да се използва и сдвоен моновибратор в един чип (SN74123). Външните елементи на първия моновибратор (определящ продължителността на импулсите) са подбрани за продължителност 1 s.
Външните елементи на втория моновибратор (определящ паузата) дават възможност за регулиране на паузата, по време на която се индикира резултатът от измерването.
Интегралният моновибратор SN74121 е с добра стабилност на продължителността на генерирания импулс. На практика тази продължителност не зависи от захранващото напрежение, а единствено от стабилността на външно включените елементи R и С към SN74121, които определят параметрите на времезадаващата верига.
Когато от схемата се изисква много висока стабилност на продължителността на генерираните импулси, се използват кварцови стабилизирани мултивибратори, изградени с интегралните схеми 74LS124, 74S124, 74LS320.
Схемата И-НЕ (NAND) пропуска импулсите на тригера на Шмит само за 1 s при наличие на разрешаващ сигнал от генератора.
Броячът е реализиран с два чипа SN7490A, при което изходът QA (при който схемата осигурява делене на 2) се свързва с втория вход В, след който се осъществява делене на 5 и в краен резултат делене на 10. Изходът QD на първия чип се свързва с входа А на втория. При препълване на първата декада по този начин се осигурява пренос във втората.
За дешифратор е използвана схемата 7447 (двоично-десетичен дешифратор), която преобразува подаденото на входа и число в сигнал на съответния седемсегментен изход.
Цифровият индикатор е осъществен с VQB71. Връзките между дешифраторите и цифровите индикатори са показани на фиг. 2б.
Нулирането на брояча и индикатора става със сигнал 6 (фиг. 3) от моновибратора, който се пуска от предния фронт на сигнала.
Моновибраторът дава кратък сигнал с ниско ниво, който през схема И с постоянно високо ниво на втория вход предизвиква сигнал с ниво лог. 1 за нулиране на брояча.
Ръчно първоначално нулиране става с помощта на бутона.

Принципът на действие на честотомера се пояснява и с графиките, показани на фиг. 3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Конов, К. Кратък справочник по цифрови ИС. С., Техника, 1981.
2. Конов, К. Електронна индикация. С., Техника, 1977.
3. Конов, К, Импулсни и цифрови схеми с интегрални TTL елементи, I част. С., Техника, 1988.
4. Димитрова, М. и др. Импулсни схеми и устройства, част I и II. С., Техника, 1989.
5. Шишков, А. Полупроводникова техника, част III. С., Техника.
6. Сп. „Радио, телевизия, електроника”, 1979 – 1989.


Четириобхватен мостов честотомер    Н.с. М. Михайлов
Млад Конструктор 1988/4/стр. 4,5

По – голямата част от процесите в радиоелектрониката са периодични и затова измерването на честотата е от съществено значение при настройване на електронни схеми. По принцип най – точни са цифровите честотомери, но те се изработват сравнително трудно за любители с малка подготовка. Практическа конструкция на универсален цифров честотомер до 30 МHz бе представена в кн. 8/1981 г. За измерване на звукови честоти любителите на електрониката могат значително по – лесно да си направят честотомер с аналогово отчитане. В кн. 10/1984 г. на стр. 13 в рубриката „Практическа схемотехника” бе описан елементарен кондензаторен честотомер, реализиран с една TTL – интегрална схема. В тази книжка предлагаме на вашето внимание схема на значително по – точен аналогов честотомер, изпълнен с мост на Робинсон – Вин.

Принципът на работа на честотомера се основава на използване на мостова схема, захранвана в единия диагонал с изследваното променливо напрежение. При определени стойности на елементите, напрежението в другия диагонал на моста става нулево за дадена честота. В две съседни рамена на моста на Робинсон-Вин (фиг. 1) са

включени честотнозависими елементи (П1, С1 и П2, С2). С едновременна промяна на съпротивленията на потенциометрите, напрежението в другия диагонал, отчетено от волтметъра V, се нулира. По положението на плъзгачите на потенциометрите се съди за измерваната честота fx на изследваното напрежение Uвх.

Принципната схема на честотомера е показана на фиг. 2. Входното напрежение Uвх с неизвестна честота fх се подава през кондензатора С1 на неинвертиращия вход на операционния усилвател ДА1. Първият операционен усилвател изпълнява ролята на буфер, увеличава входното съпротивление на схемата и не пропуска евентуална постоянна съставка на входното напрежение Uвх. Входното съпротивление на честотомера се определя основно от операционния усилвател и е около 300 кОm.
Мостът на Робинсон-Вин е изпълнен с резисторите R1 – R4, с потенциометрите П1 и П2 и с кондензаторите С3 – С9. Двете съседни честотнонезависими рамене са изпълнени с резисторите R3 и R4. Както се вижда от фиг. 1, за моста на Робинзон-Вин задължително условие е съпротивлението на единия резистор да бъде точно два пъти по – голямо от другия. Останалите елементи от моста са включени в другите две честотнозависими рамена.
С превключвателя S1 се избира обхватът на измерване. В положение 1 устройството измерва напрежения с честоти в границите от 30 до 300 Hz, в положение 2 – от 300 Hz do 3 kHz, в 3 – от 3 до 30 кHz и в положение 4 – от 30 до 300 кHz. Съпротивлението, образувано от потенциометъра П1 и от резистора R1 в едното честотнозависимо рамо, е свързано паралелно на съответния кондензатор (С3, С5, С7, С9), избран с превключвателя S1, a в другото (съседното) честотнозависимо рамо елементите имат същите стойности, но са свързани последователно (П2, R2, C4, C6, C8, C10).
През кондензатора С2 измерваното напрежение се подава на превключвателя S1, чиято средна точка и масата на захранването образуват единия диагонал на моста. Сигналът от другия диагонал на моста се подава през последователни RC-групи (С11, R5 и C12, R6) на двата входа на втория операционен усилвател ДА2, включен в режим на усилване 10 пъти. С третия операционен усилвател се управлява отчитането на нулирането на моста. За нулев индикатор не е необходимо да се използва милиамперметър с нула в средата на скалата, тъй като измервателната система е свързана през диодния мост Д1 – Д4 като отрицателна обратна връзка на операционния усилвател ДА3.
Елементите на честотомера се запояват на едностранно фолирана печатна платка с графичен оригинал, показан на фиг. 3а. Разположението на елементите върху обратната страна на платката и свързването на входните и изходните проводници и на захранването е показано на фиг. 3б.
При монтирането трябва да се имат предвид някои особености. Елементите от честотнозависимите рамене на моста на Робинсон-Вин не се монтират на платка с изключение на резистора R2). Сдвоеният потенциометър, образуван от П1 и П2, се изнасят на лицевия панел на устройството.
Кондензаторите С3 – С10 се подбират много точно с фабричен капацитетмер и се запояват директно на перата на галетния превключвател S1, с който се променят обхватите. Резистоът R1 се свързва между потенциометъра П1 и галетния превключвател. Свързването на елементите на моста с устройството е означено на фиг. 2 и фиг. 3б с главни латински букви.

Точността на честотомера зависи до голяма степен от прецизното му настройване. Предварително той трябва да се нулира. При даден на късо вход Uвх и при максимално съпротивление на потенциометъра П3 показанието измервателната система НИ се нулира с потенциометъра П4. След това при отворен вход, съпротивлението на П3 постепенно се намалява като нулевият индикатор НИ периодично се нулира с потенциометъра П4. При нулево съпротивление на потенциометъра П3 стрелката трябва да бъде точно срещу нулата на скалата. Ако в този случай стрелката „пълзи” около нулата, увеличава се съпротивлението на П3. Трябва да се има предвид, че с увеличаването на съпротивлението на потенциометъра П3 чувствителността на устройството намалява и обратно.
Другият съществен елемент, от който зависи точността на устройството, е тарирането му. Най – добри резултати се получават при използването на чехословашки сдвоен хеликоидален потенциометър с линейна характеристика тип „TESLA – TMM – 4,7 x 2-4”. При прецизно настройване и тариране, точността на честотомера е 0,5%. Ако не разполагате с такъв елемент, може да се използва с успех сдвоен жичен потенциометър с минимална неравномерност. За предпочитане е да се използва линеен, тъй като за тарирането на честотомера е необходимо да се проверява само по една стойност на честотата за всеки обхват.


Високочестотен пробник           инж П. Георгиев
Млад Конструктор 1988/4/стр. 5

Пробникът, чиято схема е показана на фиг. 1, преобразува високочестотни сигнали (обикновено носеща висока честота) в постояннотоково напрежение, което може да се измерва с измервателен уред или с осцилоскоп. Той представлява еднополупериоден диоден детектор и с него може да се измерват променливи напрежения в честотния диапазон от 1 kHz до 150 MHz.
Кондензаторът блокира постоянния ток и предпазва диодите Д1 и Д2, които са свързани последователно с цел увеличаване на максимално допустимото входно напрежение. Диодите изправят високочестотното напрежение и осигуряват постояннотоковото напрежение към входа на измервателния уред или осцилоскопа. Резисторът R2 се използва преди всичко, за да изолира проверяваната схема от входа на измервателния уред, но може да служи и като калибриращ резистор. За да бъде падът върху R2 такъв, че нивото на постояннотоковото изходно напрежение да е равно на 0,707 от върховата стойност на високочестотното напрежение, стойността на R2 е избрана да бъде 2,2 Mom.
По този начин постояннотоковото изходно напрежение е равно на ефективната стойност на високочестотното напрежение.
Постоянната съставяща на измерваното високочестотно напрежение не трябва да надвишава 250 V. Експериментално установената грешка при измерване с пробника, за честотния диапазон 1 kHz до 150 MHz, e 5%. Изходът на пробника се свързва с входа на измервателния уред чрез коаксиалния кабел с дължина до 1,4 m.
Влиянието на пробника върху изследваната схема можете да проверите по следния начин. Към изследваната схема се свързва друг пробник или подобен уред и се наблюдава разликата в показанията на нашия пробник или изображението на осцилоскопа. Ако няма промяна или тя е малка, може да се приеме, че пробникът има малко влияние върху схемата.


Аналогов честотомер        доц. д-р инж. Стоян Петков
Радио телевизия електроника 2001/3/стр.19,20

В радиотехниката за измерване на честоти се използват различни методи, като метод на сравнението, метод на моста, метод на заряда и разряда на кондензатора и др.
Аналоговият честотомер, конструиран на основата на определяне на средната стойност на тока в измервателната верига, измерва периодична последователност от правоъгълни импулси, калибровани по продължителност и амплитуда.

Ако през измервателния уред (фиг. 1) – микроамперметър, преминава последователност от импулси с честота f, продължителност на импулса Тау(и) и амплитуда Um, през микроамперметъра в установения режим ще премине ток Iср

Iср = (Тау(и)*Um*f ) / Rи

Където Rи е съпротивлението на измервателната верига.
От (1) се вижда, че при постоянна продължителност и амплитуда на импулсите, токът през измервателната верига е пропорционален на честотата.
С повишаването на честотата се увеличава броят на импулсите, а следователно и средната стойност на тока.
Скалата на измервателния уред може да се градуира непосредствено в стойности на честотата.
Схемата на аналоговия честотомер, показана на фиг. 2, е предназначена за измерване на напрежения със синусоидална (или близка до синусоидалната) форма с амплитуда 0,3 – 3 V.
Осъществена е с български транзистори от типа 2Т3167, 2Т3605.
Предназначението на отделните стъпала на схемата е следното:
Транзисторът VT1 e свързан по схема ОК (емитерен повторител) с цел да осигури голямо входно съпротивление на уреда.
Коефициентът на усилване по напрежение на транзисторното стъпало VT1 е от порядъка на 0,5 – 0,6.
Транзисторното стъпало VT2 е изпълнено по схема ОЕ и има коефициент на усилване по напрежение от порядъка на 20 – 30.
Транзисторното стъпало VT3 e реализирано също по схема на емитерен повторител с коефициент на усилване по напрежение 0,6 – 0,7. Той съгласува изходния импеданс на VT2 с тригера на Шмит, образуван от транзисторите VT4, VT5.
На изхода на VT5 се получава правоъгълно по форма напрежение, което след диференциране на обхватните кондензатори и тример-потенциометри и ограничаване по максимум на нулево ниво и филтриране задейства измервателната система.
Настройката на схемата става с помощта на обхватните тример-потенциометри Rт1 – Rт5 за три точки от обхвата. Така например в обхвата 0 – 30 Hz настройката се прави за 0 Hz, 15 Hz и 30 Hz. Използва се еталонен генератор, за предпочитане цифров честотомер.
Токозахранването на схемата е от две или три батерии (тип 3R12) 4,5 V, като след стабилизиране се получава около 8 – 9 V. Възможно е и мрежово захранване от стабилизиран токоизправител.
Схемата на честотомера може да се реализира и в стационарно изпълнение, като се използва звънчев трансформатор с необходимо вторично напрежение 8 Vеф.
При входни напрежения, по – високи от 5 V (до около 100 V), те трябва да се подават към входа на схемата през делител, показан на фиг. 3.
Измервателният обхват на уреда е 0 Hz – 1 MHz, ен на следните подобхвати:
I – 0 – 30 Hz;
II – 0 – 100 Hz;
III – 0 – 300 Hz;
IV – 0 – 1000 Hz;
………………….
………………….
X – 0 – MHz

Други по – важни параметри на уреда са:
- точност на измерването 3%;
- входен импеданс прибл. = 500 кОm;
- работна температура от - 5 до + 35 С.
Спецификация на елементите
1. Транзистори VT1, VT2, VT3 – тип 2Т3167;
VТ4, VT5 – тип 2Т3605;
Резистори R1 – R16 – MЛТ-1/4 – 1/2 W.
Koндензатори
С2, С3, С4, С7, С9 – електролитни Vраб = 15 V;
C1, C5, C6, C8 – керамични и стирофлексни.
4. Диоди
VD1, VD2, VD3 – тип 2Д;
VD4 – опорен диод диод Vz = 7,5 – 9 V.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баранов, Ю. Измерительные приборы на транзисторах, Радио. М., Энергия, 1973.
2. Козаров, А. и др. Ръководство за лабораторни упражнения по електрически измервания. С., Техника, 1979.
3. НИС, ВМГИ, дог. 558, 1980.
4. Димитрова, М. и др. Импулсни схеми и устройства. С., Техника, 1989.
5. Сп. „Радио, телевизия, електроника”, 1980 – 1990 г.


Икономичен цифров честотомер     инж. Валентин Димов
Радио телевизия електроника 1996/9/стр. 1-3

Често в практиката се налага измерване на честота на импулси. Повечето от произвежданите честотомери са универсални и многофункционални уреди с възможности за измерване както на честотата, така и на период, продължителност на импулси, времеви интервали, фазова разлика, брой на импулси. За повишаване на точността на тези уреди и за автоматизиране на измервателните процеси в тях се използват термостабилизирани кварцови генератори с висока еталонна честота, нониусни генератори, автоматично регулиране на усилването във входните усилватели, самокалибриране, избор на оптимално време за измерване и т.н. Всички тези подобрения и многофункционалността на уредите водят до значително увеличаване на тяхната цена. Поради това не винаги прилагането им е оправдано или възможно.
В статията се предлага решение на икономичен честотомер, който може да се използва в много случаи от практиката при измерване на ниски честоти без изисквания за много голяма точност и липса на финансова възможност за закупуване на сложни и скъпи многофункционални уреди, измерващи честотни и времеви параметри. Особено подходящ е за учебния процес, където съществува драстичен недостиг от парични средства за закупуване на апаратура, за случаи като критична честота на сливане на траекторията при пулсации на светлинния поток, снемане на броячна характеристика на газоразрядни броячи, регулиране на минималните обороти на двигатели с вътрешно горене и т.н.

На фиг. 1 е представена принципната схема на предлагания честотомер. Накратко действието на цифровите честотомери се основава на използването на източник на сигнали с еталонна честота и преброяване на измерваните импулси за време, определено от този източник. Като еталонна честота в случая е приета честотата на захранващата мрежа 50 Hz. При положително напрежение на долния извод на вторичната намотка на понижаващия трансформатор TV1 върху делителя, образуван от резисторите R1 и R2, се отлага синусоидна положителна полувълна на напрежението. При достигане на напрежение, равно на 7 V, се задейства тригерът на Шмит, образуван от логическите елементи DD1.1 и DD1.2, и на изхода на DD1.2 се появява сигнал с ниво лог. 1. Когато напрежението върху делителя започне да спада и достигне стойност 3,6 V, тригерът променя състоянието си и на изхода на DD1.2 се появява сигнал с ниво лог. 0. При отрицателно напрежение на долния извод на вторичната намотка на трансформатора TV1 диодът VD3 е отпушен и шунтира резисторния делител R1, R2. Диодът VD4 е обратно поляризиран, което изключва влиянието на положителното напрежение на заредения кондензатор С1. Поради това при отрицателна полувълна на синусоидното напрежение върху делителя се получава напрежение около 0 V или по – точно равно на напрежението на отпушения диод VD3. По този начин делителят на напрежение и тригерът на Шмит преобразуват синусоидното напрежение в импулси с TTL – нива и с честота 50 Hz. Чрез логическия елемент DD1.3 тези импулси постъпват в делителя на честота, изграден с елементите DD2 и DD3. На изход QD (извод 11) на DD3 се получават еталонни импулси с честота 1 Hz или период 1 s.
Измерваните импулси постъпват към извод 15 на схемите DD5 – DD7, всяка от които обединява брояч, регистър, дешифратор и седемсегментен светодиоден индикатор. Действието на тези схеми се управлява от схемата DD4. При всеки положителен фронт на еталонните импулси с честота 1 Hz от изхода QD на DD3 се задейства чакащият мултивибратор DD4.1. На инвертиращият изход Q на този мултивибратор се формира краткотраен импулс с ниво лог. 0 за време около 3 мкS. При този импулс регистрите в DD5 – DD7 прехвърлят състоянието на броячите към дешифраторите на същите схеми. С прекратяване на изходния импулс от DD4.1 се задейства вторият чакащ мултивибратор DD4.2, който на инвертиращия си изход Q (черта) изработва импулс с времетраене също 3 мкS. При този импулс се извършва нулиране на броячите, след което те започват отначало броенето на входните импулси в продължение на 1 s, т.е. до момента, в който на изход Q на DD4.2 се появи отново краткотраен импулс с ниво лог. 0. Преброените и представените от индикаторите за това време импулси представляват честотата, изразена в Hz.
През времето на броене на входните импулси, показанията на седемсегментните индикатори не се променят. На изводи 5 на DD5 – DD7 се поддържа сигнал с ниво лог. 1 от изход Q (черта) на DD4.1 и затова буферните регистри не следват промените в броячите. Изходите на регистрите приемат състоянията на изходите на броячите само при появяването през 1 s на краткотрайния импулс на изход Q (черта) на DD4.1.
За проверка на изправността на честотомера е предвидена възможност за измерване на еталонната честота. Чрез поставяне на превключвателя SA1 от положение „работа” в положение „проверка” индикаторът трябва да отчита честота 50 Hz.
Входът на честотомера, чиято принципна схема е представена на фиг. 1, е предназначен за стандартни логически TTL – нива на входните импулси. При използване на честотомера за измерване на честотата на други видове сигнали и импулси, необходимо е да се добави подходящо входно устройство, което да преобразува и формира входните импулси. При необходимост от измерване на по – висока честота, могат да се добавят още схеми от типа на DD5 – DD7. Свързването им става по същия начин, както DD7.
За захранване на честотомера се използва интегрален стабилизатор за 5 V от типа МА 7805.
Точността на честотомера зависи както и при другите цифрови честотомери от точността на източника на еталонна честота и грешката от дискретизация на входните импулси. В случая източник на еталонна честота е честотата на мрежата, която е 50 Hz и съгласно БДС 10694-80 отклонението от тази честота не трябва да е по – голямо от +/-0,1 Hz. Tова допустимо отклонение на честотата на мрежата се трансформира в изхода на делителя DD3 във време +/-2Е-3 (2 по 10 на минус трета) s или времето за броене на входните импулси е 1 +/-2Е-3 s. В действителност времето за броене на входните импулси се намалява още и с времето, през което на извод 12 на DD5-DD7 има сигнал с ниво лог. 0. Както вече беше посочено, това време е с продължителност около 3Е-6 s, т.е. 3 порядъка по – малко от отклонението вследствие на допустимите промени в честотата на мрежата и влиянието му върху точността на честотомера е пренебрежимо малко. Възможната грешка е 1 Hz.

На фиг. 2а, б и 3а, б са представени графичните оригинали на печатните платки за честотомера. Върху тях не е предвидено място само за мрежовия трансформатор ТV1.


Електронен честотомер с линейна скала    Георги Минчев
Радио телевизия електроника 1996/6/стр. 24-26

На фиг. 1 е дадена схема на честотмер, реализиран с четири транзистора. Устройството се състои от входно стъпало, осъществено с полевия транзистор VT1, с което се осигурява голямо входно съпротивление. С транзисторите VT2-VT4 e реализиран усилвател-ограничител, преобразуващ входния сигнал в импулсно напрежение, което се използва за зареждане на един от кондензаторите С7-С10, включени към колекторната верига на транзистора VT4. Средната стойност на протичащия през микроамперметъра ток е пропорционална на честотата на измервания сигнал. Честотомерът има четири подобхвата: в положение 1 може да се отчитат честоти до 100 Hz, в положение 2 – до 1000 Hz, в положение 3 – до 10 кHz, и в положение 4 – до 100 кHz. Входното съпротивление на честотомера е 1 МOm; той може да работи с входни напрежения от 0,1 до 100 V. Във входа е предвиден атенюатор, който се превключва с галетния превключвател S1.
За настройка на уреда се използва точен сигнал-генератор. Тя се извършва в следната последователност: превключвателят S2 се включва на първия подобхват, на входа се подава еталонно напрежение с честота 100 Hz, kaто с настройка на съпротивлението на тример потенциометъра RP17 се нагласява стрелката на микроамперметъра да показва деление 100. Превключва се на втория подобхват, подава се еталонно напрежение с честота 1 kHz, с тример-потенциометъра RP18 се нагласява стрелката да показва 1 кHz, т.е. на максимално крайно деление на микроамперметъра. По този начин се постъпва при регулиране и на другите подобхвати.
При започване на работа с честотомера първо се проверява честотата (50 Hz) на напрежението в електрическата мрежа. Това се осъществява, като превключвателят S1 се постави в положение 4, а S2 – в положение 1. В устройството е използван микроамперметър с магнитоелектрическа система и крайно отклонение на стрелката 100 мкА. Това създава удобство и отпада необходимостта от специално надписване на скалата. Надписът върху скалата „мкА” може да бъде заменен с “Hz”. Tрансформаторът Т1 е навит на магнитопровод със сечение 5,9 кв. сm. Намотка I има 1680 нав. от проводник ПЕЛ-0,21 mm, намотка II – 270 нав. от ПЕЛ-0,18 mm, и намотка III – 55 нав. от ПЕЛ-0,49 mm. Особеност при навиване на трансформатора е, че между първичната и вторичните намотки се поставя екран. Това се осъществява, като след навиване на първичната намотка се навива един ред навивка до навивка от проводник ПЕЛ- 0,1 mm. Единият извод на екранната намотка се свързва към маса.
Транзисторите VT2 – VT4, посочени на схемата, може да се заменят с други подобни с коефициент на усилване над 90. Превключвателите S1 и S2 са миниатюрни, галетни с 2 х 5 положения.

Схема на друг честотомер, реализиран с TTL интегрални схеми и един биполярен транзистор, е дадена на фиг. 2. Тя се състои от тригер на Шмит, чакащ мултивибратор и ограничително стъпало, реализирано с транзистора VT1, в колекторната верига на който е включен микроамперметърът РА1. Два от логическите елементи на интегралната схема D1 се използват за реализиране на тригер на Шмит, а с другите два е осъществен чакащ мултивибратор. Устройството има четири честотни подобхвата – от 30 Hz до 300 Hz, до 3 кHz и до 30 кHz, но може да се построи и с повече подобхвати и за други честоти. Средната стойност на тока, протичащ през микроамперметъра РА1, е пропорционален на честотата на измервания входен сигнал.
Използвания микроамперметър е с магнитоелектрическа система и крайно отклонение на стрелката 600 мкА. Настройката се извършва в същия порядък, описан за честотомера от фиг. 1.
Захранването се осъществява от една батерийка тип 6F22 чрез параметричен стабилизатор, реализиран с резистора R12 и ценеровия диод VD1. Входната чувствителност се регулира с тример-потенциометър RP2 и достига 300 mV. Интегралната схема D1 може да се замени с SN7400N, MH7400, D100, CDB400E, TL7400, SFC400E, FLH101.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борноволков, Э.П., В.В. Фролов. Радиолюбительские схемы. К., Теxнiка, 1982.
2. Лучшие конструкции 28 –й выставки творчества радиолюбителей. М., ДОСААФ, 1981.
3. Рачев, Д. Интегрални схеми в транзисторно и интегрално изпълнение. С., Техника, 1978.
4. Стефанов, С. Любителски измервателни устройства. С., Техника, 1989.
5. Меерсон, А.М. Радиоизмерительная техника. Л, Энергия, 1978.
6. Кузев, Г.М. Приложни радиоелектронни устройства – V ч. С., Техника, 1988.


Тестер за индуктивности      Е.М. (По материали на сп. „Радио”)
Млад Конструктор 1973/2/стр. 3

Описаният тестер дава възможност да се проверяват намотки на трансформатори, дросели, електродвигатели, релета, контактори и други индуктивни бобини в обхвата от 200 мкH до 2 Н. Чрез този уред може да се определи не само целостта на намотката, но и наличието в нея на късо съединени навивки. Освен това тестерът може да се използва за проверка на изправността на преходите на силициеви диоди и транзистори. Той позволява еднозначно да се определи видът на повредата – прекъсната верига или късо съединени навивки.
Действие на схемата

Основният възел на уреда е измервателният генератор, осъществен с транзисторите Т1 и Т2 (фиг. 1). Неговата работна честота се определя от параметрите на трептящия кръг, образуван от кондензатора С1 и проверяваната индуктивна бобина Lx, към изводите на която се включват накрайниците ХР1 и ХР2. Генераторът работи добре в широк обхват на изменение на съотношението Lx/C1. Чрез променливия резистор R1 се установява необходимата дълбочина на положителната обратна връзка, осигуряваща надеждната работа на генератора.
Транзистотът Т3, свързан като диод, осигурява необходимото напрежение между емитера на Т2 и базата на Т4. Експериментите с различни силициеви диоди, включени на мястото на Т3 показват, че те осигуряват желания резултат.
Импулсният генератор с транзисторите Т4 и Т5 заедно с усилвателя на мощност Т6 осигуряват работата на индикаторната лампа Л в един от трите режима: липса на светене, мигане и непрекъснато светене. Режимът на работа на импулсния генератор се определя осредством базовото преднапрежение на Т4.
Пробникът работи по следния начин. При дадени накъсо (допрени) накрайници ХP1 и ХР2 измервателният генератор не работи и транзисторът Т2 е отпушен. Постоянното напрежение на емитера му, а следователно и на базата на Т4, не е достатъчно за задействане на импулсния генератор. Транзисторите Т5 и Т6 са отпушени и лампата Л свети непрекъснато, като сигнализира за целостта на управляваната верига.
Когато към пробниците се включи проверяваната индуктивност (напр. намотка на трансформатор), измервателният генератор се възбужда, като режимът му се нагласява с R1. Емитерното напрежение на Т2 се повишава, увеличава се базисното преднапрежение на Т4 и импулсният генератор се задейства.. Лампата започва да мига.
Ако в проверяваната намотка има късо съединени навивки, измервателният генератор няма да се задейства и уредът ще работи както при допрени пробници. При ени проводници или при прекъсната намотка на проверяваната индуктивност, транзисторът Т2 е запушен. Емитерното му напрежение, а следователно и базовото напрежение на Т4, рязко нараства. Тогава Т4 се отпушва до насищане, поради което работата на импулсния генератор се прекъсва, Т5 и Т6 се запушват и лампата Л не свети.
Ако към пробниците ХР1 и ХР2 се включи PN преходът на силициев транзистор или диод в права посока (анодът – към ХР1, а катодът – към ХР2), лампата Л ще мига. При пробит преход лампата ще свети непрекъснато, а при прекусната верига няма да свети.
Конструкция

Удобно е частите да се монтират на печатна платка от фолиран текстолит. На фиг. 2 са показани примерно опроводяване и монтаж на елементите. За индикатор е подходяща крушка 2,5 V/70 mA, а за захранване – два последователно свързани елемента от 1,5 V. Желателно е променливият резистор R1 да има логаритмична скала. Освен посочените в схемата типове транзистори, може да се използват още: за Т1, Т2 и Т3 – КТ358В, КТ312В. Транзисторите Т4 и Т5 (КТ316Б) могат да се заменят с еквивалентните им от серията КТ502 и КТ361. За транзистора Т6 най – подходящи са сериите КТ315 и КТ503.
За индикаторна лампа може да се направи фасунга от калайдисана ламарина. От същия материал може да се изработи и сенник (на фиг. 2 е показан с прекъсната линия).
При използване на посочените в схемата елементи, регулировката на пробника се свежда до до градуиране на скалата на променливия резистор. За целта към пробниците ХР1 и ХР2 се включват изправни бобини с различна индуктивност. Тогава оста на променливия резистор R1 се върти, докато Л започне да мига. След това оста се установява близо до крайното ляво положение, при което мигането още се запазва и на скалата се отбелязва стойността на познатата индуктивност или някакво условно означение. Може да се случи, че при крайното дясно положение на оста и при ени пробници лампата Л да свети. В такъв случай се увеличава стойността на резистора R3, докато лампата угасне.
Необходимо е да се отбележи, че когато се проверяват намотки на трансформатори с голям коефициент на трансформация, тестерът трябва да се включи към намотката с най – голям брой навивки. Това е необходимо, защото когато се проверява намотката с по – малък брой навивки, трудно се забелязва късо съединение в по – високоомната намотка.

Измервател на индуктивност и вътрешно съпротивление на бобини
Румен Цончев, Феньо Филипов
Радио телевизия електроника 1994/7/стр.5 – 7

В статията се предлага описание на уред, който измерва индуктивност и вътрешно съпротивление на бобина чрез преобразуване им в постоянно напрежение. С него могат да се определят стойностите на индуктивност в граници от 50 мкН до 10 Н с грешка под 2,5% и на активно вътрешно съпротивление в обхвата от 2 Оm до 1 кОm с точност 1,5%.
При разглеждането на принципа на работа на уреда се възприема опростена еквивалентна електрическа схема на реална бобина, представляваща последователно свързани идеална бобина с индуктивност L и резистор R. Ako към нея се включи генератор на периодичен ток с триъгълна форма (фиг. 1) със сила

Блоковата схема на измервателя, използващ посочения принцип на работа, е показан на фиг. 2. Функционалният генератор 1 изработва триъгълно напрежение с необходимите параметри. То се подава на входа на преобразувател

„напрежение – ток” 2, от които се получава стабилен ток с форма, показана на фиг. 1. Той протича през изследваната реална индуктивност 3. Напрежението между двата извода на бобината се подава към синхронен детектор 4, който работи в зависимост от положението на ключа в два режима – на инвертор (положение „R”) и на синхронно детектиране (положение „L”). Изходното му напрежение се осреднява от нискочестотен филтър 5, към чийто изход е свързан измервателен уред 6.

Принципната схема на устройството е представена на фиг. 3. С операционните усилватели AD1 и AD2 е построен функционален генератор с четири фиксирани честоти – 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz. Изменението на честотата става чрез превключване на кондензаторите С1 – С4, а донастройването и - чрез тримера RP1. Посочените кондензатори са толеранс +/-1% (при липса на такива се налага подбор). Диодите VD1, VD2 и VD3, VD4 са подбрани по двойки с близки волт – амперни характеристики в право включване. С тримера RP6 се симетрират допълнително двата полупериода на изходното напрежение.
ОУ AD3 и транзисторите VT1, VT2 образуват преобразувател „напрежение – ток” със следяща обратна връзка. С тримера RP7 се регулира амплитудата на подаваното на входа триъгълно напрежение, а тримерът RP11 служи за постояннотоково изместване на изходния ток. Полученият ток с амплитуда 10 mA преминава през изследваната индуктивност Lx.
Падът на напрежение върху нея се подава към диференциалния усилвател, реализиран с АD4 (резисторите, означени със звезда, са с толеранс 0,1%). Изходът на усилвателя е свързан с входа на стъпалото „инвертор – синхронен детектор”, осъществено с АD5 и VT3, VT4. Полевите транзистори са подбрани по стръмност на характеристиката. Двата режима на работа на стъпалото се превключват с помощта на ключа К1, като при затворен ключ стъпалото работи като синхронен детектор (положение „L”), а при отворен ключ – като инвертор (положение „R”).
Полученият сигнал се осреднява от НЧФ на Батъроут III ред (изпълнен с AD6) с честота на среза 2 Hz и стръмност 18 dB/oct и се усилва от усилвател с АD7. Коефициентът му на усилване може да се променя стъпално чрез превключвателя S2 на следните стойности: положение 1 – Ku = 1 (който съответства на множител В = 5); положение 2 – Кu = 2,5 (съответства на множител В = 2); положение 3 – Ku = 5 (множител В = 1). Така определеният множител B участва във формулите, даващи връзката между изходното напрежение и неизвестните индуктивност и вътрешно съпротивление.
Към изхода на усилвателя се свързва постояннотоков многообхватен волтметър с минимален обхват 100 mV и максимален 10 V. Захранващите напрежения са стабилизирани и имат стойност +15 V и -15V.
Начин на работа
Изследваната бобина се присъединява към измервателните клеми X1 и X2. С ключа К1 се избира положение „L”. S1 се превключва на най-ниската честота (10 Hz), a S2 – на положение 1 (В = 5). Волтметърът се поставя на обхват 100 mV. Ако показаното на уреда е близо до 0 (под 10 mV), се превключва на следващата по – висока честота през S1, докато се появи отчитане над 10 mV. С помощта на превключвателя S2 показанието на уреда се увеличава, докато стрелката премине във втората половина на скалата. Тогава се отчита изходното напрежение U (V). Стойността L се получава чрез формулата

L(H) = (10*U*B)/f,

Където U е във V, a f – в Hz. При този начин на измерване в значителна степен се отслабва влиянието на паразитния капацитет на бобината върху получените резултати.
Измерването на вътрешното съпротивление на бобината R се извършва при ключ К1, поставен в положение “R”, при най – ниската честота. С помощта на превключвателя S2 се избира множител В = 1. Измерва се напрежението на изхода U, което е свързано с R чрез формулата

R = 40*U

Където U е във V, а R – в Оm. При отчетеното напрежение, по – голямо от 5 V, с превключвателя S2 се избира множител В = 2 или В = 5 и измерването се повтаря. В този случай

R = 40*U*B

При нужда обхватът на измерваните индуктивност и вътрешно съпротивление може да бъде разширен чрез промяна на амплитудата на тока Io.
Предлаганият уред съчетава относителна простота на схемното решение и задоволителна точност. Възможно е да бъде измерена индуктивноста на бобини с много нисък качествен фактор, което с други методи е трудно. Изходният сигнал е напрежение, пропорционално на индуктивността или вътрешното съпротивление на бобината. При работа с измервателя липсват операции на механична настройка, характерна за променливотоковите мостове.


RAM тестер
По материали на чуждестранния печат
Млад Конструктор 1992/9-10/стр. 28,29

При реализиране на микрокомпютърни устройства е добре елементите (особено паметите) да се тестват, преди да се монтират на платката. Това изискване е задължително, когато се използват употребявани памети. Принципната електронна схема на RAM тестер за входящ контрол на памети от типа 2102 е показана на фигурата.

Устройството съдържа генератор на правоъгълни импулси с честота около 100 кHz, изграден с тригер на Шмит – логически елемент ЛЕ1, 12-разреден двоичен брояч (интегрални схеми ИС1 – ИС3), демултиплексор с два входа и четири изхода, реализиран с ИС4, и схема за управление на светодиодите Д1 и Д2, изпълнена с логическите елементи ЛЕ2 – ЛЕ12.
Интегралната схема 2102 се проверява със серия импулси във всички адреси. Първият цикъл от проверката включва запис на нула във всички адреси. Вторият цикъл на теста е четене на записаните нули във всички адреси. Третият етап от проверката се заключава в запис на логически единици във всички адреси, а четвъртият – четене на записаните единици във всички адреси. Броят на импулсите във всеки цикъл е 1024, т.е. колкото е броят на адресите на статичната памет 2102 за четене и за запис с организация на паметта 1024х1.
Първите 10 (младшите) разреда на двоичния брояч ИС1-ИС3 се използват за адресиране на паметта, а последните два (старшите) разреда – за адресиране на демултиплексора. След включва-

Универсален генератор на линейно изменящо се напрежение          инж. Хуго Оскар  Радио телевизия електроника 1982/7/стр.20

Генератор на стъпалообразно напрежение     По материали на сп. "Practical Electronics", м. май. 1980 г. Радио телевизия електроника 1982/10/стр.29

Уред за измерване на индуктивности Радио телевизия електроника 1983/7/стр.25, 26 По материали на сп. "Amaterske radio" ЧССР, бр.10,1982 г.

Статтията като съдържание не завършва, защото обемът и е многократно по - голям и ще бъде продължена със следващи публикации по темата.

Публикуването на подобни устройства на сайта ще продължава и по - нататък!

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

         главна страница      напред             горе