परिचालन प्रवर्धक बनाने के लिए वोल्टमीटर। रैखिक पैमाने के साथ एचएफ वोल्टमीटर। LM3914 चिप पर ऑटोमोटिव वाल्टमीटर

परिचालन प्रवर्धक वाल्टमीटर

http://www. आई.आर.एल.एस. लोग ru/izm/वोल्ट/वोल्ट05.htm

विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरण स्थापित करते समय, व्यापक आवृत्ति रेंज पर काम करने वाले उच्च इनपुट प्रतिबाधा वाले एसी और डीसी वोल्टमीटर की अक्सर आवश्यकता होती है। यह एक ऐसा अपेक्षाकृत सरल उपकरण था जिसे K574UD1A ऑप-एम्प का उपयोग करके बनाया जा सकता था, जिसमें उच्च विशेषताएं हैं (10 मेगाहर्ट्ज से अधिक की एकता लाभ आवृत्ति और 90 V/µs तक की आउटपुट वोल्टेज स्लीव दर)।

वोल्टमीटर का योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 1.

यह आपको 11 उपश्रेणियों में एसी और डीसी वोल्टेज को मापने की अनुमति देता है (ऊपरी माप सीमाएं आरेख में दर्शाई गई हैं)। फ़्रिक्वेंसी रेंज - "10 एमवी" उपश्रेणी में 20 हर्ट्ज से 100 किलोहर्ट्ज़ तक, "30 एमवी" उपश्रेणी में 200 किलोहर्ट्ज़ तक और बाकी में 600 किलोहर्ट्ज़ तक। इनपुट प्रतिबाधा - 1 MOhm. डीसी वोल्टेज मापने में त्रुटि ±2 है, एसी वोल्टेज ±4% है। वार्मअप (20 मिनट) के बाद शून्य बहाव व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। वर्तमान खपत - 20 एमए से अधिक नहीं।

डिवाइस में OOS सर्किट में डायोड ब्रिज VD1-VD4 के साथ op-amp DA1 पर आधारित एक सटीक रेक्टिफायर होता है। सुधारित वोल्टेज को माइक्रोएमीटर RA1 को आपूर्ति की जाती है। यह समावेशन आपको वोल्टमीटर का सबसे रैखिक पैमाना प्राप्त करने की अनुमति देता है। रेसिस्टर R14 का उपयोग ऑप-एम्प को संतुलित करने के लिए किया जाता है, यानी डिवाइस को शून्य रीडिंग पर सेट करने के लिए।

एक सटीक रेक्टिफायर का उपयोग न केवल वैकल्पिक बल्कि प्रत्यक्ष वोल्टेज को मापने के लिए किया गया था, जिससे एक ऑपरेटिंग मोड से दूसरे में स्विच करते समय स्विचिंग समय की संख्या कम हो गई। इसके अलावा, इसने डीसी वोल्टेज को मापने की प्रक्रिया को सरल बना दिया, क्योंकि पीए 1 माइक्रोएमीटर की ध्रुवीयता को बदलने की कोई आवश्यकता नहीं थी। मापा प्रत्यक्ष वोल्टेज का संकेत ऑप-एम्प डीए 2 पर ध्रुवीयता संकेतक द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो स्केल एम्पलीफायर सर्किट के अनुसार जुड़ा होता है और एलईडी एचएल 1, एचएल 2 के साथ लोड होता है। डिवाइस की संवेदनशीलता ऐसी है कि यह वोल्टेज की ध्रुवीयता को इंगित करता है जब माइक्रोएमीटर सुई केवल एक स्केल डिवीजन द्वारा विचलित होती है।

डिवाइस के ऑपरेटिंग मोड को स्विच SA1 द्वारा चुना जाता है, माप उपश्रेणी को स्विच SA2 द्वारा चुना जाता है, जो ऑप-एम्प DA1 को कवर करने वाले फीडबैक लूप की गहराई को बदलता है। इस मामले में, प्रतिरोधों के दो समूहों को OOS सर्किट में शामिल किया जा सकता है: R7-R11 (इनपुट पर निरंतर वोल्टेज पर) और R18, R19, R21-R23 (वैकल्पिक वोल्टेज पर)। उत्तरार्द्ध की रेटिंग इस तरह से चुनी जाती है कि उपकरण रीडिंग साइनसॉइडल के प्रभावी मूल्यों के अनुरूप हो

प्रत्यावर्ती वोल्टेज. सुधार सर्किट R17C8, R20C9 "10 mV" और "30 mV" उपश्रेणियों में डिवाइस के आयाम-आवृत्ति प्रतिक्रिया (AFC) की असमानता को कम करते हैं। चोक L1 परिचालन एम्पलीफायर DA1 की आवृत्ति प्रतिक्रिया की गैर-रैखिकता के लिए क्षतिपूर्ति करता है। एक और तीन की माप सीमाओं की बहुलता तत्वों R1-R6, C2-C7 पर इनपुट आवृत्ति-मुआवजा डिवाइडर द्वारा सुनिश्चित की जाती है। विभाजन गुणांक स्विच SA2 द्वारा DA1 माइक्रोक्रिकिट के OOS सर्किट में प्रतिरोधों के स्विचिंग के साथ-साथ बदलता है।

उपकरण एक स्पंदित स्रोत से संचालित होता है (चित्र 2)। आधार वी. ज़ैतसेव, वी. रायज़ेनकोव के लेख "छोटे आकार की नेटवर्क बिजली आपूर्ति" ("रेडियो", 1976, नंबर 8, पीपी। 42, 43) में वर्णित डिवाइस से लिया गया है। स्थिरता बढ़ाने और आपूर्ति वोल्टेज तरंग के स्तर को कम करने के लिए, इसे DA3, DA4 माइक्रोसर्किट और LC फिल्टर पर स्टेबलाइजर्स के साथ पूरक किया गया है। आप ±15 V के किसी अन्य उपयुक्त स्थिर वोल्टेज स्रोत के साथ-साथ गैल्वेनिक सेल या बैटरियों की बैटरी का उपयोग कर सकते हैं।

वोल्टमीटर 100 μA के कुल विचलन वर्तमान और दो स्केल (100 और 300 के अंतिम निशान के साथ) के साथ एक M265 माइक्रोएमीटर (सटीकता वर्ग 1) का उपयोग करता है। प्रतिरोधों R1-R6, R7-R11, R18, R19, R21-R23 के प्रतिरोधों का अनुमेय विचलन ±0.5% से अधिक नहीं है। K574UD1A माइक्रोक्रिकिट को K574UD1B, K574UD1V से बदला जा सकता है। चोक L1-L5 - DM-0.1. ट्रांसफार्मर टी1 एक टॉरॉयडल चुंबकीय कोर पर 34 के बाहरी व्यास, 18 के आंतरिक व्यास और 0.1 मिमी मोटे पर्मलॉय टेप से 8 मिमी की ऊंचाई के साथ घाव किया गया है। विंडिंग I और IV में प्रत्येक में तार PEV-2 0.1, II और III - 120 (PEV-2 0.2), और V और VI - 110 (PEV-2 0.3) मोड़ के 60 मोड़ होते हैं।

हस्तक्षेप को कम करने के लिए, OOS सर्किट R7-R11, R18, R19, R21-R23 के इनपुट डिवाइडर और रेसिस्टर्स के तत्व सीधे स्विच SA2 के संपर्कों पर लगाए जाते हैं। शेष भागों को बोर्ड पर रखा जाता है, जो माइक्रोएमीटर के थ्रेडेड पिन-टर्मिनलों पर लगाए जाते हैं। DA1 चिप पीतल की स्क्रीन से ढकी हुई है। ऑप-एम्प के पावर पिन 5 और 8 सीधे डीए1 माइक्रोक्रिकिट पर 0.022...0.1 μF की क्षमता वाले कैपेसिटर के माध्यम से एक आम तार से जुड़े होते हैं। इसके पिन 3 और 4 परिरक्षित तारों द्वारा स्विच SA1, SA2 से जुड़े हुए हैं। बिजली आपूर्ति के ट्रांजिस्टर VT1, VT2 लगभग 6 सेमी2 के शीतलन सतह क्षेत्र के साथ हीट सिंक पर स्थापित किए जाते हैं। स्रोत की जांच की जानी चाहिए.

सेटअप पावर स्रोत से शुरू होता है। यदि इसका अवरोधक थरथरानवाला स्व-उत्तेजित नहीं होता है, तो प्रतिरोधक R26 का चयन करके पीढ़ी प्राप्त की जाती है। इसके बाद, वोल्टेज +15 और -15 V सेट करने के लिए ट्रिमिंग रेसिस्टर्स R28, R30 का उपयोग करें, समायोजित किए जा रहे डिवाइस को स्रोत से कनेक्ट करें और सुनिश्चित करें कि DA1 माइक्रोक्रिकिट स्व-उत्तेजित न हो। यदि ऐसा होता है, तो इसके टर्मिनलों 6 और 7 के बीच 4...10 पीएफ की क्षमता वाला एक संधारित्र कनेक्ट करें और प्रत्यक्ष और वैकल्पिक वोल्टेज को मापने की सभी उप-श्रेणियों में स्व-उत्तेजना की अनुपस्थिति की जांच करें।

इसके बाद, डिवाइस को "1 वी" वैकल्पिक वोल्टेज माप उपश्रेणी पर स्विच किया जाता है और 100 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक साइनसॉइडल सिग्नल इनपुट पर आपूर्ति की जाती है। इसके आयाम को बदलने से, तीर पैमाने के मध्य चिह्न पर विक्षेपित हो जाता है। इनपुट वोल्टेज की आवृत्ति को बढ़ाकर, ट्रिमिंग कैपेसिटर सी 2 ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज में डिवाइस रीडिंग में न्यूनतम परिवर्तन प्राप्त करता है। कैपेसिटर C4 और C6 की कैपेसिटेंस को बदलते हुए, क्रमशः "10 V" और "100 V" उपश्रेणियों पर भी ऐसा ही किया जाता है। इसके बाद, एक मानक वोल्टमीटर का उपयोग करके सभी उपश्रेणियों पर उपकरण रीडिंग की जाँच की जाती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वोल्टमीटर में K574UD1A माइक्रोक्रिकिट की अनुपस्थिति में, आप किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ K140UD8 ऑप-एम्प का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि, इससे ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज में थोड़ी कमी आएगी।

वी. शेल्कानोव

मिलिवोल्टमीटर

http://www. आई.आर.एल.एस. लोग ru/izm/वोल्ट/वोल्ट06.htm

उपकरण, जिसका स्वरूप चित्र में दिखाया गया है। 1 तिहाई पी. पत्रिका कवर (यहां नहीं दिखाया गया है), आवृत्ति रेंज 20 हर्ट्ज...20 मेगाहर्ट्ज में 300 वी तक अतिरिक्त विभक्त अनुलग्नक का उपयोग करके, 1 एमवी से 1 वी तक साइनसॉइडल वोल्टेज के प्रभावी मूल्यों को मापता है। एक सामान्य नकारात्मक प्रतिक्रिया (एनएफई) द्वारा कवर किए गए मिलिवोल्टमीटर में एक रेक्टिफायर के साथ ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर के उपयोग ने रीडिंग और एक रैखिक पैमाने की उच्च सटीकता प्राप्त करना संभव बना दिया। 20 kHz की आवृत्ति पर मुख्य त्रुटि ±2% से अधिक नहीं है। अंतराल 100 हर्ट्ज...10 मेगाहर्ट्ज में अतिरिक्त आवृत्ति त्रुटि ±1 से अधिक नहीं है, और अंतराल 20...100 हर्ट्ज और 10...20 मेगाहर्ट्ज में - ±5% है। 10 तक और 10 से 20 मेगाहर्ट्ज तक आवृत्ति अंतराल में माप सीमा को स्विच करने से त्रुटि क्रमशः ±2 और ±6% से अधिक नहीं है। शौकिया रेडियो अभ्यास (±10...12%) के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ, डिवाइस 30 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ वोल्टेज को माप सकता है, लेकिन न्यूनतम वोल्टेज 3 एमवी है। मिलीवोल्टमीटर का इनपुट प्रतिरोध 1 MOhm है, इनपुट कैपेसिटेंस 8 pF है। यह उपकरण ग्यारह D-0.25 बैटरियों की बैटरी द्वारा संचालित है। वर्तमान खपत लगभग 20 mA है। ताज़ा चार्ज की गई बैटरी से निरंतर संचालन का समय कम से कम 12 घंटे है।

चार्जर्स" href='/text/category/zaryadnie_ustrojstva/' rel='bookmark'>चार्जर (VD4)।

रिमोट प्रोब कैस्केड 100% पर्यावरण संरक्षण द्वारा कवर किया गया है। इसका भार और साथ ही OOS सर्किट का एक तत्व वोल्टेज विभक्त R8-R13 है। कनेक्टिंग केबल की विशेषता प्रतिबाधा (1500 मीटर) के साथ डिवाइडर से मिलान करने के लिए एक अतिरिक्त अवरोधक आर 8 शामिल किया गया है। कैपेसिटर C4. C5 आवृत्ति विरूपण के लिए क्षतिपूर्ति करता है।

वाइडबैंड मिलिवोल्टमीटर एम्पलीफायर को VT3--VT10 ट्रांजिस्टर का उपयोग करके इकट्ठा किया जाता है। VT4 ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हुए एम्पलीफायर स्वयं तीन चरण वाला है। VT7, VT10 एक लोड के साथ, जिसके कार्य ट्रांजिस्टर VT3, VT6, VT9 का उपयोग करके एक एम्पलीफायर द्वारा किए जाते हैं। डायोड से जुड़े ट्रांजिस्टर VT5 और VT8 ट्रांजिस्टर VT3 और VT4 के कलेक्टरों और उत्सर्जकों के बीच वोल्टेज बढ़ाते हैं।

एम्पलीफायर इनपुट कैपेसिटर C6, C7 और स्विच SA1.2 के माध्यम से वोल्टेज डिवाइडर के आउटपुट से जुड़ा हुआ है। ध्रुवीकरण वोल्टेज को रोकनेवाला R14 के माध्यम से कैपेसिटर के कनेक्शन बिंदु पर आपूर्ति की जाती है। रेसिस्टर R15 ट्रांजिस्टर VT4 के इनपुट कैपेसिटेंस के साथ एक लो-पास फिल्टर बनाता है, जो एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी बैंड के बाहर लाभ को कम करता है।

प्रत्यक्ष धारा के लिए, एम्पलीफायर को प्रतिरोधों R15 और R21 के माध्यम से सामान्य OOS द्वारा कवर किया जाता है। लोड कैस्केड भी सामान्य OOS द्वारा कवर किए जाते हैं, और इसकी गहराई 100% के बराबर होती है, क्योंकि ट्रांजिस्टर VT3 का आधार सीधे ट्रांजिस्टर VT9 के उत्सर्जक से जुड़ा होता है। यह OOS प्रत्यावर्ती धारा पर भी काम करता है (प्रतिरोधक R25 को संधारित्र द्वारा शंट नहीं किया जाता है), जो ट्रांजिस्टर VT9 (और संपूर्ण एम्पलीफायर) के आउटपुट प्रतिरोध को काफी बढ़ा देता है और इसके आउटपुट कैपेसिटेंस को कई पिकोफैराड तक कम कर देता है। यह प्रवर्धित सिग्नल की संपूर्ण शक्ति को एक विस्तृत आवृत्ति रेंज पर रेक्टिफायर (VD1. VD2) तक संचारित करने के लिए स्थितियाँ बनाता है। उच्च आउटपुट प्रतिरोध रेक्टिफायर सर्किट और एक रैखिक पैमाने में वर्तमान जनरेटर मोड प्रदान करता है।

आरेख में दर्शाए अनुसार ट्रांजिस्टर VT9 और VT10 पर स्विच करते समय, एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग मोड में स्थिरता प्राप्त करना बहुत मुश्किल है। ट्रांजिस्टर VT3 और VT4 के संग्राहकों को प्रतिरोधक R18 और R19 के माध्यम से जोड़ने और ट्रांजिस्टर VT6 और VT7 के संग्राहकों को उनके कनेक्शन बिंदु (2) से जोड़ने से अच्छे परिणाम प्राप्त हुए।

यदि किसी कारण से, उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर VT3 के तापमान में वृद्धि के कारण, इसकी कलेक्टर धारा बढ़ जाती है। परिणामस्वरूप, इसके कलेक्टर और एमिटर और ट्रांजिस्टर VT6, VT9 की धाराओं के बीच वोल्टेज कम हो जाता है, और बाद वाले के कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज बढ़ जाता है। हालाँकि, ट्रांजिस्टर VT6 का कलेक्टर करंट ट्रांजिस्टर VT3 के करंट बढ़ने की तुलना में काफी हद तक कम हो जाता है। इसलिए, उनका कुल प्रवाह काफी कम हो जाता है। इससे ट्रांजिस्टर VT7 और इसलिए VT10 की धारा में कमी आती है, जिससे ट्रांजिस्टर VT10 के कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज में वृद्धि होती है और ट्रांजिस्टर VT9, VT10 के कलेक्टरों के कनेक्शन बिंदु पर वोल्टेज में मूल की ओर परिवर्तन होता है। कीमत। यह डिवाइस की अपेक्षाकृत उच्च स्थिरता सुनिश्चित करता है: जब प्रारंभिक तापमान (+18...20°C) ±30 "C से बदलता है, तो निरंतर आउटपुट वोल्टेज 10...25% तक बदल जाता है।

वर्णित एम्पलीफायर का मुख्य नुकसान प्रारंभ में प्रतिरोधों R25 या R26 में से किसी एक का चयन करके आउटपुट पर निरंतर वोल्टेज सेट करने की आवश्यकता (ट्रांजिस्टर मापदंडों के बड़े प्रसार के कारण) है। इससे बचने के लिए, एम्पलीफायर को ट्रांजिस्टर VT16-VT19 पर एक ट्रैकिंग चरण के साथ पूरक किया गया है, जो अतिरिक्त समग्र डीसी फीडबैक प्रदान करता है और एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग मोड को स्थिर करने का कार्य करता है। कैस्केड की एक उपयोगी विशेषता यह है कि ट्रांजिस्टर VT16 और VT18 की आधार धाराएँ प्रतिरोधक R27 के माध्यम से विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप धारा बहुत छोटी होती है, इसलिए अवरोधक का प्रतिरोध बहुत बड़ा हो सकता है, और कैस्केड का स्थिरीकरण प्रभाव हो सकता है उच्च बनो।

यदि किसी कारण से एम्पलीफायर के आउटपुट पर वोल्टेज बढ़ता है, तो ट्रांजिस्टर VT18, VT19 की धाराएँ बढ़ जाती हैं, और ट्रांजिस्टर VT16, VT17 की धाराएँ कम हो जाती हैं। परिणामस्वरूप, प्रतिरोधक R17 पर वोल्टेज ड्रॉप छोटा हो जाता है, और उत्सर्जक और ट्रांजिस्टर VT3 के आधार के बीच वोल्टेज बढ़ जाता है, जिससे इसके कलेक्टर करंट में वृद्धि होती है और उत्सर्जक और कलेक्टर के बीच वोल्टेज में कमी आती है। इससे ट्रांजिस्टर VT6 और VT9 के करंट में कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज अपने मूल मान की ओर झुक जाता है। इसके अलावा, जब ट्रांजिस्टर VT16, VT17 का कलेक्टर करंट कम हो जाता है, तो रेसिस्टर R26 पर वोल्टेज और इसलिए ट्रांजिस्टर VT4 का कलेक्टर करंट कम हो जाता है। इसके कलेक्टर पर वोल्टेज और ट्रांजिस्टर VT7 और VT10 की धाराएं बढ़ जाती हैं, जिससे ट्रांजिस्टर VT10 के कलेक्टर और एमिटर के बीच वोल्टेज में कमी आती है और एम्पलीफायर के मूल ऑपरेटिंग मोड की बहाली होती है। इसके अलावा, ट्रांजिस्टर VT4 के कलेक्टर करंट में कमी से ट्रांजिस्टर VT6 और इसलिए VT9 के करंट में कमी आती है, जो एम्पलीफायर के निर्दिष्ट ऑपरेटिंग मोड को बनाए रखने में भी मदद करता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्रांजिस्टर VT16 और VT17 के कलेक्टर सर्किट के साथ पुनर्स्थापन प्रभाव एमिटर सर्किट की तुलना में बहुत कमजोर है, क्योंकि उनके कलेक्टर एम्पलीफायर आउटपुट चरण के ट्रांजिस्टर VT10 के एमिटर सर्किट से जुड़े होते हैं। हालाँकि, यह सर्वो कैस्केड के प्रदर्शन में सुधार करता है।

कंपोजिट ट्रांजिस्टर VT18VT19 एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग मोड को इसी तरह से स्थिर करता है।

ट्रैकिंग कैस्केड के उपयोग के लिए धन्यवाद, ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर को ट्रांजिस्टर मोड सेट करने की आवश्यकता नहीं होती है और यह एक विस्तृत तापमान सीमा पर काम कर सकता है।

मिलीवोल्टमीटर रेक्टिफायर प्रत्येक भुजा (R28C15 और R29C16) में एक अलग लोड के साथ पूर्ण-तरंग है। रेसिस्टर R30 PA1 डिवाइस को कैलिब्रेट करने का काम करता है।

ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर और रेक्टिफायर को रोकनेवाला R22 के माध्यम से एक सामान्य एसी करंट फीडबैक द्वारा कवर किया जाता है। यह रेक्टिफायर की बढ़ी हुई रैखिकता और डिवाइस रीडिंग की स्थिरता सुनिश्चित करता है, साथ ही ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज का विस्तार भी सुनिश्चित करता है। प्रत्यावर्ती धारा पर नकारात्मक प्रतिक्रिया की गहराई बढ़ाने के लिए, ट्रांजिस्टर VT4, VT10 के उत्सर्जक सर्किट में अवरोधक कैपेसिटर C10 और C12 को शामिल किया गया है। सर्किट R16C8, जो रोकनेवाला R22 को शंट करता है, उच्च आवृत्तियों पर एम्पलीफायर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को सही करता है।

वोल्टेज स्टेबलाइज़र (VT11-VT15, VD3) - पैरामीट्रिक प्रकार।

ट्रांजिस्टर VT11-VT13 का उपयोग D814G (VD3) जेनर डायोड के सर्किट में स्टैबिस्टर के रूप में किया जाता है, जिसमें एक बड़ा स्थिरीकरण वोल्टेज प्रसार होता है। बिंदु 1 और 2, 1 और 3 या 1 और 4 को जम्पर से जोड़ने पर, डिवाइस के संचालन के लिए आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज 12±0.3 V है।

चार्जर को सीमित प्रतिरोधों R39, R40 के साथ हाफ-वेव रेक्टिफायर सर्किट के अनुसार इकट्ठा किया गया है।

मिलीवोल्टमीटर "नियंत्रण" स्थिति में GB1 बैटरी के वोल्टेज की निगरानी प्रदान करता है। पीट।" SA2 स्विच करें. पर। इस मामले में, रोकनेवाला R38 माप की ऊपरी सीमा को 20 V पर सेट करता है-

प्रतिरोधों R1, R2, R9-R13, R15, R22 और R38 में प्रतिरोध का कम तापमान गुणांक होना चाहिए, इसलिए प्रतिरोधों C2-29 का उपयोग किया जाना चाहिए। एस2-23, बीएलपी, यूएलआई, आदि। यदि विस्तृत तापमान सीमा पर बढ़ी हुई स्थिरता और सटीकता की आवश्यकता नहीं है, तो एमएलटी प्रतिरोधकों का उपयोग किया जा सकता है। इस मामले में, शौकिया रेडियो अभ्यास के लिए स्वीकार्य माप त्रुटि 20±15 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सुनिश्चित की जाएगी। शेष प्रतिरोधक 5% की सहनशीलता के साथ एमएलटी हैं। मिलीवोल्टमीटर में सभी ऑक्साइड कैपेसिटर K50-6 हैं, बाकी KM4-KM6 आदि हैं।

KT315, KTZ6Z, K. T368 श्रृंखला के ट्रांजिस्टर और KD419 श्रृंखला के डायोड का उपयोग किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ किया जा सकता है। VD4 डायोड - 400 V के अनुमेय रिवर्स वोल्टेज और कम से कम 50 mA के फॉरवर्ड करंट वाला कोई भी कम-शक्ति वाला सिलिकॉन डायोड। D814G जेनर डायोड को 11 V के स्थिरीकरण वोल्टेज के साथ किसी अन्य कम-शक्ति वाले डायोड से बदला जा सकता है। रेक्टिफायर (VD1, VD2) में, आप माइक्रोवेव डिटेक्टर या मिक्सिंग डायोड (D604, D605, आदि) का उपयोग कर सकते हैं, और चरम मामलों में, जर्मेनियम डायोड D18, D20, लेकिन साथ ही ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज की ऊपरी सीमा घटकर 10...15 मेगाहर्ट्ज हो जाएगी।

स्विच SA1 - PG-3 (5P2N), लेकिन आप PGK, PM और अन्य बिस्कुट, अधिमानतः सिरेमिक बिस्कुट का उपयोग कर सकते हैं; SA2 और SA3 टॉगल स्विच TP1-2 हैं।

PA1 मापने वाला उपकरण 350 ओम के आंतरिक प्रतिरोध, 100 μA के कुल विचलन वर्तमान और 30 और 100 के अंतिम निशान वाले दो स्केल के साथ एक M93 माइक्रोएमीटर है। आप अन्य उपकरणों (उदाहरण के लिए, M24 और समान) का भी उपयोग कर सकते हैं विभिन्न कुल विचलन वर्तमान, लेकिन 300 μA से अधिक नहीं, आपको केवल प्रतिरोधों R32 और R38 का चयन करने की आवश्यकता है।

मिलिवोल्टमीटर को 200X115X66 मिमी आयाम वाले एक आवास (कवर देखें) में लगाया गया है, जो 1.5 मिमी मोटे ड्यूरालुमिन से बना है; फ्रंट पैनल 2.5 मिमी की मोटाई के साथ उसी सामग्री से बना है। रिमोट प्रोब और डिवाइडर नोजल को समायोजित करने के लिए उत्तरार्द्ध में 28 मिमी व्यास वाले दो छेद हैं।

रिमोट प्रोब और डिवाइडर-नोजल एक समाक्षीय कनेक्टर के हिस्सों के रूप में बने होते हैं जो एक दूसरे से जुड़े होते हैं (प्लग - प्रोब, सॉकेट - डिवाइडर-नोजल)। उनमें से पहले का डिज़ाइन चित्र में दिखाया गया है। 3 कवर. सर्किट बोर्ड पर स्थित कैपेसिटर सी2 का लीड, जिसे शंकु के आकार के कार्बनिक ग्लास टिप में कसकर डाला जाता है, पीतल के पिन से मिलाया जाता है। एक ऑक्साइड कैपेसिटर बॉडी का उपयोग बेलनाकार स्क्रीन के रूप में किया जाता है। स्क्रीन का बाहरी व्यास 28, लंबाई 54 मिमी है। नियंत्रित डिवाइस से कनेक्ट करने के लिए एक लचीले तार के साथ एक टिन प्लेट क्लैंप स्क्रीन से जुड़ा होता है। स्क्रीन के अंत में एक छेद के माध्यम से, लगभग 1 मीटर लंबे दो केबल जांच में डाले जाते हैं:

उनमें से एक (150 ओम की विशिष्ट प्रतिबाधा के साथ समाक्षीय) का उपयोग जांच को वोल्टेज विभक्त से जोड़ने के लिए किया जाता है, दूसरे (परिरक्षित तार) का उपयोग आपूर्ति वोल्टेज की आपूर्ति के लिए किया जाता है। दोनों केबलों के परिरक्षण ब्रैड्स को जांच और एम्पलीफायर के सामान्य बिंदुओं पर मिलाया जाता है। जांच स्क्रीन और डिवाइस बॉडी भी उनसे जुड़ी हुई है।

डिवाइडर-नोज़ल को लगभग उसी तरह डिज़ाइन किया गया है (कवर का चित्र 4 देखें)। एक परिरक्षण ट्यूब के साथ एक शीट धातु विभाजन जिसका आंतरिक व्यास प्रतिरोधक आरएल के व्यास से 2...3 गुना बड़ा है, और लंबाई इसकी लंबाई से 1...2 मिमी अधिक है (निष्कर्ष के बिना)। विभाजन को मध्य भाग में ट्यूब से मिलाया जाता है और इसका बाहरी बेलनाकार स्क्रीन के साथ विद्युत संपर्क होता है। रेसिस्टर आरएल को एक समाक्षीय ट्यूब में रखा जाता है, इसके एक टर्मिनल को पिन से जोड़ा जाता है, दूसरे को विभाजन से 14...15 मिमी की दूरी पर स्थित पीतल के सॉकेट से जोड़ा जाता है। सॉकेट को 7 की मोटाई और 27 मिमी के व्यास के साथ कार्बनिक ग्लास से बनी एक डिस्क में तय किया गया है, जो दो एल-आकार के पीतल के कोनों और स्क्रू के साथ विभाजन से जुड़ा हुआ है।

रेसिस्टर्स R8-R13 और कैपेसिटर C4, C5 प्री-शॉर्टेड लीड के साथ सीधे स्विच SA1 के संपर्कों में सोल्डर किए जाते हैं। स्विच SA1.2 के गतिशील संपर्क का आउटपुट एम्पलीफायर के इनपुट के पास स्थित है, और जिस आउटपुट पर प्रतिरोधक R12 और R13 को मिलाया गया है, वह आम से प्रतिरोधक R13 (बिना लीड के) की लंबाई से थोड़ी अधिक दूरी पर है एम्पलीफायर का बिंदु. रोकनेवाला R13 के टर्मिनलों को 2...2.5 मिमी तक छोटा कर दिया जाता है ताकि उच्चतम ऑपरेटिंग आवृत्ति पर उनकी प्रेरक प्रतिक्रिया रोकनेवाला के सक्रिय प्रतिरोध से काफी कम हो (अन्यथा उच्च आवृत्तियों पर आवृत्ति विरूपण बढ़ जाएगा)।

चार्जर तत्व R39, R40 और डायोड VD4 HRZ प्लग के पास फ्रंट पैनल पर लगे एक छोटे बोर्ड पर लगे होते हैं।

मिलीवोल्टमीटर के शेष हिस्सों को 1.5 मिमी मोटे फाइबरग्लास बोर्ड पर रखा गया है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 5 कवर. यह PA1 माइक्रोएमीटर के थ्रेडेड पिन से जुड़ा होता है। ऑक्साइड कैपेसिटर बोर्ड पर लंबवत रूप से स्थापित होते हैं, लीड स्थापना के अनुरूप दिशाओं में विपरीत दिशा में मुड़े होते हैं। रोकनेवाला R22 के लीड को 2...3 मिमी तक छोटा कर दिया गया है।

बोर्ड के बाएं (कवर पर) हिस्से में छेद ए-ए के माध्यम से, 0.7 मिमी व्यास वाले एक टिनयुक्त तार को 3 बार पिरोया जाता है और सोल्डर से भर दिया जाता है। यह तार एम्प्लीफायर का उभयनिष्ठ बिंदु है। इसके कनेक्शन, धराशायी लाइन द्वारा दिखाए गए, भागों के विपरीत तरफ एक ही व्यास के तार के साथ बनाए जाते हैं, और प्रेरण को कम करने के लिए एसआई संधारित्र से एक डबल तार बिछाया जाता है। उसी तरह, रेसिस्टर्स R28, R29 और कैपेसिटर C 15, C 16 के टर्मिनल रेसिस्टर R22 और कैपेसिटर C8, C10 के कनेक्शन बिंदु से जुड़े होते हैं। डिज़ाइन को दोहराते समय, इन सभी तारों को सबसे छोटे मार्ग के साथ रखा जाना चाहिए, लेकिन इस तरह से कि, यदि संभव हो तो, वे अन्य तारों को पार न करें और सोल्डरिंग बिंदुओं के ऊपर से न गुजरें (स्पष्टता के लिए, उन्हें कवर पर दिखाया गया है) इन आवश्यकताओं को ध्यान में रखे बिना)।

GB1 बैटरी को बोर्ड पर दो स्प्रिंगदार कोनों के बीच स्थापित किया गया है जो इसके टर्मिनल के रूप में काम करते हैं। बैटरियों को मोटे कागज (2-3 परतों) से चिपकी एक ट्यूब में रखा जाता है। 110...115 मिमी लंबे ट्यूब के किनारों को दोनों सिरों पर घुमाया जाता है। बैटरी को लचीले माउंटिंग तार से बोर्ड पर सुरक्षित किया गया है।

मिलिवोल्टमीटर की स्थापना आपूर्ति वोल्टेज को सेट करने के साथ शुरू होती है, यदि आवश्यक हो, तो संपर्क 2,3 या 4 को एक जम्पर के साथ संपर्क 1 से कनेक्ट करना। इसके बाद, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत पर वोल्टेज की जांच करें। यदि यह 1.5 V से कम है, तो 130...140 kOhm के कुल प्रतिरोध के साथ एक प्रतिरोधक विभक्त से ट्रांजिस्टर गेट पर एक छोटा (वोल्ट का अंश) सकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाना चाहिए। फिर वे एम्पलीफायर में ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग मोड की जांच करते हैं। मापा वोल्टेज मान आरेख पर दर्शाए गए मानों से ±10% से अधिक भिन्न नहीं होना चाहिए।

इसके बाद, 100 kHz की आवृत्ति और 10 mV के वोल्टेज के साथ दोलनों को एक मानक सिग्नल जनरेटर से मिलीवोल्टमीटर (KR2) के इनपुट में आपूर्ति की जाती है। स्विच को "0.01" स्थिति पर सेट किया गया है। रोकनेवाला R30 के प्रतिरोध को बदलकर, PA1 डिवाइस की सुई को स्केल के अंतिम निशान तक विक्षेपित किया जाता है।

अंत में, जनरेटर को सुचारू रूप से पुनर्निर्माण करते हुए, उच्च आवृत्ति क्षेत्र में डिवाइस की आवृत्ति प्रतिक्रिया की जांच करें, पहले रोकनेवाला R22 से कैपेसिटर C8 के आउटपुट को डिस्कनेक्ट कर दें। 20 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर, मिलिवोल्टमीटर की रीडिंग 10...20% से अधिक (100 kHz के सापेक्ष) कम नहीं होनी चाहिए। अगर ऐसा नहीं है. रोकनेवाला R15 के प्रतिरोध को कम करना आवश्यक है।

इसके बाद, कैपेसिटर C8 और रेसिस्टर R22 के बीच कनेक्शन बहाल किया जाता है और उच्च आवृत्तियों पर आवृत्ति प्रतिक्रिया की एकरूपता प्राप्त की जाती है, यदि आवश्यक हो, तो कैपेसिटर C8 और रेसिस्टर R16 का चयन किया जाता है। कुछ मामलों में, 16 से 20 मेगाहर्ट्ज की सीमा में आवृत्ति प्रतिक्रिया को अधिक सटीक रूप से समायोजित करने के लिए, एक चोक को 0.11... के व्यास के साथ PEV-1 तार के 10-25 मोड़ घुमाकर इस सर्किट से श्रृंखला में जोड़ा जाता है। 15 kOhm से अधिक के प्रतिरोध के साथ MLT-0.25 अवरोधक। प्रति पंक्ति 0.13 मिमी

कम आवृत्ति क्षेत्र में आवृत्ति प्रतिक्रिया की जांच करने के लिए, GZ-33, GZ-56 या समान जनरेटर का उपयोग करें जिसमें 600 ओम का आंतरिक प्रतिरोध चालू हो और आउटपुट प्रतिरोध स्विच "ATT" स्थिति में हो। इस क्षेत्र में आवृत्ति विरूपण पूरी तरह से अवरुद्ध और अलग करने वाले कैपेसिटर C2, SZ, C6, C7, C9-C13 (जितना बड़ा होगा, उतना कम विरूपण) की क्षमता पर निर्भर करता है।

जी मिकीर्तिचन

मास्को

साहित्य
1. ऑटो. तारीख यूएसएसआर नंबर 000 (बुलेटिन "खोज, आविष्कार...", 1977, नंबर 9)।
2. ऑटो. स्वाइल. यूएसएसआर जे6 634449 (बुलेटिन "खोजें, आविष्कार..."। 1978, संख्या 43)।
3. ऑटो. स्वाइल. यूएसएसआर नंबर 000 (बुलेटिन "खोजें। आविष्कार...", 1984. नंबर 13)।

रेडियो नंबर 5, 1985 पी. 37-42.

मिलिवोल्टमीटर - क्यू-मीटर

http://www. आई.आर.एल.एस. लोग ru/izm/वोल्ट/वोल्टक्यू. htm

आई. प्रोकोपियेव

डिवाइस, जिसका वर्णन पाठकों के ध्यान में लाया गया है, कॉइल्स के गुणवत्ता कारक, उनके अधिष्ठापन, कैपेसिटर्स की कैपेसिटेंस, साथ ही उच्च आवृत्ति वोल्टेज को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। गुणवत्ता कारक को मापते समय, ऑसिलेटिंग सर्किट पर 1 mV का वोल्टेज लगाया जाता है (E9-4 में 50 mV के बजाय), इसलिए बाहरी RF जनरेटर से केवल 100 mV के वोल्टेज की आवश्यकता होती है, यानी आप लगभग किसी भी कम का उपयोग कर सकते हैं -कम से कम 0,24...24 मेगाहर्ट्ज की कार्य सीमा के साथ पावर ट्रांजिस्टर सिग्नल जनरेटर।

मापी गई गुणवत्ता मानों की सीमा 1% की त्रुटि के साथ 5...1000 है, कैपेसिटेंस - 1% की त्रुटि के साथ 1 से 400 पीएफ तक और कैपेसिटेंस 1...6 पीएफ मापते समय 0.2 पीएफ है। तालिका के अनुसार पांच उपश्रेणियों में निश्चित आवृत्तियों पर प्रेरण निर्धारित किया जाता है।

अंतर्निर्मित मिलीवोल्टमीटर (सर्किट (1) से उधार लिया गया है) 100 किलोहर्ट्ज़ से 35 मेगाहर्ट्ज तक आवृत्ति बैंड में छह उपश्रेणियों 3, 10, 30, 100, 300, 1000 एमवी में वैकल्पिक वोल्टेज को माप सकता है। इनपुट प्रतिरोध - 3 MOhm, इनपुट कैपेसिटेंस 5 pF। माप त्रुटि 5% से अधिक नहीं है.

डिवाइस के छोटे आयाम हैं - 270x150x140 मिमी, डिजाइन में सरल और स्थापित करने में आसान है। यह एक अंतर्निर्मित स्थिर विद्युत आपूर्ति के माध्यम से 220 V के एसी मेन वोल्टेज से संचालित होता है।

योजनाबद्ध आरेखरिमोट जांच और बिजली आपूर्ति के साथ मिलीवोल्टमीटर को चित्र में दिखाया गया है। 1,

https://pandia.ru/text/80/142/images/image006_47.gif" width=”455” ऊंचाई=”176”>
चावल। 2.

मापने वाली इकाई के सॉकेट X5-X8 एक फ्लोरोप्लास्टिक प्लेट (अन्य सामग्रियां अनुपयुक्त हैं) पर लगे होते हैं और 25 मिमी की भुजा वाले एक वर्ग के कोनों पर स्थित होते हैं (चित्र 3.)

चावल। 3.

कैपेसिटर C27 एक ट्यूनिंग कैपेसिटर है, एक वायु ढांकता हुआ के साथ, C23 आवश्यक रूप से कम नुकसान के साथ अभ्रक है (उदाहरण के लिए, KSO)। कैपेसिटर C24 - कोई भी सिरेमिक, लेकिन हमेशा न्यूनतम स्व-प्रेरण के साथ। ऐसा करने के लिए, कैपेसिटर के स्वयं के टर्मिनलों को सोल्डर कर दिया जाता है, 20x20x1 मिमी मापने वाली तांबे की प्लेट को एक प्लेट में सोल्डर किया जाता है, जिसे फिर वेरिएबल कैपेसिटर C25 के शरीर में सॉकेट X5-X8 के जितना करीब संभव हो पेंच कर दिया जाता है। कॉपर फ़ॉइल टेप का एक सिरा कैपेसिटर C24 की दूसरी प्लेट से मिलाया जाता है, जिसका दूसरा सिरा सॉकेट X5 से मिलाया जाता है, जैसा कि इनले पर दिखाया गया है। मापने की इकाई के सॉकेट और अन्य तांबे के हिस्सों को चांदी से प्लेट करने की सलाह दी जाती है।

मिलीवोल्टमीटर में एक रिमोट जांच, एक एटेन्यूएटर, एक तीन-चरण ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर, एक वोल्टेज दोहरीकरण डिटेक्टर और एक माइक्रोएमीटर होता है।

जांच को ट्रांजिस्टर V1, V2 का उपयोग करके वोल्टेज फॉलोअर सर्किट के अनुसार इकट्ठा किया जाता है। यह एक अतिरिक्त कंडक्टर के साथ एक परिरक्षित केबल द्वारा डिवाइस से जुड़ा होता है जिसके माध्यम से आपूर्ति वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है।

वाइडबैंड एटेन्यूएटर को 11-पोजीशन वाले सिरेमिक स्विच बोर्ड पर लगाया गया है। एक ही सबबैंड से संबंधित एटेन्यूएटर भागों के समूहों के बीच, 0.5 मिमी मोटी शीट तांबे से बनी परिरक्षण प्लेटें स्थापित की जाती हैं, और पूरा एटेन्यूएटर 50 मिमी के व्यास और 45 मिमी की लंबाई के साथ एक पीतल की स्क्रीन में संलग्न होता है।

ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर के सभी तीन चरणों को एक सामान्य उत्सर्जक के साथ एक सर्किट के अनुसार इकट्ठा किया जाता है और इसमें 10 का संचरण गुणांक होता है। प्रवर्धित सिग्नल को आयाम डिटेक्टर को आपूर्ति की जाती है और फिर, ट्रिमिंग प्रतिरोधी आर 31 (अंशांकन) के माध्यम से मापने वाले उपकरण तक पहुंचाया जाता है। पी1.

बिजली इकाईडिवाइस में कोई विशेष सुविधाएं नहीं हैं. मुख्य वोल्टेज को ट्रांसफार्मर T1 द्वारा कम किया जाता है, सुधारा जाता है और ट्रांजिस्टर V9, V10 का उपयोग करके स्टेबलाइज़र को आपूर्ति की जाती है।

संरचनात्मक रूप से, डिवाइस को ड्यूरालुमिन हाउसिंग (छवि 4) में इकट्ठा किया गया है।

चावल। 4.

रिमोट जांच (चित्र 5)

चावल। 5.

हिंगेड माउंटिंग विधि का उपयोग करके अभ्रक प्लेट पर स्थापित किया गया है और एक एल्यूमीनियम मामले में संलग्न किया गया है - 18 के व्यास और 80 मिमी की लंबाई वाली एक स्क्रीन। डिवाइस को दोहराते समय, आपको उच्च-आवृत्ति डिवाइस स्थापित करने के नियमों का सख्ती से पालन करना चाहिए।

डिवाइस स्थायी प्रतिरोधक OMLT, MLT-0.125 का उपयोग करता है। एटेन्यूएटर में प्रतिरोधों को 10% की सटीकता के साथ चुना जाता है। कैपेसिटर K50-6, KLS, KTP, KM-6। ट्रिमर रोकनेवाला R31 - SP-11; इसका हैंडल फ्रंट पैनल पर स्लॉट के नीचे स्थित है। 100 μA के कुल विचलन धारा के साथ माइक्रोएमीटर M265। स्विच एमटी-1, एमटी-3, पीजीके।

डिवाइस को सेट करना जेनर डायोड V8 के माध्यम से रेटेड करंट सेट करने से शुरू होता है। ऐसा करने के लिए, 220 V के नेटवर्क वोल्टेज पर, रोकनेवाला R35 का चयन किया जाता है ताकि स्थिरीकरण धारा 15 mA के बराबर हो। फिर, रोकनेवाला R34 का चयन करके, स्टेबलाइजर के आउटपुट पर वोल्टेज 9 V पर सेट किया जाता है। डिवाइस द्वारा खपत की जाने वाली धारा 25 mA से अधिक नहीं होती है। इसके बाद, सिग्नल जनरेटर से वोल्टेज को जांच के इनपुट पर लागू किया जाता है और ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर के आउटपुट पर वोल्टेज को नियंत्रित करके, ट्रांजिस्टर V3-V5 के एमिटर सर्किट में सुधार सर्किट का चयन करके, हम एक समान आवृत्ति प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं आवृत्ति बैंड 0.1...35 मेगाहर्ट्ज में एम्पलीफायर (यह कैसे किया जा सकता है इसके बारे में (1)।

क्यू-मीटर मापने वाली इकाई स्थापित करने के लिए, आपको मानक सिग्नल जनरेटर से सॉकेट X4 तक 760 kHz की आवृत्ति के साथ 100 mV का वोल्टेज लागू करना होगा और 0.1...1 mH की सीमा में किसी भी कॉइल को इंडक्शन के साथ जोड़ना होगा। सॉकेट X5, X6 के लिए। संधारित्र C26 की धुरी को घुमाकर, हम Q-मीटर माप इकाई से जुड़े मिलीवोल्टमीटर की अधिकतम रीडिंग के अनुसार प्रतिध्वनि प्राप्त करते हैं। यदि ऐसा किया जा सकता है, तो मापने वाली इकाई सही ढंग से लगाई गई है और आप कैपेसिटर स्केल को कैलिब्रेट करना शुरू कर सकते हैं। कैपेसिटर C26 सर्किट को फाइन-ट्यून करने का काम करता है, इसलिए इसका स्केल बीच में शून्य चिह्न के साथ होना चाहिए और -3 से +3 pF तक कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।

कैपेसिटर C25 के स्केल को एक आवृत्ति पर कैलिब्रेट किया जाता है, उदाहरण के लिए 760 kHz, सूत्र L=25.4/f2*(C+Cq) का उपयोग करके गणना द्वारा, जहां Cq कैपेसिटर C26 की कैपेसिटेंस है, जो स्केल के शून्य चिह्न के अनुरूप है . यदि आवृत्ति को मेगाहर्ट्ज में और धारिता को पीएफ में प्रतिस्थापित किया जाए तो प्रेरकत्व mH में प्राप्त होता है। कैपेसिटर C27 का उपयोग करके और इंडक्शन L1 (0.03 μH) के घुमावों की संख्या का चयन करके रीडिंग को 24 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर ठीक किया जाता है।

गुणवत्ता कारक को मापने के लिए, आपको रिमोट जांच को क्यू-मीटर मापने वाली इकाई के X9 सॉकेट से कनेक्ट करना होगा (क्यू-मीटर मापने वाली इकाई के इनपुट X4 और आउटपुट X9 कनेक्टर डिवाइस के पीछे के पैनल पर स्थित हैं)। बाहरी जनरेटर से, सॉकेट X4 पर आवश्यक आवृत्ति का वोल्टेज लागू करें और, "K" बटन (S3) दबाकर, मिलिवोल्टमीटर स्केल पर वोल्टेज को 100 mV पर सेट करने के लिए जनरेटर आउटपुट वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग करें। इसके बाद, कॉइल को कनेक्ट करें और कैपेसिटर C25, C26 के समायोजन नॉब को घुमाकर प्रतिध्वनि प्राप्त करें और रीडिंग पढ़ें (गुणवत्ता कारक को मापते समय, मिलीवोल्टमीटर रीडिंग को 10 से गुणा किया जाता है)।

कॉइल और कैपेसिटर के विभिन्न मापदंडों को मापने के लिए क्यू-मीटर का उपयोग करने के संभावित विकल्पों के बारे में अधिक विवरण में वर्णित है।

साहित्य

1. उत्किन आई. पोर्टेबल मिलिवोल्ट पवन - रेडियो, 1978, 12, पृ. 42-44

2. E9-4 Q-मीटर के डिज़ाइन का फ़ैक्टरी विवरण

3. रोगोवेंको एस. रेडियो मापने के उपकरण - उच्च विद्यालय, भाग 2, पृ. 314-334

मिलिवोल्ट नैनोमीटर

http://www. आई.आर.एल.एस. लोग ru/izm/वोल्ट/वोल्ट04.htm

वोल्टमीटर में उच्च इनपुट प्रतिरोध (कई मेगाओम) होने के लिए, स्रोत अनुयायी सर्किट के अनुसार जुड़े क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके इसका इनपुट चरण बनाना काफी है। इन अर्धचालक उपकरणों पर अक्सर उपयोग किए जाने वाले (शून्य बहाव की भरपाई के लिए) अंतर कैस्केड के विपरीत, यह समाधान सरल है, कई मापदंडों में समान प्रतियों की एक जोड़ी का चयन करने की आवश्यकता को समाप्त करता है, जो कि उनके महत्वपूर्ण बिखराव के कारण आवश्यक है ट्रांजिस्टर की एक बड़ी संख्या, हालांकि यह समायोजन वाल्टमीटर शून्य की आवश्यकता की ओर ले जाती है। चूंकि इनपुट प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप इसके माध्यम से बहने वाली धारा के समानुपाती होता है, डिवाइस इसे एक साथ माप सकता है।

इन विचारों ने एक सरल मिलिवोल्ट-नैनोएमीटर को डिज़ाइन करना संभव बना दिया, जो विभिन्न रेडियो उपकरणों के उच्च-प्रतिरोध सर्किट में कम प्रत्यक्ष और वैकल्पिक वोल्टेज और धाराओं दोनों का माप प्रदान करता है। स्विच की प्रारंभिक स्थिति में, डिवाइस 0 से 500 mV तक वोल्टेज या 0 से 50 nA तक करंट मापने के लिए तैयार है। स्विचों में हेरफेर करके, वोल्टेज माप की ऊपरी सीमा को 250, 50 और 10 mV तक कम किया जा सकता है, और वर्तमान - 25, 5 और 1 nA तक, या उनमें से प्रत्येक को 100 गुना बढ़ाया जा सकता है ("mVX100" दबाकर और "nAX100" बटन)। इस प्रकार, अधिकतम मापा वोल्टेज और करंट क्रमशः 50 वी और 5 μA तक सीमित हैं (बड़े मूल्यों को पारंपरिक एवोमीटर द्वारा पर्याप्त रूप से बड़े इनपुट प्रतिरोध और कम वोल्टेज ड्रॉप के साथ मापा जा सकता है, उदाहरण के लिए, टीएस4315)। डिवाइस का इनपुट प्रतिबाधा 10 MOhm है। जब दबाया न जाए या पुश-बटन स्विच "nAX100" दबाया जाए तो 100 kOhm। मापे गए वोल्टेज और वर्तमान चर की अधिकतम आवृत्ति 200 किलोहर्ट्ज़ से कम नहीं है।

डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 1.

इसमें एक इनपुट नोड (R1 - R3, C2, SZ, SA1, SA2), एक स्रोत अनुयायी (VT1), एक प्रवर्धन चरण (DA1), माप सीमा और वर्तमान के प्रकार (R9-R16) का चयन करने के लिए एक उपकरण शामिल है। SA3, SA4), एक मापने वाला नोड (VD3-VD6, PA1, C5) और बिजली आपूर्ति (T1, VD7-VD12, C8 - C11, R17, R18)।

स्रोत अनुयायी डिवाइस को उच्च इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करता है। संदर्भ डेटा के अनुसार, लागू क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का गेट लीकेज करंट 1 एनए तक पहुंच सकता है, जो कम मूल्यों की धाराओं को मापने की अनुमति नहीं देता है। हालाँकि, ऐसा लीकेज करंट तभी होता है जब गेट और स्रोत के बीच वोल्टेज 10 V होता है। और डिवाइस में यह वोल्टेज शून्य के करीब होता है। इसलिए, लीकेज करंट का वास्तविक मूल्य नाममात्र मूल्य से बहुत कम है और हम मान सकते हैं कि डिवाइस का इनपुट प्रतिरोध इनपुट नोड के तत्वों द्वारा निर्धारित किया जाता है। उत्तरार्द्ध एक आवृत्ति-स्वतंत्र वोल्टेज विभक्त R1-R3C2C3 है। स्विच SA1 और SA2 द्वारा नियंत्रित, वर्तमान और वोल्टेज माप सीमा को क्रमशः 5 μA और 50 V तक विस्तारित किया जाता है। डायोड VD1, VD2 ट्रांजिस्टर VT1 को इनपुट वोल्टेज से बचाते हैं जो इसके लिए खतरनाक हैं। एम्पलीफायर चरण उपलब्ध K140UD1B ऑप-एम्प का उपयोग करता है, जिसमें काफी उच्च लाभ और अच्छी आवृत्ति गुण होते हैं। एम्पलीफायर का इनपुट प्रतिबाधा कई सौ किलो-ओम है। मापा वोल्टेज ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत से ऑप-एम्प के गैर-इनवर्टिंग इनपुट को आपूर्ति की जाती है। ट्रिमर रेसिस्टर R5 माप सीमा स्विच करते समय डिवाइस की शून्य रीडिंग सेट करने का कार्य करता है; माप सीमा और करंट के प्रकार का चयन करने के लिए ऑप-एम्प को मापने वाली इकाई और डिवाइस के माध्यम से OOS सर्किट द्वारा कवर किया जाता है। स्विच SA3 और SA4 का उपयोग करते हुए, प्रतिरोधों R9-R16 में से एक ऑप-एम्प के इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है; स्विच SA4 के साथ, माइक्रोएमीटर RA1 या तो सीधे OOS सर्किट से जुड़ा होता है (निरंतर वोल्टेज और करंट को मापते समय) या इसके माध्यम से रेक्टिफायर VU3-VD6 (परिवर्तनीय मान मापते समय)। बिजली बंद होने पर वर्तमान उछाल से बचाने के लिए, डिवाइस को नेटवर्क से डिस्कनेक्ट करने के साथ-साथ स्विच SA5 के सेक्शन SA5.2 द्वारा माइक्रोएमीटर को शॉर्ट-सर्किट किया जाता है।

डिवाइस की द्विध्रुवी बिजली आपूर्ति में पैरामीट्रिक स्टेबलाइजर्स VD7R17 और VD8R18 शामिल हैं।

विवरण और डिज़ाइन.डिवाइस प्रतिरोधक SP5-3 (R5) और MLT (अन्य) और कैपेसिटर का उपयोग करता है। K50-6 (C5, C8, C9), K50-7 (GIO, SI), MBM, KT1, BM (बाकी), M2003 माइक्रोएमीटर 50 μA की पूर्ण सुई विक्षेपण धारा के साथ। P2K स्विच.

नेटवर्क ट्रांसफार्मर T1 एक 10X35 मिमी विंडो के साथ ShL15X25 चुंबकीय कोर पर घाव है। वाइंडिंग 1-2 में PEV-2 0.12 तार के 4000 मोड़, 3-4-5 - PEV-2 0.2 तार के 320 + 320 मोड़ शामिल हैं।

K140UD1B ऑप एम्प को किसी अन्य (उचित आपूर्ति वोल्टेज और सुधार के साथ) से बदला जा सकता है, हालांकि, अधिकांश उपलब्ध ऑप एम्प के खराब आवृत्ति गुणों के कारण, इस मामले में डिवाइस की ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज संकुचित हो जाएगी। KP303B ट्रांजिस्टर के बजाय, आप KP303A या KP303Zh का उपयोग कर सकते हैं, D223 के बजाय, D104 डायोड - समान पैरामीटर वाले किसी भी सिलिकॉन वाले, D18 के बजाय - किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ D2 या D9 श्रृंखला के जर्मेनियम डायोड का उपयोग कर सकते हैं।

डिवाइस 100 या 200 μA की पूर्ण सुई विक्षेपण धारा के साथ अन्य माइक्रोएमीटर का भी उपयोग कर सकता है, हालांकि, प्रतिरोधक R9-R16 इस मामले में, आपको उन्हें फिर से चुनना होगा।

डिवाइस को 1.5 मिमी मोटे फाइबरग्लास से बने दो मुद्रित सर्किट बोर्डों पर इकट्ठा किया गया है। उनके चित्र चित्र में दिखाए गए हैं। 2 (बोर्ड 1)

और 3 (बोर्ड 2)।

बोर्ड 1 के साथ SA1-SA4 स्विच एक एल्यूमीनियम कोने पर लगाए गए हैं, जो सामने के पैनल पर खराब हो गया है। डिवाइस के शून्य को समायोजित करने के लिए इस पर एक ट्रिमिंग रेसिस्टर R5 भी स्थापित किया गया है, जिसके लिए एक स्क्रूड्राइवर के लिए एक छेद है। बोर्ड 2 को माइक्रोएमीटर माउंटिंग स्क्रू पर झाड़ियों और नट्स के साथ सुरक्षित किया गया है। इसके मध्य भाग में, 45X कैपेसिटर C10 और SI को इस बोर्ड पर लगे एक धातु के कोने पर स्थापित किया गया है, और SI कैपेसिटर के आवास को इससे अलग किया गया है।

की स्थापना।स्थापना से पहले, डिवाइस के कुछ हिस्सों का चयन करने की अनुशंसा की जाती है। सबसे पहले, यह प्रतिरोधों R2 और R3 पर लागू होता है। उनका कुल प्रतिरोध 10 MΩ के बराबर होना चाहिए (अनुमेय विचलन ±0.5% से अधिक नहीं है), और प्रतिरोध अनुपात R2/R3 99 होना चाहिए। रोकनेवाला R1 को उसी सटीकता के साथ चुना जाना चाहिए। चयन को सुविधाजनक बनाने के लिए, प्रत्येक नामित प्रतिरोधक दो (छोटे मान) से बना हो सकता है। डायोड VD3-VD6 को लगभग समान रिवर्स प्रतिरोध के अनुसार चुना जाता है, जो कम से कम 1 MOhm होना चाहिए।

इसके बाद, RIO-R16 प्रतिरोधों को छोड़कर सभी भागों को बोर्डों पर लगाया जाता है, बिजली ट्रांसफार्मर, मापने वाली इकाई के हिस्से, इनपुट जैक जुड़े होते हैं, और आरेख में दिखाए गए पदों पर स्विच सेट करके, बिजली चालू है. सबसे पहले, द्विध्रुवी विद्युत स्रोत के आउटपुट पर वोल्टेज को मापा जाता है और, यदि वे 0.1 V से अधिक भिन्न होते हैं, तो एक जेनर डायोड VD7 या VD8 का चयन किया जाता है। स्रोत की दोनों भुजाओं का तरंग वोल्टेज 2 mV से अधिक नहीं होना चाहिए।

इसके बाद, ट्रिमिंग रेसिस्टर R5 के स्लाइडर की मध्य स्थिति में, रेसिस्टर R6 का चयन करके, माइक्रोएमीटर PA1 की सुई को स्केल के शून्य चिह्न पर बिल्कुल सेट करें और डिवाइस को कैलिब्रेट करने के लिए आगे बढ़ें। सबसे पहले, इनपुट जैक XS1 और XS3 पर 10 mV का एक निरंतर वोल्टेज लागू किया जाता है और, SA3.1 बटन दबाए जाने पर, रोकनेवाला R10 का चयन करने से सुई का विक्षेपण अंतिम स्केल चिह्न तक पहुंच जाता है। फिर इनपुट वोल्टेज को क्रमिक रूप से 50, 250 और 500 mV तक बढ़ाया जाता है और क्रमशः प्रतिरोधक R13 (SA3.2 बटन दबाने पर), R15 (SA3.3 बटन दबाने पर) और R9 (सभी बटन दबाने पर) का चयन करके समान लक्ष्य प्राप्त किया जाता है। चित्र में दर्शाई गई स्थिति)।

फिर, स्विच SA4 का उपयोग करके, डिवाइस को वैरिएबल वोल्टेज और करंट को मापने के लिए मोड में स्विच किया जाता है और, क्रमिक रूप से सॉकेट XS2, XS3 पर 1 kHz की आवृत्ति के साथ 10, 50, 250 और 500 mV के वैकल्पिक वोल्टेज को लागू करते हुए, डिवाइस को कैलिब्रेट किया जाता है। क्रमशः प्रतिरोधों R12, R14, R16 और R11 का चयन करके।

अंत में, SA2 बटन दबाए जाने और 100 kHz की आवृत्ति वाले इनपुट वोल्टेज के साथ, वैकल्पिक वोल्टेज माप सीमाओं में से एक पर अंशांकन की जांच करें और यदि आवश्यक हो, तो कैपेसिटर C2 का चयन करके डिवाइस रीडिंग को सही करें।

बी अकिलोव

सयानोगोर्स्क, खाकस ऑटोनॉमस ऑक्रग

रेडियो नंबर 2, 1987 पी. 43.

एक रेडियो शौकिया के अभ्यास में, ऐसे समय होते हैं जब सिग्नल के स्थिर घटक और चर को एक साथ मापना आवश्यक होता है। आमतौर पर इस मामले में वे ऑसिलोस्कोप का उपयोग करते हैं, लेकिन यदि आपके पास ऑसिलोस्कोप नहीं है तो क्या होगा? यदि प्रत्यावर्ती घटक के तरंगरूप को सटीक रूप से निर्धारित करने की कोई आवश्यकता नहीं है, तो आप दो वोल्टमीटर का उपयोग कर सकते हैं, एक प्रत्यक्ष वोल्टेज को मापने के लिए, दूसरा प्रत्यावर्ती वोल्टेज के लिए, उन्हें एक बिंदु से जोड़ सकते हैं।

इस मामले में, दो उपकरणों की आवश्यकता होती है, एक सार्वभौमिक उपकरण ("चर-स्थिर" स्विच के साथ) का उपयोग करना सुविधाजनक नहीं है, जनजातीय और निरंतर घटकों का एक साथ निरीक्षण करना असंभव है, स्विच करने में समय लगता है, और कुछ मामलों में यह दोनों घटकों में परिवर्तन देखना वांछनीय है।

ऐसी स्थिति में नीचे वर्णित उपकरण उपयोगी हो सकता है। इसमें एक मामले में दो इलेक्ट्रॉनिक वाल्टमीटर, प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष धारा, एक सामान्य शक्ति स्रोत और एक सामान्य तार, और दो स्वतंत्र डायल संकेतक और इनपुट होते हैं।

ऐसे वाल्टमीटर के दोनों इनपुट को एक बिंदु से जोड़ा जा सकता है और साथ ही प्रत्यक्ष और वैकल्पिक घटकों में परिवर्तन का निरीक्षण किया जा सकता है, या किसी भी नियंत्रण वोल्टेज या कैस्केड के संचालन के मोड को मापने के लिए प्रत्यक्ष वर्तमान वोल्टमीटर का उपयोग किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, बायस वोल्टेज), और साथ ही डिवाइस के आउटपुट पर जुड़े एसी वोल्टमीटर का उपयोग करके आउटपुट अल्टरनेटिंग सिग्नल के स्तर का निरीक्षण करें।

डिवाइस में निम्नलिखित पैरामीटर हैं: मापा डीसी वोल्टेज की सीमा - 1 एमवी से 1000 वी तक, मापा एसी वोल्टेज की सीमा - 1 एमवी से 100 वी तक, डीसी वोल्टेज माप इनपुट का इनपुट प्रतिरोध - 10 एमΩ, एसी वोल्टेज माप का इनपुट प्रतिरोध इनपुट - 1 MΩ, नेटवर्क से बिजली की खपत 1 W है, मापी गई वैकल्पिक वोल्टेज की सीमित आवृत्ति 100 kHz है जिसमें 1% से अधिक की त्रुटि नहीं है और 1 MHz है जिसमें 10% से अधिक की त्रुटि नहीं है।

सर्किट आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है। डीसी वोल्टमीटर ऑपरेशनल एम्पलीफायर ए1 का उपयोग करके बनाया गया है। यहां, माप सीमा को स्विच करते समय, दो विधियों का एक साथ उपयोग किया जाता है: सबसे पहले, इनपुट वोल्टेज को प्रतिरोधों आर 1 आर 2 पर दो-चरण विभक्त का उपयोग करके विभाजित किया जाता है, और दूसरी बात, स्विचिंग द्वारा ओओएस गहराई को बदलकर परिचालन एम्पलीफायर का लाभ स्वयं बदल दिया जाता है। प्रतिरोधक R7-R9।

1 V से कम (0.01, 0.1, 1 V की सीमा के भीतर) के वोल्टेज को मापते समय, इनपुट सिग्नल विभाजित नहीं होता है, और केवल ऑप-एम्प A1 का लाभ बदलता है; 1 V से अधिक के वोल्टेज को मापते समय ( 10, 100, 1000 वी की सीमाएं), इनपुट सिग्नल को प्रतिरोधक आर1 आर2 द्वारा 1000 में विभाजित किया गया है, और इन सीमाओं का चयन भी ऑप-एम्प के लाभ को बदलकर किया जाता है।

इनपुट सर्किट, जिसमें अवरोधक आर 3 और द्विदिश जेनर डायोड वी 1 शामिल है, को गलती से माप सीमा पर स्विच करने के कारण परिचालन एम्पलीफायर के इनपुट को ओवरलोड से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रेसिस्टर और जेनर डायोड एक पैरामीट्रिक स्टेबलाइजर हैं जो इनपुट वोल्टेज को 6.2 V से अधिक होने से रोकते हैं।

माइक्रोएमीटर PV1, जिसके पैमाने पर DC वोल्टेज मापा जाता है, इसके इनवर्टिंग इनपुट और आउटपुट के बीच ऑप-एम्प के OOS सर्किट में शामिल होता है, इसका प्रतिरोध, प्रतिरोधों R7-R9 के प्रतिरोध के साथ मिलकर, एक आउटपुट वोल्टेज डिवाइडर बनाता है। , और तदनुसार इस विभक्त की निचली भुजा को बदलने से (प्रतिरोधकों को स्विच करते समय) प्रतिक्रिया की गहराई बदल जाती है, इसलिए लाभ भी बदल जाता है। माप सीमा का चयन करने के लिए सर्किट के इस डिज़ाइन ने उच्च-प्रतिरोध प्रतिरोधों की संख्या को कम करना संभव बना दिया।

डायल संकेतक की शून्य स्थिति पर प्रारंभिक सेटिंग (माप शुरू करने से पहले) एक चर अवरोधक आर 5 का उपयोग करके परिचालन एम्पलीफायर को संतुलित करके की जाती है। प्रतिरोधक R4 और R6 संतुलन सीमा को सीमित करते हैं और शून्य सेटिंग की सटीकता को बढ़ाते हैं। शून्य सेट करने के लिए, सीमा स्विच S1 को "0" स्थिति पर सेट किया जाना चाहिए, और वोल्टमीटर का इनपुट सर्किट शॉर्ट-सर्किट है।

प्रत्यावर्ती वोल्टेज को परिचालन एम्पलीफायर A2 पर वोल्टमीटर द्वारा मापा जाता है। यहां एक ही सर्किट का उपयोग दो-चरण इनपुट डिवाइडर और ऑप-एम्प लाभ में तीन-चरण परिवर्तन के साथ किया जाता है। अंतर यह है कि इनपुट डिवाइडर में कैपेसिटर C2 और C3 पर आवृत्ति सुधार होता है। इनपुट आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर विश्वसनीय माप सुनिश्चित करने के लिए यह आवश्यक है।

यदि माप सीमा गलत तरीके से चुनी गई है तो रेसिस्टर आर12 और जेनर डायोड वी2 इनपुट को ओवरलोड से बचाने का काम करते हैं; वे बिल्कुल डीसी वोल्टमीटर की तरह ही काम करते हैं।

पीवी2 संकेतक डीसी वोल्टमीटर के समान है, लेकिन यहां यह वैकल्पिक वोल्टेज को मापने के लिए कार्य करता है और डायोड वी3-वी6 पर एक ब्रिज रेक्टिफायर के माध्यम से जुड़ा होता है, मौजूदा को संरक्षित करने के लिए, माइक्रोएमीटर की संवेदनशीलता को सटीक रूप से सेट करने के लिए प्रतिरोधी आर16 का उपयोग किया जाता है। स्केल अंशांकन.

ऑप amp लाभ कारकों को फीडबैक लूप की गहराई को बदलकर एक माइक्रोएमीटर और विपरीत इनपुट और ऑप amp A2 के आउटपुट के बीच जुड़े प्रतिरोधक R17-R19 से युक्त सर्किट के विभाजन गुणांक को बदलकर भी स्विच किया जाता है।

मापने वाले उपकरण का शून्य सेट करना एक चर प्रतिरोधी आर 14 का उपयोग करके परिचालन एम्पलीफायर को संतुलित करके किया जाता है; प्रतिरोधी आर 13 और आर 15 संतुलन की सीमा को सीमित करते हैं, जिससे यह अधिक सटीक हो जाता है।

बिजली की आपूर्ति ब्रिज रेक्टिफायर के साथ एक साधारण ट्रांसफार्मर सर्किट और जेनर डायोड V7 और V8 का उपयोग करके एक पैरामीट्रिक बाइपोलर स्टेबलाइजर का उपयोग करके की जाती है (ऑप-एम्प एक छोटे करंट का उपभोग करते हैं, और बड़े आउटपुट करंट प्रदान करने वाले ट्रांजिस्टर स्टेबलाइजर्स के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है) .

मुझे एक सटीक एसी मिलिवोल्टमीटर की आवश्यकता थी, मैं वास्तव में एक उपयुक्त सर्किट की खोज करने और भागों का चयन करने से विचलित नहीं होना चाहता था, इसलिए मैं बाहर गया और एक तैयार "एसी मिलिवोल्टमीटर" किट खरीदा। जब मैंने निर्देशों पर ध्यान दिया, तो पता चला कि मुझे जितनी आवश्यकता थी, उसका केवल आधा ही था। मैंने इस विचार को त्याग दिया और बाजार से एक प्राचीन, लेकिन लगभग उत्कृष्ट स्थिति में, एलओ-70 ऑसिलोस्कोप खरीदा और सब कुछ पूरी तरह से किया। और चूंकि अगले कुछ समय में मैं निर्माण सेट के साथ इस बैग को एक जगह से दूसरी जगह ले जाते-जाते काफी थक गया, इसलिए मैंने इसे किसी भी तरह से इकट्ठा करने का फैसला किया। वह कितना अच्छा होगा, इसकी भी जिज्ञासा रहती है.

सेट में K544UD1B माइक्रोक्रिकिट शामिल है, जो आंतरिक आवृत्ति सुधार के साथ उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम इनपुट धाराओं वाला एक परिचालन अंतर एम्पलीफायर है। साथ ही दो कैपेसिटर, दो जोड़े प्रतिरोधक और डायोड वाला एक मुद्रित सर्किट बोर्ड। असेंबली निर्देश भी शामिल हैं. सब कुछ मामूली है, लेकिन कोई कठोर भावना नहीं है, खुदरा बिक्री में सेट की कीमत एक माइक्रोक्रिकिट से भी कम है।

इस सर्किट के अनुसार इकट्ठा किया गया एक मिलिवोल्टमीटर आपको सीमा के भीतर वोल्टेज मापने की अनुमति देता है:

• 1 - 100 एमवी तक
• 2 - 1 वी तक
• 3 - 5 वी तक

20 हर्ट्ज - 100 किलोहर्ट्ज़ की सीमा में, इनपुट प्रतिबाधा लगभग 1 MΩ, आपूर्ति वोल्टेज
+ 6 से 15 वी तक।

यदि आवश्यक हो तो स्प्रिंट-लेआउट में "ड्राइंग" ("मिररिंग" आवश्यक नहीं है) के लिए एसी मिलिवोल्टमीटर का मुद्रित सर्किट बोर्ड मुद्रित ट्रैक के किनारे से दिखाया गया है।

असेंबली घटक संरचना में बदलाव के साथ शुरू हुई: मैंने माइक्रोक्रिकिट के नीचे एक सॉकेट स्थापित किया (यह सुरक्षित होगा), सिरेमिक कैपेसिटर को फिल्म कैपेसिटर में बदल दिया, नाममात्र मूल्य स्वाभाविक रूप से समान था। स्थापना के दौरान D9B डायोड में से एक अनुपयोगी हो गया - सभी D9I सोल्डर किए गए थे, सौभाग्य से डायोड का अंतिम अक्षर निर्देशों में बिल्कुल भी नहीं लिखा गया है। बोर्ड पर स्थापित सभी घटकों की रेटिंग मापी गई, वे आरेख (इलेक्ट्रोलाइट के लिए) में दर्शाए गए के अनुरूप हैं।

सेट में R2 - 910 ओम, R3 - 9.1 kOhm और R4 - 47 kOhm के नाममात्र मूल्य वाले तीन प्रतिरोधक शामिल थे; हालाँकि, असेंबली मैनुअल में एक खंड है कि सेटअप प्रक्रिया के दौरान उनके मूल्यों का चयन किया जाना चाहिए, इसलिए मैं ट्रिमिंग रेसिस्टर्स को तुरंत 3. 3 kOhm, 22 kOhm और 100 kOhm पर सेट करें। उन्हें किसी भी उपयुक्त स्विच पर लगाने की आवश्यकता थी; मैंने उपलब्ध ब्रांड PD17-1 लिया। यह बहुत सुविधाजनक लग रहा था, यह छोटा था, इसे बोर्ड से जोड़ने के लिए कुछ था, और इसमें तीन निश्चित स्विचिंग पोजीशन थीं।

परिणामस्वरूप, मैंने इलेक्ट्रॉनिक घटकों के सभी घटकों को एक सर्किट बोर्ड पर रखा, उन्हें एक-दूसरे से जोड़ा और उन्हें कम-शक्ति वाले प्रत्यावर्ती धारा स्रोत - एक टीपी-8-3 ट्रांसफार्मर से जोड़ा, जो 8.5 के वोल्टेज की आपूर्ति करेगा। सर्किट में वोल्ट.

और अब अंतिम ऑपरेशन अंशांकन है। एक आभासी का उपयोग ऑडियो आवृत्ति जनरेटर के रूप में किया जाता है। एक कंप्यूटर साउंड कार्ड (यहां तक ​​कि सबसे औसत दर्जे का भी) 5 kHz तक की आवृत्तियों के साथ काफी अच्छी तरह से मुकाबला करता है। 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति वाला एक सिग्नल एक ऑडियो आवृत्ति जनरेटर से मिलीवोल्टमीटर के इनपुट पर आपूर्ति की जाती है, जिसका प्रभावी मूल्य चयनित उपश्रेणी के अधिकतम वोल्टेज से मेल खाता है।

ध्वनि हेडफोन जैक (हरा) से ली गई है। यदि, सर्किट से कनेक्ट करने और वर्चुअल ध्वनि जनरेटर चालू करने के बाद, ध्वनि "काम नहीं करती" और हेडफ़ोन कनेक्ट करने पर भी आप इसे नहीं सुन सकते हैं, तो "प्रारंभ" मेनू में, "सेटिंग्स" पर होवर करें और "नियंत्रण" चुनें पैनल", जहां "ध्वनि प्रभाव प्रबंधक" चुनें और इसमें "एस/पीडीआईएफ आउटपुट" पर क्लिक करें, जहां कई विकल्प दर्शाए जाएंगे। हमारा वह है जहां "एनालॉग आउटपुट" शब्द हैं। और आवाज चली जायेगी.

उपश्रेणी "100 एमवी तक" का चयन किया गया था और, एक ट्रिमिंग अवरोधक का उपयोग करके, सुई को माइक्रोएमीटर स्केल के अंतिम विभाजन द्वारा विक्षेपित किया गया था (स्केल पर आवृत्ति प्रतीक पर ध्यान देने की कोई आवश्यकता नहीं है)। अन्य उपबैंडों के साथ भी ऐसा ही सफलतापूर्वक किया गया। संग्रह में निर्माता के निर्देश. अपनी सादगी के बावजूद, रेडियो डिज़ाइनर काफी कार्यात्मक निकला, और जो मुझे विशेष रूप से पसंद आया वह यह था कि यह कॉन्फ़िगर करने के लिए पर्याप्त था। एक शब्द में, सेट अच्छा है. हर चीज़ को एक उपयुक्त केस में रखना (यदि आवश्यक हो), कनेक्टर स्थापित करना, आदि तकनीक का विषय होगा।

वैकल्पिक धारा मिलिवोल्टमीटर लेख पर चर्चा करें

कॉम्पैरेटर

यदि आप नकारात्मक प्रतिक्रिया (एनएफबी) के बिना एक परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग करते हैं, तो आप निश्चित रूप से कह सकते हैं कि क्या होगा। यह कैसे काम करता है यह समझने के लिए आप कई सरल लेकिन स्पष्ट प्रयोग कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको थोड़ी आवश्यकता होगी: स्वयं परिचालन एम्पलीफायर, 9...25V के वोल्टेज के साथ एक बिजली की आपूर्ति, कई प्रतिरोधक, एलईडी की एक जोड़ी और एक वोल्टमीटर ()।

जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, एलईडी और प्रतिरोधकों से एक साधारण तर्क जांच को इकट्ठा किया जाता है।

जब जांच के इनपुट पर एक सकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाता है (आप +यू भी लगा सकते हैं), तो लाल एलईडी जलती है, और यदि इनपुट सामान्य तार से जुड़ा होता है, तो हरी एलईडी जलती है। ऐसी जांच की मदद से, परीक्षण के तहत परिचालन एम्पलीफायर की आउटपुट स्थिति स्पष्ट और समझने योग्य हो जाती है।

कोई भी जो विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता का नहीं है और महंगा है वह प्रायोगिक "खरगोश" के रूप में उपयुक्त होगा, उदाहरण के लिए प्लास्टिक के मामलों में KR140UD608(708) या गोल धातु के मामलों में K140UD6(7)।

चित्र 1. एक साधारण तर्क जांच का सर्किट

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अलग-अलग आवासों के बावजूद, इन माइक्रो-सर्किट का पिनआउट समान है और नीचे दिए गए चित्र में दिखाए गए से मेल खाता है। अक्सर ऐसा होता है कि प्लास्टिक और धातु के मामलों के पिनआउट मेल नहीं खाते हैं, हालांकि वास्तव में ये वही माइक्रो सर्किट होते हैं। आजकल, अधिकांश परिचालन एम्पलीफायर, विशेष रूप से आयातित एम्पलीफायर, प्लास्टिक के मामलों में निर्मित होते हैं, और सब कुछ अच्छी तरह से और पूरी तरह से काम करता है, और पिनआउट के साथ कोई भ्रम नहीं है। पहले, ऐसे "प्लास्टिक" माइक्रो-सर्किट को विशेषज्ञों द्वारा तिरस्कारपूर्वक "उपभोक्ता सामान" कहा जाता था।

चित्र 2. ऑप-एम्प सर्किट

पहले प्रयोगों के लिए, हम चित्र 2 में दिखाए गए सर्किट को इकट्ठा करेंगे। यहां बहुत कुछ नहीं किया गया है: परिचालन एम्पलीफायर स्वयं और चित्र 1 में दिखाए गए तर्क जांच एक एकध्रुवीय बिजली आपूर्ति से जुड़े हुए हैं। आपूर्ति वोल्टेज +यू एकध्रुवीय है, 9…30V। हमारे प्रयोगों में वोल्टेज का परिमाण विशेष रूप से महत्वपूर्ण नहीं है।

यहां एक पूरी तरह से वैध प्रश्न उठ सकता है: "जांच तार्किक क्यों है, क्योंकि परिचालन एम्पलीफायर एक एनालॉग तत्व है?" हां, लेकिन इस मामले में परिचालन एम्पलीफायर प्रवर्धन मोड में नहीं, बल्कि तुलनित्र मोड में काम करता है, और आउटपुट पर केवल दो स्तर होते हैं। 0V के करीब के वोल्टेज को तार्किक शून्य कहा जाता है, और +U के करीब के वोल्टेज को तार्किक शून्य कहा जाता है। द्विध्रुवी बिजली आपूर्ति के मामले में, तार्किक शून्य -यू के करीब वोल्टेज से मेल खाता है।

जब आपूर्ति वोल्टेज लागू किया जाता है, तो एलईडी में से एक को जलना चाहिए। लाल या हरे रंग के प्रश्न का उत्तर नहीं दिया जा सकता है, क्योंकि सब कुछ एक विशेष परिचालन एम्पलीफायर के मापदंडों और बाहरी स्थितियों पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, नेटवर्क हस्तक्षेप। यदि आप एक ही प्रकार के कई ऑप-एम्प्स लेते हैं, तो परिणाम बहुत भिन्न होंगे।

परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट पर वोल्टेज को वोल्टमीटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है: यदि लाल एलईडी जलाई जाती है, तो वोल्टमीटर +यू के करीब वोल्टेज दिखाएगा, और यदि हरी एलईडी जलती है, तो वोल्टेज लगभग शून्य होगा।

अब आप इनपुट पर कुछ वोल्टेज लागू करने का प्रयास कर सकते हैं और देख सकते हैं कि संकेतक और वोल्टमीटर का उपयोग करके परिचालन एम्पलीफायर कैसे व्यवहार करेगा। वोल्टेज लागू करने का सबसे आसान तरीका ऑपरेशनल एम्पलीफायर के प्रत्येक इनपुट को बारी-बारी से एक उंगली से और एक पावर पिन को दूसरी उंगली से छूना है। इस मामले में, जांच की चमक और वोल्टमीटर रीडिंग बदलनी चाहिए। लेकिन ये बदलाव नहीं हो सकते.

बात यह है कि कुछ ऑप-एम्प डिज़ाइन किए गए हैं ताकि इनपुट पर वोल्टेज कुछ सीमाओं के भीतर हो: पिन 4 पर वोल्टेज से थोड़ा अधिक और पिन 7 पर आपूर्ति वोल्टेज से थोड़ा कम। यह "थोड़ा कम, अधिक" 1 है …2वी. प्रयोगों को जारी रखने के लिए, निर्दिष्ट शर्त को पूरा करने के बाद, आपको थोड़ा अधिक जटिल सर्किट इकट्ठा करना होगा, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र तीन।

अब वोल्टेज को परिवर्तनीय प्रतिरोधों आर 1, आर 2 का उपयोग करके इनपुट पर आपूर्ति की जाती है, जिसके स्लाइडर्स को माप शुरू करने से पहले मध्य स्थिति के पास सेट किया जाना चाहिए। वोल्टमीटर अब एक अलग स्थान पर चला गया है: यह प्रत्यक्ष और व्युत्क्रम इनपुट के बीच वोल्टेज अंतर दिखाएगा।

यह बेहतर है अगर यह वोल्टमीटर डिजिटल हो: वोल्टेज की ध्रुवीयता बदल सकती है, डिजिटल डिवाइस के संकेतक पर एक ऋण चिह्न दिखाई देगा, और पॉइंटर डिवाइस विपरीत दिशा में बस बंद हो जाएगा। (आप स्केल के मध्य बिंदु के साथ एक डायल वाल्टमीटर का उपयोग कर सकते हैं।) इसके अलावा, एक डिजिटल वाल्टमीटर का इनपुट प्रतिबाधा डायल वाल्टमीटर की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए माप परिणाम अधिक सटीक होंगे। आउटपुट स्थिति एलईडी संकेतक द्वारा निर्धारित की जाएगी।

यहां निम्नलिखित सलाह देना उचित है: इन सरल प्रयोगों को अपने हाथों से करना बेहतर है, न कि केवल पढ़कर निर्णय लें कि सब कुछ सरल और समझने योग्य है। यह बिना गिटार उठाए गिटार ट्यूटोरियल पढ़ने जैसा है। तो, चलिए शुरू करते हैं।

करने वाली पहली बात यह है कि परिवर्तनीय अवरोधक स्लाइडर्स को लगभग मध्य स्थिति में सेट करें, जिसमें परिचालन एम्पलीफायर के इनपुट पर वोल्टेज आपूर्ति वोल्टेज के आधे के करीब हो। वाल्टमीटर की संवेदनशीलता को अधिकतम किया जाना चाहिए, लेकिन शायद तुरंत नहीं, बल्कि धीरे-धीरे, ताकि उपकरण जल न जाए।

यह मानते हुए कि ऑप एम्प आउटपुट कम है, हरी एलईडी चालू है। यदि यह मामला नहीं है, तो इस स्थिति को चर अवरोधक आर 1 को घुमाकर प्राप्त किया जा सकता है ताकि स्लाइडर सर्किट से नीचे चला जाए - लगभग 0V तक।

अब, वेरिएबल रेसिस्टर R1 का उपयोग करके, हम वोल्टमीटर रीडिंग को देखते हुए, ऑपरेशनल एम्पलीफायर (पिन 3) के सीधे इनपुट में वोल्टेज जोड़ना शुरू करेंगे। जैसे ही वोल्टमीटर एक सकारात्मक वोल्टेज दिखाता है (प्रत्यक्ष इनपुट (पिन 3) पर वोल्टेज विपरीत इनपुट (पिन 2) से अधिक है), लाल एलईडी जल जाएगी। इसलिए, परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट पर वोल्टेज उच्च या, जैसा कि पहले सहमति हुई, एक तार्किक इकाई है।

थोड़ी सी जानकारी

अधिक सटीक रूप से, एक तार्किक इकाई भी नहीं, बल्कि एक उच्च स्तर: एक तार्किक इकाई संकेत की सच्चाई को इंगित करती है, वे कहते हैं, एक घटना घटी है। लेकिन इस सत्य को, इस तार्किक इकाई को निम्न स्तर पर भी व्यक्त किया जा सकता है। उदाहरण के तौर पर, हम आरएस-232 इंटरफ़ेस को याद कर सकते हैं, जिसमें एक तार्किक एक नकारात्मक वोल्टेज से मेल खाता है, जबकि एक तार्किक शून्य में एक सकारात्मक वोल्टेज होता है। यद्यपि अन्य सर्किटों में एक तार्किक इकाई को अक्सर उच्च स्तर के रूप में व्यक्त किया जाता है।

आइए वैज्ञानिक प्रयोग जारी रखें। आइए वोल्टमीटर रीडिंग की निगरानी करते हुए, रोकनेवाला R1 को सावधानीपूर्वक और धीरे-धीरे विपरीत दिशा में घुमाना शुरू करें। एक निश्चित समय पर यह शून्य दिखाएगा, लेकिन लाल एलईडी फिर भी चमकती रहेगी। यह संभावना नहीं है कि आप ऐसी स्थिति को पकड़ पाएंगे जिसमें दोनों एलईडी बंद हों।

अवरोधक के आगे घूमने के साथ, वोल्टमीटर रीडिंग की ध्रुवीयता भी नकारात्मक में बदल जाएगी। यह इंगित करता है कि व्युत्क्रम इनपुट (2) पर वोल्टेज प्रत्यक्ष इनपुट (3) की तुलना में निरपेक्ष मान में अधिक है। हरे रंग की एलईडी जलेगी, जो यह संकेत देगी कि ऑप-एम्प आउटपुट कम है। इसके बाद, आप रोकनेवाला R1 को उसी दिशा में घुमाना जारी रख सकते हैं, लेकिन कोई बदलाव नहीं होगा: हरी एलईडी बाहर नहीं जाएगी और चमक में बिल्कुल भी बदलाव नहीं करेगी।

यह घटना तब होती है जब परिचालन एम्पलीफायर तुलनित्र मोड में संचालित होता है, यानी। नकारात्मक प्रतिक्रिया के बिना (कभी-कभी PIC के साथ भी)। यदि ऑप-एम्प नकारात्मक प्रतिक्रिया (एनएफबी) द्वारा कवर किए गए रैखिक मोड में काम करता है, तो जब प्रतिरोधी आर 1 मोटर घूमता है, तो आउटपुट वोल्टेज रोटेशन के कोण के अनुपात में बदलता है, इनपुट पर वोल्टेज अंतर पढ़ता है, और बिल्कुल नहीं एक कदम में. ऐसे में एलईडी की ब्राइटनेस को आसानी से बदला जा सकता है।

जो कुछ कहा गया है, उससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं: परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट पर वोल्टेज इनपुट पर वोल्टेज के अंतर पर निर्भर करता है। ऐसे मामले में जब प्रत्यक्ष इनपुट पर वोल्टेज व्युत्क्रम इनपुट से अधिक होता है, तो आउटपुट वोल्टेज उच्च स्तर पर होता है। अन्यथा (उलटा पर वोल्टेज आगे की तुलना में अधिक है), आउटपुट तार्किक शून्य स्तर पर है।

इस प्रयोग की शुरुआत में, रोकनेवाला स्लाइडर्स R1, R2 को लगभग मध्य स्थिति पर सेट करने की सिफारिश की गई थी। यदि आप शुरू में उन्हें एक तिहाई मोड़ या दो-तिहाई पर सेट करते हैं तो क्या होगा? हां, वास्तव में कुछ भी नहीं बदलेगा, सब कुछ ऊपर बताए अनुसार ही काम करेगा। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट पर सिग्नल आगे और व्युत्क्रम इनपुट पर वोल्टेज के पूर्ण मूल्य पर निर्भर नहीं करता है। और यह केवल वोल्टेज अंतर पर निर्भर करता है।

जो कुछ कहा गया है, उससे एक और महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकाला जा सकता है: फीडबैक के बिना एक परिचालन एम्पलीफायर एक तुलनित्र है - एक तुलना करने वाला उपकरण। इस मामले में, एक इनपुट को एक संदर्भ या संदर्भ वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, और एक वोल्टेज, जिसका मूल्य नियंत्रित किया जाना चाहिए, दूसरे को आपूर्ति की जाती है। संदर्भ वोल्टेज को किस इनपुट पर लागू करना है यह सर्किट की डिज़ाइन प्रक्रिया के दौरान तय किया जाता है।

उदाहरण के तौर पर, चित्र 4 एक सर्किट दिखाता है जिसके इनपुट में दो आंतरिक तुलनित्र DA1 और DA2 हैं।

चित्र 4. NE555 एकीकृत टाइमर सर्किट

उनका उद्देश्य आंतरिक प्रबंधन है. नियंत्रण तर्क काफी सरल है: तुलनित्र DA2 के आउटपुट से एक तार्किक ट्रिगर को एक पर सेट करता है, और तुलनित्र DA1 के आउटपुट से एक तार्किक ट्रिगर को रीसेट करता है।

प्रतिरोधक R1…R3 पर एक डिवाइडर इकट्ठा किया जाता है, जो तुलनित्र के इनपुट को संदर्भ वोल्टेज की आपूर्ति करता है। सभी तीन प्रतिरोधों में समान प्रतिरोध (5Kohm) होता है, जो आपूर्ति वोल्टेज के 2/3 और 1/3 के वोल्टेज बनाता है, जो क्रमशः इनवर्टिंग इनपुट DA1 और नॉन-इनवर्टिंग इनपुट DA2 को आपूर्ति की जाती है।

ऊपर जो लिखा गया था, उसके संदर्भ में, यह पता चलता है कि तुलनित्र DA1 के आउटपुट पर एक तार्किक प्राप्त किया जाएगा यदि प्रत्यक्ष इनपुट पर इनपुट वोल्टेज व्युत्क्रम (2/3Usupply) पर संदर्भ वोल्टेज से अधिक है, तो ट्रिगर रीसेट हो जाएगा शून्य करने के लिए.

ट्रिगर को 1 पर सेट करने के लिए, आपको आंतरिक तुलनित्र DA2 के आउटपुट पर एक उच्च स्तर प्राप्त करने की आवश्यकता है। यह स्थिति तब प्राप्त होगी जब DA2 के व्युत्क्रम इनपुट पर वोल्टेज स्तर 1/3Usupply से कम होगा। यह वह संदर्भ वोल्टेज है जो तुलनित्र DA2 के सीधे इनपुट को आपूर्ति की जाती है।

यह NE555 एकीकृत टाइमर का वर्णन करने का उद्देश्य नहीं है, बल्कि एक ऑप-एम्प का उपयोग करने के उदाहरण के रूप में चिप के अंदर छिपे इनपुट तुलनित्र को दिखाता है। जो लोग 555 टाइमर का उपयोग करने में रुचि रखते हैं, उनके लिए हम लेख पढ़ने की सलाह देते हैं।

वे अक्सर मुझसे एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में सवाल पूछने लगे। क्या सत्र ने छात्रों को महत्व नहीं दिया? ;) ठीक है, अब थोड़ी शैक्षिक गतिविधि का समय आ गया है। विशेष रूप से, परिचालन एम्पलीफायरों के संचालन पर। यह क्या है, इसे किसके साथ खाया जाता है और इसकी गणना कैसे की जाती है।

यह क्या है
एक परिचालन एम्पलीफायर एक एम्पलीफायर है जिसमें दो इनपुट होते हैं, कभी नहीं... हम्म... उच्च सिग्नल लाभ और एक आउटपुट। वे। हमारे पास U आउट = K*U इन है और K आदर्श रूप से अनंत के बराबर है। व्यवहार में, निस्संदेह, संख्याएँ अधिक मामूली हैं। मान लीजिए 1,000,000। लेकिन जब आप उन्हें सीधे लागू करने का प्रयास करते हैं तो ऐसी संख्याएँ भी आपके दिमाग को चकरा देती हैं। इसलिए, किंडरगार्टन की तरह, एक क्रिसमस ट्री, दो, तीन, कई क्रिसमस ट्री - हमारे यहां बहुत अधिक सुदृढीकरण है;) और बस इतना ही।

और दो प्रवेश द्वार हैं. और उनमें से एक प्रत्यक्ष है, और दूसरा उलटा है।

इसके अलावा, इनपुट उच्च-प्रतिबाधा वाले हैं। वे। आदर्श मामले में उनकी इनपुट प्रतिबाधा अनंत है और वास्तविक मामले में बहुत अधिक है। वहां गिनती सैकड़ों मेगाओम या यहां तक ​​कि गीगाओम तक जाती है। वे। यह इनपुट पर वोल्टेज को मापता है, लेकिन उस पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है। और हम मान सकते हैं कि ऑप-एम्प में कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है।

इस मामले में आउटपुट वोल्टेज की गणना इस प्रकार की जाती है:

यू आउट =(यू 2 -यू 1)*के

जाहिर है, यदि प्रत्यक्ष इनपुट पर वोल्टेज व्युत्क्रम इनपुट से अधिक है, तो आउटपुट प्लस इनफिनिटी है। अन्यथा यह माइनस इनफिनिटी होगा।

बेशक, एक वास्तविक सर्किट में अनंत प्लस और माइनस नहीं होंगे, और उन्हें एम्पलीफायर के उच्चतम और निम्नतम संभव आपूर्ति वोल्टेज द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। और हमें मिलेगा:

तुलनित्र
एक उपकरण जो आपको दो एनालॉग सिग्नलों की तुलना करने और निर्णय लेने की अनुमति देता है - कौन सा सिग्नल बड़ा है। पहले से ही दिलचस्प है. आप इसके लिए बहुत सारे एप्लिकेशन लेकर आ सकते हैं। वैसे, एक ही तुलनित्र अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर्स में बनाया गया है, और मैंने निर्माण के बारे में लेखों में एवीआर के उदाहरण का उपयोग करके दिखाया कि इसका उपयोग कैसे किया जाए। तुलनित्र बनाने के लिए भी बढ़िया है.

लेकिन मामला केवल एक तुलनित्र तक सीमित नहीं है, क्योंकि यदि आप फीडबैक पेश करते हैं, तो ऑप-एम्प से बहुत कुछ किया जा सकता है।

प्रतिक्रिया
यदि हम आउटपुट से सिग्नल लेते हैं और इसे सीधे इनपुट पर भेजते हैं, तो फीडबैक उत्पन्न होगा।

सकारात्मक प्रतिक्रिया
आइए सिग्नल को सीधे आउटपुट से सीधे इनपुट में लें और चलाएं।

• वोल्टेज U1 शून्य से अधिक है - आउटपुट -15 वोल्ट है
• वोल्टेज U1 शून्य से कम है - आउटपुट +15 वोल्ट है

यदि वोल्टेज शून्य हो तो क्या होगा? सिद्धांत रूप में, आउटपुट शून्य होना चाहिए। लेकिन वास्तव में, वोल्टेज कभी भी शून्य नहीं होगा। आखिरकार, भले ही दाएं का चार्ज एक इलेक्ट्रॉन द्वारा बाएं के चार्ज से अधिक हो, तो यह पहले से ही अनंत लाभ पर आउटपुट की क्षमता को चलाने के लिए पर्याप्त है। और आउटपुट पर सभी नरक शुरू हो जाएंगे - सिग्नल तुलनित्र के इनपुट पर प्रेरित यादृच्छिक गड़बड़ी की गति से यहां और वहां कूदता है।

इस समस्या को हल करने के लिए, हिस्टैरिसीस की शुरुआत की गई है। वे। एक अवस्था से दूसरी अवस्था में जाने के बीच एक प्रकार का अंतराल। ऐसा करने के लिए, सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रस्तुत की जाती है, जैसे:

हम मानते हैं कि इस समय व्युत्क्रम इनपुट पर +10 वोल्ट है। ऑप-एम्प से आउटपुट माइनस 15 वोल्ट है। प्रत्यक्ष इनपुट पर यह अब शून्य नहीं है, बल्कि विभक्त से आउटपुट वोल्टेज का एक छोटा सा हिस्सा है। लगभग -1.4 वोल्ट अब, जब तक व्युत्क्रम इनपुट पर वोल्टेज -1.4 वोल्ट से नीचे नहीं चला जाता, ऑप-एम्प आउटपुट अपना वोल्टेज नहीं बदलेगा। और जैसे ही वोल्टेज -1.4 से नीचे चला जाता है, ऑप-एम्प का आउटपुट तेजी से +15 तक पहुंच जाएगा और प्रत्यक्ष इनपुट पर पहले से ही +1.4 वोल्ट का पूर्वाग्रह होगा।

और तुलनित्र के आउटपुट पर वोल्टेज को बदलने के लिए, U1 सिग्नल को +1.4 के ऊपरी स्तर तक पहुंचने के लिए 2.8 वोल्ट तक बढ़ाने की आवश्यकता होगी।

जहां संवेदनशीलता नहीं होती, वहां 1.4 और -1.4 वोल्ट के बीच एक प्रकार का गैप दिखाई देता है। अंतराल की चौड़ाई R1 और R2 में प्रतिरोधों के अनुपात द्वारा नियंत्रित की जाती है। थ्रेशोल्ड वोल्टेज की गणना Uout/(R1+R2) * R1 के रूप में की जाती है मान लीजिए कि 1 से 100 +/- 0.14 वोल्ट देगा।

लेकिन फिर भी, ऑप-एम्प्स का उपयोग अक्सर नकारात्मक फीडबैक मोड में किया जाता है।

नकारात्मक प्रतिपुष्टि
ठीक है, आइए इसे दूसरे तरीके से कहें:

नकारात्मक प्रतिक्रिया के मामले में, ऑप-एम्प में एक दिलचस्प संपत्ति है। यह हमेशा अपने आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने का प्रयास करेगा ताकि इनपुट पर वोल्टेज बराबर हो, जिसके परिणामस्वरूप शून्य अंतर होगा।
जब तक मैंने इसे कॉमरेड होरोविट्ज़ और हिल की महान पुस्तक में नहीं पढ़ा, मैं ओयू के काम में शामिल नहीं हो सका। लेकिन यह सरल निकला.

अपराधी
और हमें एक पुनरावर्तक मिला. वे। इनपुट यू 1 पर, व्युत्क्रम इनपुट पर यू आउट = यू 1। खैर, यह पता चला कि यू आउट = यू 1।

प्रश्न यह है कि हमें ऐसी ख़ुशी की आवश्यकता क्यों है? तार को सीधे कनेक्ट करना संभव था और किसी ऑप-एम्प की आवश्यकता नहीं होगी!

यह संभव है, लेकिन हमेशा नहीं. आइए इस स्थिति की कल्पना करें: एक प्रतिरोधक विभक्त के रूप में बना एक सेंसर है:

कम प्रतिरोध इसके मूल्य को बदलता है, विभाजक से आउटपुट वोल्टेज का वितरण बदलता है। और हमें वोल्टमीटर से इसकी रीडिंग लेनी होगी। लेकिन वोल्टमीटर का अपना आंतरिक प्रतिरोध होता है, भले ही बड़ा हो, लेकिन यह सेंसर से रीडिंग बदल देगा। इसके अलावा, क्या होगा यदि हमें वोल्टमीटर नहीं चाहिए, लेकिन प्रकाश बल्ब की चमक बदलनी चाहिए? अब यहाँ प्रकाश बल्ब को जोड़ने का कोई तरीका नहीं है! इसलिए, हम आउटपुट को एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर के साथ बफर करते हैं। इसका इनपुट प्रतिरोध बहुत बड़ा है और इसका प्रभाव न्यूनतम होगा, और आउटपुट काफी ध्यान देने योग्य करंट (दसियों मिलीमीटर या सैकड़ों) प्रदान कर सकता है, जो प्रकाश बल्ब को संचालित करने के लिए काफी है।
सामान्य तौर पर, आप पुनरावर्तक के लिए एप्लिकेशन पा सकते हैं। विशेषकर सटीक एनालॉग सर्किट में। या जहां एक चरण की सर्किटरी उन्हें अलग करने के लिए दूसरे चरण के संचालन को प्रभावित कर सकती है।

एम्पलीफायर
आइए अब अपने कानों से एक हरकत करें - हमारा फीडबैक लें और इसे एक वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से जमीन से जोड़ दें:

अब आउटपुट वोल्टेज का आधा हिस्सा व्युत्क्रम इनपुट को आपूर्ति किया जाता है। लेकिन एम्पलीफायर को अभी भी अपने इनपुट पर वोल्टेज को बराबर करने की आवश्यकता है। उसे क्या करना होगा? यह सही है - परिणामी विभक्त की क्षतिपूर्ति के लिए अपने आउटपुट पर वोल्टेज को पहले की तुलना में दोगुना बढ़ाएँ।

अब सीधी रेखा पर U 1 होगा. व्युत्क्रम पर यू आउट /2 = यू 1 या यू आउट = 2*यू 1।

यदि हम भिन्न अनुपात वाला भाजक लगाएं तो स्थिति उसी प्रकार बदल जाएगी। ताकि आपको वोल्टेज डिवाइडर फॉर्मूला को अपने दिमाग में न घुमाना पड़े, मैं इसे तुरंत दे दूंगा:

यू आउट = यू 1 *(1+आर 1 /आर 2)

यह याद रखना स्मरणीय है कि किस चीज़ को किस चीज़ में विभाजित किया गया है यह बहुत सरल है:

यह पता चला है कि इनपुट सिग्नल यू आउट में प्रतिरोधकों आर 2, आर 1 की श्रृंखला से होकर गुजरता है। इस स्थिति में, एम्पलीफायर का प्रत्यक्ष इनपुट शून्य पर सेट है। आइए हम ऑप-एम्प की आदतों को याद रखें - यह हुक या क्रूक द्वारा, यह सुनिश्चित करने का प्रयास करेगा कि इसके व्युत्क्रम इनपुट पर प्रत्यक्ष इनपुट के बराबर वोल्टेज उत्पन्न हो। वे। शून्य। ऐसा करने का एकमात्र तरीका आउटपुट वोल्टेज को शून्य से कम करना है ताकि बिंदु 1 पर शून्य दिखाई दे।

इसलिए। आइए कल्पना करें कि यू आउट = 0। यह अभी भी शून्य है. और इनपुट वोल्टेज, उदाहरण के लिए, यू आउट के सापेक्ष 10 वोल्ट है। R 1 और R 2 का विभाजक इसे आधे में विभाजित करेगा। इस प्रकार, बिंदु 1 पर पाँच वोल्ट हैं।

पांच वोल्ट शून्य नहीं है और ऑप एम्प अपने आउटपुट को तब तक कम करता है जब तक कि बिंदु 1 शून्य न हो जाए। ऐसा करने के लिए, आउटपुट (-10) वोल्ट होना चाहिए। इस मामले में, इनपुट के सापेक्ष, अंतर 20 वोल्ट होगा, और विभाजक हमें बिंदु 1 पर बिल्कुल 0 प्रदान करेगा। हमारे पास एक इन्वर्टर है।

लेकिन हम अन्य प्रतिरोधक भी चुन सकते हैं ताकि हमारा विभाजक विभिन्न गुणांक उत्पन्न करे!
सामान्य तौर पर, ऐसे एम्पलीफायर के लिए लाभ सूत्र इस प्रकार होगा:

यू आउट = - यू इन * आर 1 / आर 2

खैर, xy से xy को शीघ्रता से याद करने के लिए एक स्मरणीय चित्र।

मान लीजिए कि यू 2 और यू 1 प्रत्येक 10 वोल्ट हैं। फिर दूसरे बिंदु पर 5 वोल्ट होंगे। और आउटपुट ऐसा बनना होगा कि पहले बिंदु पर भी 5 वोल्ट हो। यानी शून्य. तो यह पता चला कि 10 वोल्ट शून्य से 10 वोल्ट शून्य के बराबर है। यह सही है :)

यदि U 1 20 वोल्ट हो जाता है, तो आउटपुट -10 वोल्ट तक गिरना होगा।
गणित स्वयं करें - यू 1 और यू आउट के बीच का अंतर 30 वोल्ट होगा। रोकनेवाला R4 के माध्यम से धारा (U 1 -U आउट)/(R 3 +R 4) = 30/20000 = 0.0015A होगी, और रोकनेवाला R 4 पर वोल्टेज ड्रॉप R 4 *I 4 = 10000 * 0.0015 = होगा 15 वोल्ट. 20 इनपुट ड्रॉप से ​​15 वोल्ट ड्रॉप घटाएं और 5 वोल्ट प्राप्त करें।

इस प्रकार, हमारे ऑप-एम्प ने 10 में से 20 घटाकर एक अंकगणितीय समस्या हल की, जिसके परिणामस्वरूप -10 वोल्ट प्राप्त हुआ।

इसके अलावा, समस्या में प्रतिरोधों द्वारा निर्धारित गुणांक शामिल हैं। यह सिर्फ इतना है कि, सरलता के लिए, मैंने समान मूल्य के प्रतिरोधकों को चुना है और इसलिए सभी गुणांक एक के बराबर हैं। लेकिन वास्तव में, यदि हम मनमाना प्रतिरोधक लेते हैं, तो इनपुट पर आउटपुट की निर्भरता इस प्रकार होगी:

यू आउट = यू 2 *के 2 - यू 1 *के 1

के 2 = ((आर 3 +आर 4) * आर 6) / (आर 6 +आर 5)*आर 4
के 1 = आर 3 / आर 4

गुणांकों की गणना के लिए सूत्र को याद रखने की स्मरणीय तकनीक इस प्रकार है:
योजना के अनुसार ही सही। अंश का अंश शीर्ष पर है, इसलिए हम वर्तमान प्रवाह सर्किट में ऊपरी प्रतिरोधकों को जोड़ते हैं और निचले प्रतिरोधक से गुणा करते हैं। हर नीचे है, इसलिए हम निचले प्रतिरोधकों को जोड़ते हैं और ऊपरी प्रतिरोधक से गुणा करते हैं।

यहां सब कुछ सरल है. क्योंकि बिंदु 1 को लगातार घटाकर 0 कर दिया जाता है, तो हम मान सकते हैं कि इसमें बहने वाली धाराएँ हमेशा यू/आर के बराबर होती हैं, और नोड संख्या 1 में प्रवेश करने वाली धाराओं का योग होता है। इनपुट रेसिस्टर और फीडबैक रेसिस्टर का अनुपात आने वाले करंट का वजन निर्धारित करता है।

आप जितनी चाहें उतनी शाखाएँ हो सकती हैं, लेकिन मैंने केवल दो ही खींची हैं।

यू आउट = -1(आर 3 *यू 1 /आर 1 + आर 3 *यू 2 /आर 2)

इनपुट पर प्रतिरोधक (आर 1, आर 2) करंट की मात्रा और इसलिए आने वाले सिग्नल का कुल वजन निर्धारित करते हैं। यदि आप मेरे जैसे सभी प्रतिरोधों को समान बनाते हैं, तो वजन समान होगा, और प्रत्येक पद का गुणन कारक 1 के बराबर होगा। और यू आउट = -1(यू 1 +यू 2)

नॉन-इनवर्टिंग योजक
यहां सब कुछ थोड़ा अधिक जटिल है, लेकिन यह समान है।

उआउट = यू 1 *के 1 + यू 2 *के 2

के 1 = आर 5 / आर 1
के 2 = आर 5 / आर 2

इसके अलावा, फीडबैक में प्रतिरोधक ऐसे होने चाहिए कि समीकरण R 3 / R 4 = K 1 + K 2 मनाया जाए

सामान्य तौर पर, आप परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करके कोई भी गणित कर सकते हैं, जोड़ सकते हैं, गुणा कर सकते हैं, विभाजित कर सकते हैं, डेरिवेटिव और इंटीग्रल की गणना कर सकते हैं। और लगभग तुरंत. एनालॉग कंप्यूटर op-amps का उपयोग करके बनाए जाते हैं। मैंने इनमें से एक को एसयूएसयू की पांचवीं मंजिल पर भी देखा - आधे कमरे के आकार का एक मूर्ख। कई धातु अलमारियाँ। प्रोग्राम को विभिन्न ब्लॉकों को तारों से जोड़कर टाइप किया जाता है :)