Преобразователь напряжение-частота
Преобразователь ток-напряжение
Преобразователь ток-напряжение
Входное сопротивление, благодаря применению комплементарной пары полевых транзисторов, получилось равным 15 Ом, полоса пропускания ограничена сверху ёмкостью конденсатора С4.
Детектор малых сигналов
Высокая линейность достигается в диапазоне 1 мВ — 2 В. Высокая чувствительность достигается за счет балансировки ОУ (R3).
Источник: В.Кенерс Детектор малых сигналов. — Радио, 1987, №11, с.39
Преобразователь напряжение-частота
Устройство обладает удовлетворительной линейностью при изменении входною напряжения в пределах шести десятичных порядков без каких-либо переключений. В нем использован метод сбалансированной зарядки и разрядки, иногда называемый также методом двойного интегрирования. Преобразователь имеет следующие параметры: при работе с цифровым шестиразрядным частотомером с временем измерения 1 с интервал измеряемых напряжений (положительной полярности) — 1 мВ..1000 В, входное сопротивление — 10 МОм:
Преобразователь состоит из интегратора, собранного на ОУ DA1, компаратора DA2, цифрового одновибратора на основе счетчика DD2. стабилизированного кварцевым резонатором генератора образцовой частоты (DD1.1—DD1.3), инверторов DD3.1. DD3.2, DD1.4, согласующих элементов (VT4, VD3), источника стабильного тока (ИСТ) на транзисторе VT3, быстродействующего дифференциального коммутатора (VT1, VT2) и устройства компенсации входного тока (R1 — R5, R7).
Преобразователь работает циклически. В течение первой части цикла интегратор на ОУ DA1 интегрирует входной ток, текущий через резистор R6, а во время второй, продолжительность которой равна длительности выходного импульса,— разность входного тока и тока ИСТ.
Для достижения параметров, указанных в начале статьи, в преобразователе необходимо использовать экземпляр ОУ К544УД1А (DA1) с током инвертирующего входа не более 10 рА и транзистор KT3102B (VT1) с обратным током коллектор — эмиттер менее 10 рА. В радиолюбительских условиях входной ток можно измерить, используя схемы включения, изображенные ниже.
Сначала выключателем SA1 замыкают накоротко резистор R1 и балансируют ОУ DA1 с помощью подстроечного резистора R2. Затем резистор размыкают и измеряют отрицательное напряжение на выходе ОУ. Если оно меньше 0,1 В экземпляр годен для работы в преобразователе. Для измерения обратного тока коллектора транзистор подключают к ОУ как показано на рис. б. При подсоединении (с помощью переключателя SA1) к входу сбалансированного ОУ транзистора с обратным током <10 рА приращение отрицательного выходного напряжения ОУ должно быть менее 0.1 В (во избежание утечек, искажающих результаты измерений при подборе как транзистора, так и ОУ вместо переключателей SA1 целесообразно использовать обычные проволочные соединения. Применение непроверенных ОУ и транзистора может отрицательно сказаться на точности и стабильности прибора при измерении малых напряжений.
В устройстве можно использовать транзисторы КТ3102 с индексами Г, Д, Е, кварцевый резонатор на частоту 7…9 МГц. Конденсатор С3 — керамический или фторопластовый (с минимальным током утечки), подстроечные резисторы — СП5-3, резистор R9 — БЛП, R7 — КВМ или КЛЧ, остальные, кроме R6,— МЛТ. Для измерения напряжений до 1000 В резистор R6 можно составить из трех соединенных последовательно высокостабильных резисторов МГП-0,5 сопротивлением 3,3 МОм. При использовании резисторов МЛТ его составляют из двух резисторов сопротивлением 5,1 МОм с мощностью рассеяния 2 Вт.
Преобразователь собран на печатной плате размерами 120X80 мм, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита и помещенной в экранирующий кожух. Для исключения неконтролируемой утечки тока соединение вывода 2 ОУ DA1 с выводами резисторов R6, R7, конденсатора С3 и коллектора транзистора VT1 выполнено навесу. К контролируемой цепи устройство подключают экранированным кабелем, оплетка которого соединена с его общим проводом.
Налаживание прибора начинают с балансировки ОУ DA1. Для этого конденсатор С3 временно замыкают накоротко и подстроечным резистором R12 устанавливают на выходе ОУ нулевое напряжение. Затем, подав на вход преобразователя постоянное (положительной полярности) напряжение около 10 В, с помощью осциллографа убеждаются в наличии на выходе прибора положительных счетных импульсов Их длительность должна быть равна четырем периодам колебаний генератора образцовой частоты, а частота следования — примерно 10 кГц. Далее, отключив источник напряжения и тщательно заэкранировав вход устройства, подстроечным резистором R5 подбирают ток через резистор R7, компенсирующий разность входного тока ОУ DA1 и обратного тока коллекторного перехода транзистора VT1 (необходимо добиться того, чтобы на выходе преобразователя появлялся один импульс за 10…30 с). Эту операцию удобно контролировать по напряжению на выходе ОУ. В паузе между импульсами оно должно медленно уменьшаться примерно с +0.5 В до 0, а в момент формирования счетного импульса быстро возрастать до исходного значения.
Калибруют прибор, подав на вход напряжение Ux около 100 В, значение которого известно с погрешностью не более 0.1 %. К выходу прибора подключают цифровой частотомер с временем измерения 1с. Изменяя сопротивление резистора R10, подбирают такой ток ИСТ, при котором частота следования импульсов на выходе преобразователя F=1000 Uх.
С помощью описанного устройства можно измерять текущие на общий провод токи Iх в пределах 10Е-10… 10Е-4 А, для чего достаточно замкнуть накоротко резистор R6 (при этом входное сопротивление преобразователя становится близким к 0).
Большие токи можно контролировать, измеряя падение напряжения на низкоомном резисторе-шунте. Например, используя резистор сопротивлением 10 Ом (0,125 Вт), можно измерять ток в пределах 0,1…100 мА, а с помощью резистора сопротивлением 0,01 Ом (1 Вт) — в пределах 0.1..10 А.
Также с помощью устройства можно измерять ёмкость конденсаторов от 1 пФ. Подробнее об этом можно прочитать в оригинальной статье.
Источник: А.Щагин Широкодиапазонный преобразователь напряжение — частота. — Радио, 1987, №10, с.31-33.
Амплитудный детектор
Устройство преобразует импульсы положительной полярности в постоянное напряжение такой же амплитуды и полярности Максимальная амплитуда импульсов 2 В, частота следования — до 100 кГц.
В детекторе можно использовать практически любой ОУ, работающий при напряжениях питания+6 и -6 В. Транзисторы серии КП303 с индексами Б, Ж, И, диоды КД503Б, Д220А, Д220Б. Конденсатор C1 K53-1A.
Налаживания устройство не требует
Источник: Н.Кистерный Амплитудный детектор. — Радио, 1987, №9, с.31