УМЗЧ на 8 Вт с использованием готовых трансформаторов (1х 6Н3П, 4х 6П14П)

Источник: О. Платонов Двухтактный стереоусилитель на 6П14П. — Радио, 2010, №5, с.14-16

Усилитель имеет следующие характеристики:

  • Полоса рабочих частот (по уровню -3 дБ), Гц: 25-22000
  • Номинальная (максимальная) выходная мощность, Вт: 3 (8)
  • Номинальное сопротивление нагрузки, Ом: 8
  • Режим выходного каскада на пентодах 6П14П: напряжение на аноде 250 В, ток покоя в цепи катода 60 мА.

Особенностью усилителя является использование источника тока в выходном каскаде на КР142ЕН5В (суммарный ток покоя устанавливается 120 мА, а лампы необходимо подобрать по максимально одинаковому току), что позволяет повысить линейность АЧХ. Первый каскад собран на двойном триоде 6Н3П — при средних значениях крутизны и коэффициента усиления имеет особенность — симметричную цоколевку, что удобно при монтаже (как печатном, так и навесном). Также в схему добавлены индикаторы мощности на 6Е1П.

схема лампового усилителя на 8 Вт с использованием готовых трансформаторов (1х 6Н3П, 4х 6П14П)

В усилителе используются:

  • Сетевой трансформатор ТС-160, дроссель от телевизора «Рекорд-312» или подобного.
  • Выходные трансформаторы от радиолы «Урал-114».
  • Резисторы — МЛТ, конденсаторы — БМТ, МБМ и др.
  • Оксидные конденсаторы — JAMICON или аналогичные.

Дроссель и выходные трансформаторы можно изготовить самостоятельно:

Выходные трансформаторы наматывается на броневом или витом разрезанном магнитопроводе сечением 4..5 см2. Индуктивность его первичной обмотки должна составить не менее 30 Гн. Первой наматывается часть вторичной обмотки — 20 витков ПЭВ-1 0,5, затем, после слоя изоляции, первичная проводом ПЭВ-1 0,112 с отводами от 1280-го, 1590-го, 1900-го витков, после этого добавляют еще 1280 витков. После прокладки изоляции наматывают вторую часть вторичной обмотки — 37 витков ПЭВ-1 0,5. Коэффициент трансформации — 0,0175.


Применение «электронного трансформатора» для питания лампового УМЗЧ

Источник: Д. Кибардин Ламповый УМЗЧ с «электронным трансформатором» в блоке питания. — Радио, 2010, №4, с.12-13

Частота повторяемости электронных устройств зависит, в том числе, от их простоты. В приведенной ниже схеме лампового УМЗЧ (всего на двух лампах 6Ф3П) автор ушел от применения малодоступных на сегодняшний день трансформаторов для ламповой электроники и использовал «электронный трансформатор» для питания галогенных ламп с выходом 12В (на выходе таких трансформаторов переменное высокочастотное напряжение).

схема лампового усилителя мощности с питанием от "электронного трансформатора"

УМЗЧ построен по однотактной схеме с использованием выходных трансформаторов заводского изготовления ТВ31-9. Особое внимание в данном усилителе следует обратить на питание ламп. Электронный трансформатор имеет на выходе напряжение 12 В, поэтому накал 2-х ламп соединен последовательно (это можно делать только для ламп с одинаковым накальным током). Высокое напряжение получают с обмотки трансформатора Т2, изготовить который несложно. Его наматывают на кольце К35х20х10 из феррита М2000НМ. Первичка содержит 12 витков ПЭВ-2 1,5, вторичка — 180-240 витков провода ПЭЛШО 0,25. Можно использовать и готовые подходящие импульсные трансформаторы (например, от блока питания телевизора ЗУСЦТ). Диоды VD1, VD2 необходимо взять с рабочей частотой более 50 кГц и током 2 А. В схеме диоды установлены последовательно в связи с тем, что их обратное напряжение 200 В, что ниже необходимого. Номиналы резисторов R9, R10 выбирают исходя из значений анодного тока ламп, при токе 50 мА достаточно мощности резисторов 2 Вт. Конденсаторы 1С2, 2С2, С7 — пленочные К73-17.

При налаживании «электронный трансформатор» подключают через лампу накаливания мощностью 100-200 Вт.


УМЗЧ на 60 Вт с выходом на IRFZ44

Источник: К. Филатов УМЗЧ с полевыми транзисторами IRFZ44 (Радио, 2/2009, с.14-17; 3/2009, с.15-17)

Выходной каскад УМЗЧ выполнен на 2-х полевых транзисторах с квазикомплементарной структурой с изолированным затвором. ООС в усилителе ограничена до 18 дБ.

схема усилителя на полевых транзисторах IRFZ44

По результата моделирования в MicroCap данный УМЗЧ показал следующие результаты:

  • Полоса пропускания по уровню -3 дБ: 1,2 Гц — 310 кГц.
  • Неравномерность АЧХ в диапазоне 20 Гц ..20 кГц не превышает 0,1 дБ.
  • Отклонение фазово-частотной характеристики на граничных частотах 20 Гц и 20 кГц составляет +/-6о.
  • Общий коэффициент гармоник 0,023% при выходной мощности 63 Вт.
  • Коэффициент интермодуляционных искажений при выходной мощности 64 Вт — 0,174%.

При этом взамен отечественных деталей использовались следующие аналоги:

  • КС216Ж — 1N3025
  • КС139А — 1N3823
  • КД521А — 1N4148
  • КТ315А — 2N2712
  • КТ313А — 2N2905
  • КР544УД2А — LF357 (данный ОУ имеет более широкую полосу пропускания)

Фактические параметры УМЗЧ оказались следующими:

  • Диапазон воспроизводимых частот, Гц: 1,3 … 160000
  • Чувствительность, В: 1
  • Номинальная выходная мощность, Вт: 60
  • Полный коэффициент гармоник, %: 0,04
  • Отношение сигнал/шум при замкнутом входе, дБ (взвешенный/невзвешанный): 101/88
  • Выходное сопротивление, Ом: 0,08
  • Скорость нарастания выходного сигнала, В/мкс: 20
печатная плата УМЗЧ

Порядок сборки и наладки:

  1. На печатную плату устанавливаются радиоэлементы кроме VT3 и VT4.
  2. Места установки выходных транзисторов на теплоотводе тщательно зачищаются и полируются, VT3 устанавливают через слюдяную прокладку толщиной не более 0,05 мм. использование теплоотводящей пасты обязательно. Также необходимо проверить сопротивление изоляции между стоком VT3 и теплоотводом, оно должно быть более 10 МОм.
  3. Устанавливают печатную плату и теплоотвод на общий кронштейн, подпаивают ПТ. Теплоотводы разных каналов должны быть изолированы друг от друга.

Транзисторы VT3 и VT4 ИП устанавливают на отдельных игольчатых теплоотводах с основанием не менее 125х47х4,5 мм. Транзистор VT1 управления вентиляторами устанавливается на алюминиевую пластину 30х40х2 мм.

В УМЗЧ применены:

  • Резисторы С2-33Н и МЛТ, СП3-19 (R18).
  • Оксидные конденсаторы К50-35, JAMICON, керамические С13, С14 — группы КМ.
  • Транзистор КТ315 с любым индексом или установить КТ3102А. Транзистор VT2 можно заменить на КТ313Б, КТ644А (Б), BC212A, BC526A, 2N2907A, 2SA876H.
  • ОУ КР544УД2 заменим с учетом цоколевки на К574УД1Б, LF357.
  • Катушку L1 наматывают на отрезке пластмассовой трубки диаметром 7 мм. Она содержит два слоя (11+10) витков провода ПЭВ-2 0,8.
  • Выпрямительные диоды для БП на обратное напряжение не менее 200 В и ток 5 А.

УМЗЧ питается от двухполярного источника напряжением +/- 30В мощностью из расчета, что один канал при выходной мощности 60 Вт потребляет ток 1,75 А. Возможно применение импульсного ИП. Схема стабилизатора для УМЗЧ ( с внутренним сопротивлением 0,06 Ом) показана ниже:

схема стабилизированного источника питания для УМЗЧ

Для эффективного охлаждения радиаторов применены вентиляторы включенные по схеме:

Напряжение на вентиляторах зависит от уровня входного сигнала и меняется от 6 В до 12 В на каждом. Следует отметить, что вентиляторы создают импульсную помеху амплитудой 0,8В, длительностью 20 мкс и частотой следования 180-340 Гц.

Налаживание УМЗЧ заключается в установке тока покоя выходных транзисторов и проверке выходной мощности на частоте 1 кГц. Первоначально движок резистора R18 устанавливают в нижнее по схеме положение, включают питание вентилятора, включают УМЗЧ на пониженном напряжении (+/- 20 В) от источника с ограничением тока 1,5..2А. Убедившись, что на выходе постоянная составляющая близка к нулю и УМЗЧ усиливает входной сигнал, проверяют работу резистора R18: при перемещении движка вверх (по схеме) ток покоя должен плавно нарастать. Если так и происходит, можно подать рабочее напряжение и установить ток покоя 0,15..0,2А.

Для стабилизации тока покоя R18 можно заменить на параллельно включенные постоянный и термо- резисторы, подобрав их номиналы так, чтобы ток не зависел (минимально зависел) от температуры. Терморезистор крепится на радиатор совместно с выходными ПТ.

собранный УМЗЧ

УМЗЧ класса А на 15 Вт (2х 6Н8С, 2х 6П36С)

Источник: О. Платонов УМЗЧ на лампах 6П36С в классе А. — Радио, 2010, №3, с.14-17.

УМЗЧ описанный автором рассчитан на выходную мощность 15 Вт на нагрузке 8 Ом, имеет заявленную полосу рабочих частот 40…80000 Гц при неравномерности 3 дБ. Выходной касках усилителя работает в классе с фиксированным смещением. Ток покоя ламп VL3 и VL4 после 15 минутного прогрева устанавливается в пределах 90-100 мА (регулируют раздельно для каждой лампы подстроечными резисторами R10, R14).

О. Платонов УМЗЧ на лампах 6П36С в классе А. - Радио, 2010, №3, с.14-17

В блоке питания применен доработанный трансформатор NC-270-1 с магнитопроводом ПЛ. Без разборки трансформатора с его жвух катушек были удалены все накальные обмотки (по 9 витков), затем проводом ПЭЛ-2 2 мм были намотаны новые обмотки по 6,3 В (тоже 9 витков). Каждая из них питает подогреватели ламп одного канала.

схема блока питания для лампового усилителя мощности

О деталях и конструкции усилителя:

  • Вентилятор для охлаждения можно использовать любой от блока питания компьютера, но лучше выбрать малошумящий.
  • Индикатор уровня сигнала — М42305 или аналогичный на 50-200 мкА.
  • В блоке питания используются дроссели от старых ламповых телевизоров, но можно применить и другие с подходящими параметрами: L1, L2 — 0.4 Гн, L3 -5 Гн.
  • Резисторы марок МЛТ, МОН, ВС или аналоги соответствующей мощности.
  • Неполярные конденсаторы — пленочные полиэтилентерефталатные К73-9, К73-16 или К73-17 на напряжение не ниже 400 В.
  • Оксидные конденсаторы Jamicon или К50-35, К50-26, К50-27.
  • Выходной трансформатор выполнен на базе сетевого трансформатора ТС-90 с магнитопроводом ШЛ. Со штатных катушек удалены все обмотки и на их место намотан внавал жгут из 9 проводников ПЭЛШО: 7х ПЭЛШО-0,33 (первичка), 2х ПЭЛШО-0,8 (вторичка). Схема соединения обмоток показана ниже:
схема соединения  обмоток выходного звукового трансформатора

Жгут из 9 проводников длиной около 10 м наматывают на каркас каждой катушки до его заполнения (примерно 70 витков), затем катушки проваривают в парафине на водяной бане в течении 2 мину.

УМЗЧ вид снизу

Как измерить скорость пули…

Источник: В. Торч. Простой измеритель интервалов времени или как измерить скорость пули. — Радио, 2011, №9 с.51,52, №10 с.54,55

Для измерения скорости летящей пули необходимо будет собрать датчик пролёта со схемой запуска таймера и, соответственно, сам таймер для измерения малых интервалов времени.

Эскиз датчика пролета и его электронная схема показаны ниже:

схема датчика пролета пули

В сухую деревянную планку 4 длиной 40..60 см на расстоянии S (его измеряют и используют в рассчетах) забивают две парты гвоздей 2. Планка крепится на стволе винтовки 1 скотчем. На гвозди наматывают тонкий эмалированный провод 3 в качестве датчиков SF1 и SF2 (например, диаметром 0,09 мм) с расчетом, чтобы при выстреле произошел его обрыв. концы тонкого провода соединяют монтажными проводами с электронной схемой запуска.

Скорость и энергия пули определяется из выражений:

формула для определения скорости и энергии пули

Вариант схемы таймера 1 мкс — 999999 с и модуля отображения показана ниже:

схема генератора образцовой частоты
Схема генератора образцовой частоты
схема модуля счетчика и индикатора
Схема модуля отображения

Таймер можно использовать и с другим устройством запуска:

схема устройства запуска таймера

Преобразование однофазного напряжения в трёхфазное

В [1] описано устройство преобразователя для мощных (до 1 кВт) трехфазных моторов запитываемых напряжением 36-42 В частотой 50-400Гц.

Устройство состоит из мультивибратора (DD1.1, DD1.2, DD1,4), частота на выходе которого регулируется R2 в пределах 150…1200 Гц (диапазон можно изменить С1), формирователя трёхфазной импульсной последовательности на DD2, DD3, DD1.3 (частота генератора фактически делится на 3) и силовых узлов А1..А3 формирующих напряжение фаз (DA1 (на примере А1) преобразует прямоугольные импульсы в напряжение симметричной треугольной формы для исключения сквозных токов в выходном каскаде).

схема мощного преобразователя однофазного напряжения в трёхфазное
! На схеме выводы 6 и 7 микросхемы DD2 должны быть соединены с источником питания -2,2 В (Р.6/2010, с.44)

Схема блока питания для преобразователя показана ниже:

Схема блока питания

Литература: В. Костицын Преобразователь однофазного сетевого напряжения в трёхфазное частотой 50..400 Гц. — Радио, 2009, №10, с.35,36

Смотрите также:

  • Управляем частотой вращения синхронного двигателя переменного тока
  • Калашник В. Преобразователь для питания двухфазного асинхронного электродвигателя. — Радио, 2010, №2, с.34
  • Калашник В. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. — Радио, 2009, №3, с.31-34
  • А. Титов Инвертор для асинхронного двигателя. — Радио, 2010, №6, с.33, 34
  • Костицын В. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное частотой 50..400 Гц — Радио, 2009, №10, с.35, 36 (! На схеме преобразователя выводы 6 и 7 микросхемы DD2 должны быть соединены с источником питания -2,2 В)
  • Дубровский А. Регулятор частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей. — Радио, 2001, №4 ,с.42, 43
  • Пышкин В. Трёхфазный инвертор. — Радио, 2000, №2, с.35.
  • Калугин С. Доработка регулятора частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей. — Радио, 2002, №3, с.31
  • Мурадханян Э. Управляемый инвертор для питания трёхфазного двигателя. — Радио, 2004, №12, с.37, 38 (!На схеме инвертора на рис.2 выводы 6 и 14 микросхемы DD4 должны быть соединены с общим проводом.

Автоматизация намоточного станка

Источник: А. Байков Запоминающий реверсивный счетчик витков. — Радио, 2011, №8, с.34-35

Счетчик предназначен для подсчета наматываемых витков, работает в обе стороны (намотка/размотка) и сохраняет данные о текущем положении в энергонезависимую память МК.

Запоминающий реверсивный счетчик витков

На рисунке ниже изображена схема шторки ,которая крепится на вал. Она выполнена из оптически непрозрачного материала (например, гетинакса) диаметром 35..50мм:

шторка для намоточного станка

Датчик монтируется на печатной плате:

печатная плата датчика

Остальные детали размещены на отдельной печатной плате:

печатная плата счетчика намоточного станка

Программу для МК можно скачать здесь.


Приставка — измеритель ЭПС (ESR)

Источник: С. Глыбин Измеритель ЭПС — приставка к мультиметру. — Радио, 2011, №8, с.19,20

Приставка разработана под цифровые мультиметры серии 83х.

схема приставки к мультиметру для измерения ЭПС (ESR)

Приставка собирается на печатной плате:

печатная плата приставки

Отверстие под штырь «NPNc» лучше взять позолоченный, место в плате под него сверлится по месту. В приставке применяются следующие детали: Конденсатор С3 из группы ТКЕ не хуже Н10 (Х7R), транзистор IRLML6346 заменим на IRLML6246, IRLML2502, IRLML6344 (сопротивление открытого канале не более 0,06 Ом при напряжении на затворе 2,5 В). Транзистор 2N7000 заменим на 2N7002, 2N7002L, BS170 с пороговым напряжением не более 2..2,2В. При замене транзисторов проверить разводку на плате!

Перед настройкой следует подключить приставку с автономному источнику для замера тока потребления («+» к «NPNc», «-» к общему), ток потребления должен быть не более 3 мА (чтобы не вывести мультиметр из строя). При настройке резисторами R6, R7 устанавливают нулевое показание прибора (можно взамен временно установить подстроечный), при этом вход «Сх» замыкают отрезком провода диаметром не менее 1 мм. Затем ко входу подключают резистор 1..2 Ом при замкнутом положении SA1, затем 10..20 Ом при разомкнутом и сверяют показание прибора. В случае необходимости подбирают R4 и R5.

При работе с приставкой переключатель рода работ на мультиметре устанавливают в положение «200 мВ».

Дополнительно приставку можно использовать как омметр малых сопротивлений, а также можно измерять внутреннее сопротивление малогабаритных гальванических элементов и аккумуляторов подключая последние через разделительный конденсатор 1000 мкФ соблюдая полярность (из полученных результатов вычитают ЭПС конденсатора).

внешний вид собранной приставки

Печатная плата в формате Lay6 — скачать


Транзисторный усилитель с «ламповым» звучанием

А. Соколов Высококачественный транзисторный усилитель. — Радио, 2021, №3, с.15-18

Автором, аудиофилом со стажем, разработана схема транзисторного усилителя не уступающего по качеству звучания ламповому.

УМЗЧ имеет следующие характеристики:

Максимальная выходная мощность (питание +/-30В, нагрузка 4 Ом)90 Вт
Полоса пропускания по уровню -3дБ0,27Гц …180кГц
Крутизна преобразования входного тока20 В/мА
Нелинейные искажения на частоте 1 кГц при выходном напряжении 5 В0,0001%
Нелинейные искажения при выходной мощности 85Вт в диапазоне 20 Гц — 10 кГц0,02%
Динамические искажения и интермодуляционные искажения0,02%

Входной каскад УМЗЧ с малым входным и большим выходным сопротивлением выполнен по симметричной каскадной схеме общий эмиттер — общая база (VT1-VT4). Такой каскад имеет большое усиление (около 70 дБ) и инвертирует входной сигнал только один раз. Следует учитывать, что из-за параллельной обратной связи входное сопротивление усилителя практически равно нулю, что требует использование специального предварительного усилителя с токовым выходом (с высоким выходным сопротивлением). Последующие каскады — симметричный усилитель тока на комплементарных транзисторных парах.

схема транзисторного УМЗЧ с ламповым звучанием - УМЗЧ Соколова

Ток покоя выходных транзисторов устанавливается резисторами R13-R16 в купе с транзисторами VT5-VT6. Транзистор VT5 (в пластмассовом корпусе) монтируется на общем теплоотводе с выходными транзисторами VT9-VT12. Оптимальный ток покоя выходных транзисторов — 45 мА при 200С и напряжении питания +/-30В.

Общая обратная связь по напряжению осуществляется через резистор R7 и конденсатор С6 с коррекцией на опережение по фазе. Главная особенность УМЗЧ — почти однополюсная частотная характеристика при разорванной петле обратной связи, примерно соответствующая однокаскадному усилителю, что позволяет отказаться от стандартной частотной коррекции на запаздывание и уменьшить слышимые искажения.

В таблице ниже приведены параметры основных компонентов и возможная их замена:

применяемые детали УМЗЧ
!Комплементарная пара к BC546 — BC547

Рассеиваемая мощность на остальных компонентах не превышает 10 мВт. Транзисторы VT1, VT2 должны иметь большой и близкий коэффициент передачи тока для снижения тока нуля (подойдут BC546C и BC856C). транзисторы VT3, VT4 должны иметь высокое напряжение коллектор — эмиттер и и малую ёмкость коллектора.

Конденсаторы, кроме С4 и С5, керамические X7R (например, серии FG от TDK), С8 и С9 должны иметь максимальное рабочее напряжение не менее 50В, остальные не менее 25В. Можно использовать оксидные на напряжение не менее 100В. Постоянные резисторы с допуском не более 5%, подстроечные — многооборотные металлокерамические (например, серии 64 от TT Electronics или серии PV37W от Bourns).

УМЗЧ можно питать от стабилизированного двухполярного источника напряжением 24..30В на холостом ходу или выпрямителя с сетевым трансформатором и фильтром ёмкостью не менее 22000 мкФ на выход, напряжение в этом случае — 30..40В. Габаритная мощность трансформатора не менее 100 В*А на канал.

Об особенностях настройки УМЗЧ смотрите в источнике.


Радиолюбительская измерительная лаборатория

В серии статей В.Литовченко Измерительный комплекс (Радиохобби, №№ 2/98, 3/98, 4/98, 5/98, 6/98) была опубликована схема и описание измерительного комплекса состоящего из двух узлов: генератора синусоидальных сигналов и универсального вольтметра постоянного и переменного тока. При этом данный комплекс имеет широких круг применения и возможностей. Кроме того, комплекс не требует в своем составе частотометра, поскольку эту функцию может успешно выполнять встроенный вольтметр.

параметры измерительного комплекса для радиолюбительской лаборатории
Параметры измерительного комплекса

Ниже приведу схематику и краткое описание работы базовых схем комплекса:

Генератор синусоидальных сигналов

Генератор построен на основе управляемых фазовращателей (DA1-DA2) и позволяет обеспечить высокое качество выходного сигнала. Резистор R2.1 и R2.2 не обязательно должен быть сдвоенным, частоту можно регулировать и одним, правда в неполном поддиапазоне. Зато применение 2-х раздельных резисторов позволяет более точно настраивать частоту генерации. На DA3 выполнен инвертор, на DA4 — выходной усилитель. Все ОУ умощнены с помощью параллельных усилителей на транзисторах для возможности работы на низкоомную нагрузку. На переключателе SA2 и резисторе R28 выполнен аттенюатор, резистор R27 — защита от КЗ в нагрузке.

схема генератора синусоидальных сигналов

Резисторы R27, R32-R35, R29-R31 должны быть с минимальным отклонением. Для уменьшения искажений следует также подобрать очень точно пары резисторов R1=R2, R7=R8. Конденсатор С9 должен быть с минимальным ТКЕ.

Применяемый ОУ должен быть с большим коэффициентом усиления, с минимальными входными токами и минимальным начальным смещением нуля. При наличии технической возможности (измерителя гармоник или анализатора спектра) необходимо оптимизировать ток через токозадающий резистор R14 по минимальному коэффициенту гармоник на выходе.

Пары транзисторов VT13, VT16 и VT14, VT15 устанавливаются на радиатор в непосредственной близости. Лампочка накаливания с номинальным напряжением 12-24В.

Универсальный вольтметр

схема вольтметра постоянного и переменного тока

На DA5 собран инвертирующий усилитель (К=3), а на втором ОУ (DA6) собран инвертирующий усилитель с диодным мостом в цепи ООС. Такое построение вольтметра позволяет полностью использовать частотные свойства DA6 и добиться хорошей температурной стабильности (за счет равенства R42=R43). Чувствительность вольтметра 30 мВ устанавливается резистором R40, балансировка «0» — R41. Цепочка R38, VD5, VD6 — выполняет защиту ОУ, R44 — защита PA. Конденсатор С18 должен быть с минимальными токами утечки (К-21, СКМ).

В вольтметре используется измерительная головка M24 класса точности 1 с током полного отклонения 100 мкА и имеющая две шкалы: 0-10 и 0-30.

Использование комплекса:

Измерение переменного напряжения, ёмкости конденсаторов, индуктивности катушек и сопротивления резисторов производится в положении переключателя SA4 — «U~».

Измерение постоянных напряжений и параметров транзисторов производится в положении SA4 — «U=». Параметры транзисторов малой и средней мощности могут быть измерены при токах коллектора от 30 мкА до 100 мА. Величина h21 измеряется в режиме «сильного сигнала» h21=Iк/Iб.

Измерение частоты генератора в положении SA4 — «fген«.

Измерение АЧХ

При работе с генератором ЗЧ следует использовать рабочий выход XW1. Частота устанавливается в положении SA4 — «fген» по шкале вольтметра «0-10». Для подачи малых напряжений необходимо выполнить делитель кратный 1/10 непосредственно на входе исследуемого устройства (для минимизации паразитных наводок).

При переводе переключателя в положение «U~», производится измерение переменных напряжений, входное сопротивление — 50 кОм (из-за выбора типа делителя на R50-R56. Если необходим высокоомный выход, то можно собрать истоковый повторитель по приведенной ниже схеме (напряжение отсечки ПТ не менее 8 В):

схема истокового повторителя для генератора ЗЧ
Измерение ёмкости конденсаторов

Измерение производится в положении переключателя SA4 в положении — «U~» при выходном напряжении 3 В. Конденсатор подключают к клеммам «Сх» и «И». Калибровка переключателя SA5 выполнена в нФ для частоты 1 кГц. При увеличении частоты в 10 и в 100 раз, пределы измерений уменьшаются во столько же раз, а при уменьшении — увеличиваются. Весь диапазон измерения ёмкости составляет 3 пФ..3мкФ (10 Гц — 100 кГц).

Измерение индуктивности

Измерение производится в положении переключателя SA4 в положении — «U~» при выходном напряжении 3 В. Переключатель SA8 переводят в положение «ВКЛ» только после подключения катушки к измерительным клеммам «Lx,Rx» и «И». Калибровка SA5 выполнена в мГн для частоты 160 Гц. При установке 1,6 кГц и 16 кГц пределы измерения уменьшаются в 10 и 100 раз, при уменьшении до 16 Гц — увеличиваются в 10 раз. Полный диапазон — 1 мкГн..10 Гн. При измерении возможна значительная погрешность, обусловленная плохим качеством самой катушки, когда ее индуктивное и активное сопротивление соизмеримы. Для проверки правильности измерений частоту увеличивают в 2 раза и производят отсчет. Если показания прибора тоже возросли в 2 раза — измерение верно. В противном случае следует увеличить частоту измерений в 10/100 раз. При измерении малых индуктивностей (1..5 мкГн) погрешность складывается из собственной индуктивности монтажа и переключателя SA5.

Измерение активных сопротивлений

Измерения осуществляются аналогично измерению индуктивности, частоту при этом устанавливают минимальной — 10-20 Гц.

Измерение ёмкости варикапов, кремниевых диодов и транзисторов

Схема измерения ёмкости p-n перехода (диода или транзистора) показана на рисунке:

Схема измерения ёмкости p-n перехода (диода или транзистора)

Устанавливается следующий режим: fген = 10 кГц, SA5 — «0,1», SA2 — «х0,1» (соответствует измерению ёмкости на пределе 100 пФ). Выходное напряжение генератора уменьшено переключателем SA2 до 0,3 В.

Схема подключения варикапной матрицы показана ниже:

схема измерения варикапных матриц
Измерение выходного сопротивления различных каскадов

Если тестируемый выходной каскад выполнен с двухполярным питанием и не имеет постоянной составляющей на выходе, измерение производят обычным способом в режиме «Rx». Устройства с однополярным питанием подключают к клемме «И» через разделительный конденсатор:

схема измерения выходного сопротивления

Сопротивление конденсатора С1 на частоте 10Гц составляет примерно 0,8 Ом, поэтому измерения на этой частоте можно считать точными до Rвых > 10 Ом. При меньшем выходном сопротивлении (УМЗЧ, БП) следует применить следующую схему:

схема измерения сопротивления выходного каскада УМЗЧ и блоков питания

Измерительный ток задается резистором R27, а вольтметр на пределе «30мВ» подключен непосредственно к выходу измеряемого устройства. Схема обеспечивает предел измерения выходного сопротивления «0,1 Ом» для любой частоты. Измерение следует начинать с самого большого предела «1000 Ом» и следить, чтобы ток не превысил допустимого значения.

Измерение коэффициента стабилизации стабилизатором напряжения
  1. Вольтметром переменного тока измеряются уровни пульсаций на входе и на выходе на холостом ходу: ΔU’вх, ΔU’вых. (Для стабилизаторов высокого качества ΔU’вых = 0).
  2. Стабилизатор нагружается резистивной нагрузкой близко к номинальному току и производятся повторные замеры: ΔU»вх, ΔU»вых.
  3. Вычисляются ΔUвх, ΔUвых. Поскольку вольтметр измеряет средневыпрямленное значение, а не среднеквадратичное, делоется это простым вычитанием: ΔUвх = ΔU»вхΔU’вх, ΔUвых = ΔU»выхΔU’вых.
  4. Коэффициент стабилизации вычисляется по формуле: Кст=(ΔUвх/Uвх)/( ΔUвых/Uвых).

Примечание: Близкие значения означают насыщение силового транзистора и прямо указывают на недостаточную мощность силового трансформатора или малую емкость фильтра.

Измерение параметров транзисторов

Упрощенная схема измерения h21 транзисторов малой и средней мощности показана на рисунке.:

схема "бетника"

Выбрана некоторая константа Io=100 мА, относительно которой ток с помощью резисторов R66-R75 уменьшается ступенчато с шагом 10 дБ. Пределы измерения коллекторного тока изменяются с шагом 20 дБ. Теперь для любого выбранного предела коллекторного тока можно установить базовый ток, уменьшенный на …30, 40, 50, 60…дБ, что дает линейную шкалу для измерения h21 соответственно: …30, 100, 300, 1000… h21 в этом случае измеряется в режиме «сильного сигнала»: h21=Iк/Iб. Величина базового тока выражается формулой: Iб=(Eп-Uбэ)/(R57%R60), где Eп = 5,1 В, Uбэ — напряжение база-эмиттер измеряемого транзистора, для кремния ~0,65 В. Поэтому напряжение питания выбрано 5,75 В

Измерение добротности колебательных контуров

Данным методом и описанным выше прибором можно измерить добротность колебательного контура с точностью не хуже 5%.

Обобщенная резонансная кривая колебательного контура выражается уравнением:

Обобщенная резонансная кривая колебательного контура, уравнение

Где — напряжение на контуре при резонансе, U — напряжение при расстройке, f0 — резонансная частота, f — текущая частота. При Q>10 и f=2f0 уравнение приобретает вид:

Q=0.667 Uо/U2, где U2 — напряжение на контуре при частоте 2f0. Таким образом проводится два измерения на частотах f0 и 2f0, после чего и рассчитывается добротность. Чтобы входное сопротивление вольтметра не шунтировало контур, необходимо воспользоваться вышеописанным истоковым повторителем.

Точная подборка резисторов и конденсаторов

Метод позволяет подбирать пары резисторов и конденсаторов с точностью не хуже 0,2%, причем точность определяется только субъективной оценкой оператора и не зависит от точности измерительных приборов.

схема для подбора пар резисторов и конденсаторов

В цепь базового резистора (либо конденсатора) включается тестер в режиме измерения постоянного тока. Предел измерения выбирается из условия Rб>>Ri. Напряжение питание подбирается так, чтобы стрелка измерительного прибора оказалась точно на отметке в конце шкалы. Далее, меняя подбирают резисторы с минимальным отклонением сопротивления от базового резистора. Аналогично подбирают конденсаторы, питание в этом случае выбирают от генератора.