Электронный усилитель

12.11. ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ЭЛЕКТРОННЫЙ ВОЛЬТМЕТР

11.11. Электронные измерительные приборы. Электронный вольтметр . . . . 134

Электронный вольтметр, выполненный по схеме 15.31,а, может измерять переменное и постоянное напряжения. Нижний предел измерения составляет 0,5ч-1,5 В. За выпрямителем В следует усилитель постоянного тока У_, имеющий дрейф нуля, что обусловливает сравнительно малую точность прибора. Преимуществом схемы является большой частотный диапазон — от 20 Гц до 200 МГц.

Электронный вольтметр, выполненный по схеме 15.31,6, имеет большие чувствительность и точность, так как сначала следует усилитель переменного тока <У^, а потом выпрямитель В. Однако расширение частотного диапазона связано со значительными трудностями.

Пример 10.1. Электронный вольтметр подключен к параллельному колебательному контуру отрезком коаксиального кабеля длиной 1,5 м. Параметры кабеля: а=0,25 мм, 6 = 2,5 мм, 8 = 2,25. Контур имеет емкость С=250 пФ и настроен на частоту / = 3 МГц. Оценить влияние кабеля на работу устройства.

б) сопротивление Ri изменяют до тех пор, пока электронный вольтметр не покажет напряжение, равное ?/вых/2. В этом положении сопротивление RI будет равно сопротивлению R^x усилителя.

и аттенюаторы — делители напряжения для регулирования уровня выходного сигнала. Электронный вольтметр ЭВ (обычно аналоговый) предназначен для измерения выходного напряжения генератора, а модулятор М — для модуляции синусоидальных колебаний по амплитуде, т. е. для медленных по сравнению с периодом колебания изменений амплитуды. Ампли-тудно-модулированные колебания требуются для многих радиотехнических измерений. Модулятором снабжают не все генераторы.

Блок задержки 53 служит для задержки импульсов, поступающих на его вход от задающего генератора, на время, регулируемое в широких пределах. Блок формирования БФ вырабатывает прямоугольные импульсы регулируемой длительности. Усилитель мощности УМ предназначен для увеличения амплитуды импульсов до необходимого значения и для согласования блока формирования импульсов с нагрузкой. Ступенчатый аттенюатор СА позволяет уменьшить амплитуду выходных импульсов в 100—1000 раз. Импульсы с выхода аттенюатора поступают на отдельное гнездо. Измеритель амплитуды импульсов ИА служит для измерения установленного значения амплитуды выходных импульсов и представляет собой импульсный электронный вольтметр.

12.11. ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ЭЛЕКТРОННЫЙ ВОЛЬТМЕТР

12.11. Электронные измерительные приборы. Электронный вольтметр . 368

12.11. ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ЭЛЕКТРОННЫЙ ВОЛЬТМЕТР

Если выводы одной из фаз вторичной обмотки возбужденного СКПТ соединить с зажимами приемника (измерительный прибор, электронный усилитель, обмотка исполнительного двигателя и т. п.), то в этой фазе появится переменный ток i'2, создающий свое неподвижное магнитное поле с синусоидальным потоком Ф2, ( 22.7, б). Это поле удобно рассматривать состоящим из двух полей: продольного поля с потоком Od(, ось симметрии которого совпадает с осью фазы возбуждения, и поперечного поля с потоком Ф?(, ось симметрии которого перпендикулярна к оси фазы возбуждения. Амплитуда потока Фат продольного поля, как и в обычном трансформаторе, определяется амплитудой напряжения на фазе возбуждения и практически не изменяется с появлением тока в фазе вторичной обмотки. Увеличивается лишь ток в фазе первичной обмотки (фазе возбуждения). Однако амплитуда потока Фвт поперечного поля будет изменяться пропорционально току нагрузки.

а — простейшая схема, б — внешний вид миниатюрного автоматического самопишущего уравновешенного моста, в — принципиальная схема автоматического электронного уравновешенного моста; I — стрелка, 2 — шкала; Ri, Rj, Ra — постоянные сопротивления плеч моста, Н/ _ сопротивление термометра, Rp — реохорд. С — подвижный контакт реохорда, Б — батарея, НП — нуль-прибор R ш — шунт, R — подгоночное сопротивление, Явн — сопротивление уравнительных катушек, ЭУ — электронный усилитель, РД — реверсивный электродвигатель

При равновесном состоянии схемы разность напряжений на вершинах моста А и В ( 15, в), а следовательно, и на входе электронного усилителя ЗУ равна нулю и реверсивный электродвигатель РД вращаться не будет. При увеличении температуры термометра его сопротивление Rt увеличится, на вершинах моста появится напряжение разбаланса, подаваемое на электронный усилитель ЭУ и далее на реверсивный электродвигатель РД, связанный механически с подвижным контактом, а также со стрелкой, которая перемещается вдоль шкалы, отградуированной в °С.

1 — рычажная система. 2 — корректор нуля, 3 — пружина корректора нуля, 4 — управляющий флажок, 5 — индикатор рассогласования, 6 — электронный усилитель. 7 — обмотка рамки. 8 — магнитоэлектрическое устройство, 9 — измерительный блок

/_ счетное устройство, 2 — якорь, 3 — электромагнитная муфта, 4 — неподвижная контактная щетка, 5 — селеновый выпрямитель, 6 — синхронный электродвигатель, 7 — контактные полукольца, 8 — подвижная контактная щетка, 9 — первичные обмотки катушек, W — сердечники катушек. // —^вторичный прибор, 12 — вторичные обмотки катушек, 13 — профилированный кулачок-лекало, 14 — реверсивный электродвигатель. /5 —стрелка, 16 — электронный усилитель, 17 — индукционная катушка регулировки нуля, IS — сердечник катушки регулировки нуля, 19 — датчик. 20 — кнопка для проверки исправности прибора

RT.C —сухой термометр сопротивления, RT_M — влажный термометр сопротивления, Лр —реохорд, Rr —подгоночное сопротивление, Л л —уравнительное сопротивление, Цн '—сопротивление, определяющее начало шкалы, Л,, —сопротивление, определяющее конец шкалы, чя,чп>г„ г, — подгоночные сопршнвления, R\. R>, Hi, Rs— постоянные сопротивления плеч моста, Hfi —добавочное сопротивление. Л,-, и П(,\ —балластные сопротивления, Лщ — шуптовое сопротивление, В — однополюсный выключатель, Л — предохранитель, У — электронный усилитель, РД — реверсивный дии-гатель, СД — синхронный двигатель; Ср ;1 и С^ т —емкости в цепи реверсивного двигателя

1 — пробоотборная линия, 2, 3 и 12 — редукторы, 4, 7 и 13 — дроссели, 5 и 6 — фильтры, в— трехходовой кран. 9 — пробо-огборпый кран, 10 и 15 — ротаметры, // — разделительная колонка, /4 — детектор, ><• — электронагреватель, 17 и 18 — термометры сопротивления. 19 — автоматический злс-'К'пюнпый потенциометр, 20 — электронный усилитель, 21 — баллон с азотом

6.5. Электронный усилитель малых сигналов:

Электронный усилитель малых сигналов. На ри,с. 6.5,а изображена схема одной ступени транзисторного усилителя, В коллекторную цепь транзистора включен двухполюсник нагрузки с импедансом ZH. Источник напряжения U0 обеспечивает нужное положение рабочей точки транзистора. Генератор входного сигнала имеет ЭДС с комплексной амплитудой Ё и внутреннее сопротивление Zr. Выходное напряжение снимается с коллектора транзистора. Полярность этого напряжения, принимаемая за положительную, показана на рисунке; следует иметь в виду, что усилитель по постоянному току питается от источника напряжения с нулевым внутренним сопротивлением и поэтому потенциалы верхней и нижней шин усилителя по переменной составляющей одинаковы и равны нулю.

Величина тока, протекающего через нагрузочный резистор, пропорциональна проводимости разрядного промежутка, которая зависит^ от числа свободных электронов и ионов, определяемого интенсивностью внешних ионизирующих излучений. Однако даже при относительно большой поверхности электродов ионизационной камеры выходной ток в режиме насыщения не превышает 10~12 -ь 10~8 а, поэтому для измерения интенсивности радиоактивных излучений измерительный прибор соединяют с ионизационной камерой через электронный усилитель.

Рассматриваемая система является астатической второго порядка, так как содержит два интегратора [26]. Первый интегратор входит в состав ВР (интегрирующий конденсатор). В качестве второго интегратора И применяется либо электродвигатель, либо электронный усилитель с емкостью в цепи обратной связи. Для обеспечения устойчивости и улучшения качества регулирования в схему включают также корректирующую цепь, которая не показана на 3.51, а.