(495)510-98-15
Меню
Главная »  Измерение лучистой энергии 

1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16

служит для согласования второго каскада с третьим. По своим данным трансформатор аналогичен катушке Lv

Таким образом, схему умножения добротности, приведенную на рис. 26, можно при проектировании и построении узкополосных усилителей в звуковом диапазоне использовать как входной избирательный усилитель. Схема отличается высокой избирательностью и простотой.

В некоторых случаях, в частности при применении ультразвука, нужны избирательные усилители в диапазоне частот от 40 до 100 кгц. Один из таких усилителей показан на рис. 27 [Л. 11].


Рис. 27. Усилитель на 40-100 кгц.

Усилитель выполнен на трех транзисторах. Два первых каскада - усилительные. Резонансные контуры включены непосредственно в цепи коллекторов транзисторов и Т2- Катушки контуров Lx и L2 помещены в броневые горшкообразные сердечники типа СБ-1а. Каждая катушка имеет по 500 витков провода ПЭЛ диаметром 0,1 мм. Оконечный каскад - эмиттерный повторитель.

Коэффициент усиления усилителя - около 400-600. Входное напряжение от 0,1 до 10 мв усиливается без искажений. При замкнутом входе шумы на выходе не превышают 0,1 мв. Входное сопротивление - около 1 ком, выходное - 20 ком. Потребляемый схемой ток не превышает 6 ма. Схема остается работоспособной при изменении напряжения питания на ±10%.

Напряжение сигнала, поступающее на вход усилителя, можно регулировать сопротивлением Rt. Нужной избирательности и усиления добиваются настройкой кон-

туров в резонанс на выбранную частоту. Точную настройку осуществляют подвижным сердечником. Первый каскад на транзисторе Тх охвачен отрицательной обратной связью по постоянному току; это обеспечено включением в цепь эмиттера сопротивления Ri7 заблокированного конденсатором Св. Чтобы увеличить входное сопротивление, второй каскад на транзисторе Т2 охвачен отрицательной обратной связью и по переменному току, так как сопротивление в цепи эмиттера ие заблокировано конденсатором. С этой же целью последовательно с конденсатором С5 включено сопротивление Re. Для стабилизации рабочих точек транзисторов Г, и Г2 в цепи баз включены делители из сопротивлений R2, Rs и R7, R8.

Для уменьшения влияния шумов через источники питания в коллекторы транзисторов Г1 и Г, включены развязывающие фильтры /?5-С2 и Rb-C7. Напряжение питания на оконечный каскад поступает с делителя, состоящего из сопротивлений Rl2 и R1S. Сопротивление Rl2 совместно с конденсатором Сп выполняет также роль развязывающего фильтра по цепи питания. Напряжение выхода снимается с сопротивления Rn через конденсатор С10.

Следует отметить, что в схеме, помимо указанных, можно применить и транзисторы типов П13, П14 и др. При настройке усилителя в целом следует не только отрегулировать контуры, но и подобрать величины сопротивлений Rs и R8. Эти величины выбирают с таким расчетом, чтобы в заданном диапазоне входных напряжений усилитель работал без искажений.

Низкочастотный избирательный милливольтметр

При измерении шумов, вибрации и других низкочастотных параметров часто возникает необходимость регистрации спектрального распределения сигнала. Построить транзисторный прибор для измерения спектрального распределения низкочастотных сигналов, обладающий плавной перестройкой, - дело очень сложное. Поэтому допустимо дискретно настраивать прибор на заданную частоту при помощи переключателя частоты.

На рис. 28 приведена схема избирательного милливольтметра низкой частоты [Л. 12]. Входное сопротивление прибора на любом диапазоне остается постоянным



(около 0,5 Мом). Измеряемые частоты: 400, 1000, 2000, 3000 и 5000 гц. Пределы измерения: 0-10, 0-30, 0-100, 0-300, 0-1000 мв. Питание прибора осуществляется от батарей напряжением 22,5 в ± 5%. Потребляемый ток не превышает 10 ма. Погрешность измерения напряжения составляет ±3%.

Схема прибора состоит из делителя входного напряжения, усилителя, избирательного усилительного каскада и выходного каскада с регистратором.

й„ 30к


Рис. 28. Избиратель

Входной сигнал поступает на делитель напряжения, который состоит из сопротивления Rx и магазина сопротивлений R2-R&, переключаемого с помощью переключателя Пг. Расширение диапазона измерений можно обеспечить, заменив переключатель Я1? имеющий 5 положений, переключателем на 11 положений и введя новые сопротивления в магазин.

Сигнал с делителя через конденсатор Сг и сопротивление Re поступает на базу эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе 7\. Уменьшению шумов и увеличению входного сопротивления способствует то, что эмиттерный повторитель собран на кремниевом транзисторе типа П106 с пониженным напряжением питания. Это понижение напряжения осуществляется сопротивлением Rl0, включенным на землю через конденсатор С3. В цепь базы транзистора 7\ включен делитель из сопротивлений R7-R9, причем для уменьшения шумов сопро-

тивление R9 также соединено с землей через конденсатор С2. Сигнал с нагрузки эмиттерного повторителя сопротивления Rn поступает через конденсатор С4 на двухкаскадный усилитель напряжения, построенный на транзисторах Т2 и Т3 по схеме с заземленным эмиттером. В первый каскад усилителя включен малошумящий, но обладающий большим коэффициентом усиления транзистор Т2 типа П28, охваченный отрицательной обратной связью по постоянному току.


ный милливольтметр.

Отрицательная обратная связь создается на сопротивлении Rl6, включенном в цепь эмиттера транзистора То. Питание каскада осуществляется также пониженным напряжением из общей точки с эмиттерным повторителем. Напряжение питания - около 8-10 в. Для стабилизации рабочей точки транзистора Т2 в цепь базы включен делитель, состоящий из сопротивлений Rl2 и R13. К делителю приложено все напряжение батареи.

Второй каскад усилителя собран на транзисторе Т3 и имеет отрицательную обратную связь по переменному току (сопротивление Rl8 не шунтируется конденсатором).

Усиленный сигнал с коллекторной нагрузки транзистора Т3 и сопротивления R через конденсатор С7 и переменное сопротивление Ria подается на базу избирательного каскада, собранного на транзисторе Т4. Каскад также охвачен отрицательной обратной связью по переменному току ввиду включения в цепь эмиттера сопротив-



ления R23. В цепь коллектора включен параллельный избирательный контур (через конденсатор Cs), состоящий из катушки Lx и одного из конденсаторов С10-Си. Для предотвращения возбуждения катушка Lx сделана с отводами и подключена к коллектору транзистора Tt и к базе транзистора Тъ не полностью, а лишь средней частью.

На измеряемой частоте, выбираемой переключателем П2, контур настраивается в резонанс одним из конденсаторов С10-С14. Переключатель Я2 состоит из двух плат. Вторая плата переключателя подключает балластные сопротивления R2i-R28 в цепь контура для выравнивания усиления на отдельных частотах. Переменным сопротивлением Rly на входе каскада производят подстройку при калибровке шкалы по напряжению. Избирательность данного одиночного контура зависит от его добротности и в данном случае не очень высока, что является недостатком прибора.

Сигнал с резонансной частотой контура поступает на оконечный усилитель, выполненный на транзисторе Тъ. Оконечный усилитель аналогичен по схеме входному каскаду на транзисторе Г2. Чтобы избежать влияния положительной обратной связи с выхода прибора на вход через цепь питания, в коллектор транзистора Т5 включен развязывающий фильтр из сопротивления R31 и конденсатора С17.

Регистратором служит микроамперметр, включенный в схему мостового выпрямителя на диодах Д9Б. Сигнал на мост поступает с коллектора транзистора Тъ через конденсатор С18 и сопротивление R3i.

При настройке милливольтметра сопротивления R2i- R28 рекомендуется сделать переменными. Переключатель Я2 надо взять на 11 положений - это расширит количество фиксированных частот и не усложнит схему. Для катушки можно использовать ферритовый тороидальный сердечник с индуктивностью 4-5 гн. Отводов лучше всего сделать не два, а четыре-пять. Номиналы конденсаторов С10-С14 могут отличаться от указанных на схеме, поэтому при настройке фиксированной частоты удобно использовать магазин емкостей.

При настройке входного делителя также можно использовать переменные сопротивления, но в этом случае корпуса сопротивлений необходимо заземлить, а провода

от генератора сделать короче и экранировать. Прежде чем настраивать входной делитель, нужно получить .лаксимальное усиление от схемы, необходимое для работы регистрирующего прибора. Если усиления недостаточно, то можно уменьшить величины эмиттерных сопротивлений в третьем и четвертом каскадах.

Избирательные усилители с /?С-фильтрами

При измерениях на низких частотах использование фильтров типа LC нежелательно, так как увеличивает габариты транзисторной аппаратуры, вносит искажения и усложняет изготовление; к тому же добротность таких фильтров невелика. Применение же /?С-фильтров на низких частотах, вплоть до единиц герц, на радиолампах не вызывает затруднений. Включение /?С-фильтров


Рис. 29. Схема, ослабляющая напряжение с частотой сети.

в транзисторные схемы несомненно дает положительный эффект, и если оно еще не получило широкого распространения, то лишь из-за трудностей согласования каскадов и малого опыта в этой области. Ниже рассмотрены схемы избирательных транзисторных усилителей с использованием /?С-фильтров типа двойного Т-образного моста.

На рис. 29 показана схема низкочастотного транзисторного усилителя, ослабляющая напряжение сигнала с частотой 50 гц [Л. 20]. Схему используют при измерении напряжения частоты от 2 до 40 гц. Измерения напряжения такой низкой частоты встречаются в биофизике, медицине, сейсмической разведке и других областях науки и техники. Большие помехи в измерения вносятся при этом напряжением промышленной сети с частотой 50 гц.



1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.