МОДИФИКАЦИЯ УЗЛОВ КОМПЛЕКСА

May 12, 2010 by admin Комментировать »

Рассмотрим только расширение частотного диапазона частотомера до 160 — 200 мГц; введение в вольтметр преобразователя среднеквадратического значе-ния при измерении КНИ и уровня шумов (взамен средневыпрямленного); вве­дение в вольтметр взвешивающего фильтра с частотной характеристикой МЭК-А.

Предварительный делитель для частотомера (подробно описан в [7]) пред­назначен для расширения частотного диапазона частотомера с 10 — 20 до 150 — 200 МГц. Входное сопротивление делителя 75 Ом, максимальное действующее входное напряжение 2 В. Максимальная чувствительность изменяется от 20 (на частоте 1 МГц) до 100 мВ (на частоте 160 — 200 МГц). Выходные импуль­сы имеют амплитуду 0,8 В при длительности фронтов около 2 не. Электрйчес-кая схема делителя изображена на рис. 67.

Первые два каскада делителя представляют собой дифференциальные уси­лители на элементах DD1.1, DD1.2. Входной сигнал поступает через конденса­тор С1 на вход дифференциального усилителя DD1, другой — через С2 соеди­нен с общим проводом. С выхода второго каскада усиленный сигнал посту­пает на триггер Шмитта DD1.3 и резисторы R9 — R12. Триггер Шмитта форми­рует прямоугольные импульсы во всем рабочем диапазоне частот.

С триггера Шмитта сигнал поступает на микросхему DD2.1, выполняющую ;§оль делителя частоты импульсов на два. На элементах DD2.2, DD3.1, DD3.2 собран делитель частоты на пять. Делитель выполнен по схеме сдвигающего регистра с перекрестными связями.

Уменьшение коэффициента деления-с 6 до 5 достигается здесь за счет объе­динения прямого (DD3.2) и инверсного (DD3.1) выходов триггеров для обра-зевания схемы ИЛИ по выходу. Такое объединение возможно, так как выхода­ми элементов являются ненагруженные эмиттерные повторители. Резистор R6 является общей нагрузкой этих выходов.

Печатную плату делителя устанавливают в непосредственной близости от входного разъема. Выход делителя подключают к формирователю частотомера через переключатель поддиапазона измеряемой частоты. При входной частоте, меньшей 1 — 10 МГц, целесообразно пользоваться собственным формирователем (разрешающая способность измерения увеличивается на порядок).

Преобразователь среднеквадратического значения. (За основу взята схема, «публикованная в «Радио», 1981 г., № 11.)

clip_image002

Рис. 87. Схема предварительного делителя для частетамера

Максимальное действующее значение входного сигнала 1 В. Частотный диа­пазон входных сигналов 10 Гц — 1 МГц. Наибольший коэффициент амплиту­ды входного сигнала при сохранении основной погрешности преобразования равен 15. Погрешность преобразования не более 2%. Функциональная схема этого преобразователя была рассмотрена ранее на рис. 22.

clip_image004

Рис. 68. Электрическая схема среднеквадратического преобразователя

Преобразователь (рис. 68) состоит из повторителя напряжения с большим входным сопротивлением, узла выделения абсолютного значения напряжения и среднеквадратического преобразователя. Повторитель напряжения собран на ОУ DA1. Для расширения амплитудного диапазона входных сигналов на вхо­де повторителя необходимо иметь частотно-компенсированный аттенюатор. С повторителя напряжения DA1 сигнал через конденсатор С2 поступает на вход узла выделения абсолютного значения напряжения, собранного на ОУ DA2 по схеме; прецизионного двухполупериодного выпрямителя. Суммирование прямаго и инвертированного сигналов осуществляется на инвертирующем входе ОУ DA3. При этом прямой сигнал подается через R14, а инвертированный для отрица­тельной полуволны — через R10, R11. Собственно среднеквадратический пре­образователь собран на ОУ DA3, DA4. (Принцип работы преобразователя опи­сан на стр. 26).

В качестве диодов, показанных на структурной схеме, здесь использованы согласованные транзисторы микросхемы DA5. Это обеспечивает малый темпе­ратурный дрейф и исключает необходимость регулярно выполнять коррекцию нуля. С выхода DA4 постоянное положительное напряжение, соответствующее среднеквадратическому значению входного, может быть подано на цифровой вольтметр постоянного тока.

clip_image006

Рис. 69. Взвешивающий фильтр МЭК-А

Налаживать преобразователь необходимо в следующей последовательности: при закороченном входе резистором R3 установить на выходе DA1 нулевое нап­ряжение; резистором R7 установить нулевое напряжение в точке соединения VD2, R9iRll; резистором R13 установить на выходе DA3 отрицательное нап­ряжение — 1 В (при нулевом входном напряжении); резистором R17 устано­вить на выходе преобразователя нолевое напряжение. На этом налаживание преобразователя можно считать законченным.

Для проверки работы преобразователя можно подать на его вход последо­вательность импульсов прямоугольной формы с известными периодом повторе­ния Т, длительностью т и амплитудой Um и скважностью от 4 до 200. (Дли­тельность фронтов импульсов не должна превышать 10% длительности импуль­са.) По этим данным вычисляют расчетное значение среднеквадратического нап­ряжения, соответствующего данной последовательности импульсов (с учетом входного аттенюатора).

Полученное расчетное значение сравнивают с показаниями прибора. Пог­решность прибора не должна превышать 2%. При этом погрешность измере­ния параметров последовательности импульсов не должна превышать 0,2-0,5%.

Взвешивающий фильтр. Он служит для приведения АЧХ измерительного прибора, например среднеквадратического вольтметра, в соответствии с час­тотной характеристикой чувствительности человеческого уха. Эта характерис­тика имеет максимум на частотах примерно 1 — 5 кГц. На частоте 50 Гц ха­рактеристика имеет спад —30 дБ, на частоте 20 кГц — 10 дБ.

Схема взвешивающего фильтра приведена на рис. 69. Устройство представ­ляет собой двухкаскадный усилитель на транзисторах VT1, VT2 с частотно-зависимой отрицательной обратной связью; она образована элементами R6, СЗ, С4. В области верхних частот характеристику усилителя формируют элементы R3, С4, а в области нижних частот — элементы R6, СЗ. Кроме указанных эле­ментов характеристику усилителя на нижних частотах дополнительно формирует цепь С6, R9.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица возможной замены микросхем

Микросхема (серия)

Микросхема (серия)

В комплексе

Возможная замена

В комплексе

Возможная замена

К133

К155

К140УД1

КР140УД1

К134

КР134

К153УД2

К153УД6,

КД7ё

К561

К553УД2

К514

КР514

К153УД5А

КМ551УД1А

К564

К561

К140УД8

КР544УД1,

К156АГ1

КД55АГ1

КР544УД2

190КТ1

К190КТ1П

К284УД1

КР544УД2

К198НТ1

КР198НТ1

К574УД1

КР574УД1,

К521САЗ

К554САЗ

140УД14,

К572ПА1

КР572ПА1

К154УД1

Примечание. При выполнении замены необходимо учитывать возможное различие в цоколевке микросхем.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты