Jednoduchý vysokofrekvenční voltmetr s téměř linární stupicí

Obvod byl postaven k měření výstupního napětí signálního generátoru , pracujícího v kmitočtovém rozsahu 125 kHz až 30 MHz. Rozsah měřeného napětí je 0 až 400mV. Vstup tohoto měřiče je připojen na výstup výstupního zesilovače, který má malou vnitřní impedanci. Vstup vf voltmetru je připojen svorkou K12a přímo na emitor sledovače T10 - viz schéma výstupního zesilovače, takže plné výchylce odpovídá výstupní napětí 400mV naprázdno nebo 200mV do jmenovité zátěže.

Měřené napětí se usměrňuje diodovým zdvojovacím detektorem s diodami D81 a D82. Závislost výstupního stejnosměrného napětí na vysokofrekvenčním napětí je vlivem křivosti voltampérových charakteristik diod nelineární, takže při přímém připojení měřidla by byl začátek stupnice stlačený. Nechtěl jsem překreslovat stupnici, protože jedno malé měřidlo v přístroji slouží k více účelům a více stupnic by bylo nepřehledných. Při rozebírání měřidla také hrozí poškození jemného měřícího ústrojí nebo jeho znečištění prachem.
Schéma vysokofrekvenčního voltmetru
Proto jsem za usměrňovač zapojil zesilovač s nelineární převodní charakteristikou zakřivenou opačně, než je charakteristika detektoru. V záporné zpětné vazbě operačního zesilovače je zapojena dioda D85 stejného typu, jako je v detektoru. Při vhodné volbě odporů  se průběh vyrovnal tak, že odchylka v žádném místě stupnice nepřesahovala 10% z rozsahu. Pro odstranění zbývajících nelinearit byla na odbočku  vstupního odporu invertujícího zesilovače připojena druhá dioda D84. Experimentálně jsem našel polohu odbočky a vybral  diodu tak, aby odchylka nepřesáhla 5%. Pro hrubá měření to stačí, při přesném měření údaj opravím podle kalibrační křivky. Na výstupu je zapojeno ručkové měřidlo MP40, 200 uA.
Celý nelineární zesilovač je umístěn ve vnitřní skříňce vf dílu nedaleko od usměrňovače s diodami D81 a D82. Dioda D85 má proto téměř stejnou teplotu jako detekční diody D81 a D82 a vliv teploty na charakteristiky diod se tak částečně kompenzuje. Zvětší-li se s poklesem teploty odpor diod D81 a D82, napětí na vstupu zesilovače se zmenší, ale zvětší se i odpor diody D85, která je v záporné zpětné vazbě, takže zesílení zesilovače se zvětší a odchylka se vyrovná.



Zpět na domovskou stránku Petra Jeníčka
Zpět do Jeníčkova radiového doupěte
 
  Stránka byla naposledy změněna 14.11.2004. Případné dotazy, týkající se zde popisovaného přístroje, posílejte na adresu: pjenicek (zavináč) seznam . cz .
Stránku vytvořil Ing. Petr Jeníček.