毫伏表是一種可以測量微弱信號的交流電壓表品牌,是無線電制作中的常用儀表之一。本文介紹一款適合業(yè)余自制的毫伏表,由于在電路設(shè)計上采用了運算放大器,因此具有靈敏度高、測量電壓范圍寬、頻帶寬、輸入阻抗高 的特點,并且制作容易、調(diào)試簡單。MRO該毫伏表的主要技術(shù)性能如下:
①測量交流電壓范圍:0.1mV~300V 共分11檔量程,即:3、10、30、100、300mV,l、 3、10、30、100、300V檔。
②被測電壓頻率范圍;20Hz~100kHz 。
③輸入阻抗:
④測量誤差:土3%以內(nèi)。
一、毫伏表電路原理與特點
毫伏表電路圖見圖1,圖2是其方框圖。被測信號由X端輸入,經(jīng)分壓器(1)分壓得到適當(dāng)范圍的電壓送入電壓跟隨器IC—l。由于集成運放電壓跟隨器具有輸入阻抗極高、輸出阻抗極低的特點,所以接上后面的分壓器(2)和放大器后,仍可保證整個毫伏表具有高輸入阻抗的特點。IC—l的輸出信號經(jīng)分壓器(2)再次分壓后送到放大器進(jìn)行放大。Sl—l與S1—2是同軸聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān),分壓器(1)與(2)組合分壓的結(jié)果,便實現(xiàn)了量程轉(zhuǎn)換,因此Sl即為量程選擇開關(guān)。
集成運放IC-2和IC-3組成兩級反相輸入寬頻帶放大器,每級電壓放大倍數(shù)20倍(26dB),兩級共放大400倍(52dB),這樣設(shè)計的目的是為了展寬放大器的頻帶。放大后的信號電壓送往整流指示電路。
整流指示電路包括整流器和表頭。集成運放
集成運算放大器
表頭PA選用磁電式微安表,滿度電流(靈敏度)100~300μA均可,內(nèi)阻不限。
整流二極管VD1~4選用2CK系列硅開關(guān)二極管。電阻全部選用1/4W以上的金屬膜電阻。分壓器電阻R1~R3、R5~R9要求阻值精確,否則將影響毫伏表的精度。非標(biāo)稱電阻可從相鄰近的標(biāo)稱電阻中挑選。RPl為微調(diào)電阻。電容C1選用耐壓≥630V的無極性聚酯電容。其它電容耐壓≥35V即可。輸入插座X采用廉價的蓮花插座,可降低成本,探頭線亦相應(yīng)地采用蓮花插頭。量程選擇開關(guān)Sl采用2刀11擲旋轉(zhuǎn)式波段開關(guān)。正、負(fù)電源GBl、GB2采用2節(jié)9V疊層電池。VD5是發(fā)光二極管,作電源指示用。
三 毫伏表制作與調(diào)試
1.結(jié)構(gòu)特點:由于毫伏表具有很高的輸入阻抗和靈敏度,極易受到干擾,因此應(yīng)采取電磁屏蔽措施,包括采用金屬機殼(可用鋁飯盒代用)并與電路中的地相連通,探頭線采用屏蔽線等,以抗干擾。分壓器各電阻直接焊在量程選擇開關(guān)上,減少了與印刷電路板之間的連線,且電路一點接地(機殼),避免雜散耦合。采用電池供電,消除了由交流電源線引進(jìn)噪聲的可能。這些措施保證了毫伏表正??煽康毓ぷ?。
2.電路板制作:準(zhǔn)備一塊7X7(cm)的敷銅板,按圖4制成印刷電路板,并打好元件引腳孔和安裝孔。然后按圖4將各元件焊入電路板,應(yīng)先焊入其它元件,最后焊入集成運放。
3.繪制表面刻度:刻度線為兩條,上面一條為0~10刻度,將刻度線等分10份,每份再等分10小格;下面一條為0~3刻度,將刻度線等分3份,每份再等分10小格(圖6b)。·將繪好的刻度貼在表頭原刻度上即可。
完整版:http://mrboha.com/lite/jishu107.html
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