юный радиолюбитель (560767), страница 96
Текст из файла (страница 96)
Последовательно с микроамперметром включи ограничителъный резистор Ка,р, сопротивление Ряс. 287. Опыт, иллюстрирующий привала рабаты конденсаторного частотомера которого рассчитай по формуле Катр —— = $5б/1„, где Об — наибольшее напряжени6 батареи, используемой для опыта; 1„— ток полного отклонения стрелки микроамперметра. Кнопочный переключатель Б подключи так, чтобы его контакты находнлись в положении, показанном на схеме.
При этом конденсатор мгновенно зарядится ло напряжения батареи. Нажми кнопку, чтобы заряженный конденсатор переключить на микроамперметр. Стрелка прибора отклонится вправо, фиксируя ток разрядки конденсатора и тут же вернется на нулевую отметку. Постарайся ритмично и возможно чаша нажимать и отпускать кнопку переключателя. С такой же частотой конденсатор будет заряжаться от батареи и разряжатъся через прибор. Чем больше частота этих переключений, тем меньше будет колебаться стрелка прибора, показывая среднее значение тока через него (ыа графике в ншкней части рис. 287 среднее значение тока 1,р). При том же образцовом конденсаторе с повышением частоты переключений прибор будет фиксировать все возрастающий ток Таким образом, по отклоненню стрелки можно судить о частоте импульсов тока, подаваемых на прибор.
Принцнпиалъная схема частотомера, который я предлагаю для твоей измерительной лаборатории, приведена ыа рис 288. В приборе два транзистора с непосредственной связью, которые работают в режиме переключения Конденсаторы С2 — С4 образцовые. С конденсатором С2 прибором можно измерять частоту переменного или пульсирующего тока, подаваемого иа входные гнезда Х1 и Х2, примерно от 20 до 200 Гц, с конденсатором СЗ вЂ” от 200 до 2000 Гц и с конденсатором С4-от 2 до 20 кГц. Таким образом, весь диапазон частот, нзмеряемый прибором, составляет 20 Гц — 20 кГп.
т.е. перекрывает весь диапазон звуковых колебаний. Наименьшее измеряемое напряжение 0,2 — 0,25 В, наибольшее — 3 В. В исходном состоянии транзистор УЗ закрыт, так как на его базу подается недостаточное для его открывания напряжение, а транзистор Ч4, естественно, открыт отрицательным напряжением, подаваемым ыа его базу с коллектора транзистора ЧЗ. В это время левая (по схеме) обкладка образцового конденсатора С2 соединена через контакты переключателя 81 и малое сопротивлеыие Рнс. 288.
Принципиальная схема частотомера открытого транзистора У4 с общим заземленным проводникам цепи питания; ток через микроамперметр РА1 не идет. При первом же отрицательном полу- периоде переменного напряженизь поданного на вход частотомера, транзистор УЗ открывается, а транзистор У4, )нвоборо г, закрывается. В это время образцовъзй конденсатор мгновенно заряжается через микроамперметр РА1 и шувтирузощий сто резистор Кб, диод Чб н резисз ор К5 до напряжения источника интания. Одновременно заряжается н накопительный конденсатор С5.
При положительном полупериоде измеряпного напряжения транзистор УЗ закрывается, а транзистор У4 открываетса Теперь образцовый конденсатор разряжается через малое сопротивление открытого транзистора У4 и диод У5. Конденсатор С5 разряжается через микроамперметр, полдерживая ток, текущий через него при зарядке образцового конденсатора. Следующий отрицательный полупериод снова открывает транзистор УЗ и закрывает транзистор У4, а положительный полупер иод переключает их в исходное состояние. И так при каждом периоде измеряемого переменного напряжения.
При этом транзистор У4, закрываясь и открываясь, по отношению к образцовому коцденсатору выполняет функцию электронного переключателя. В результате через мнкроамперметр течет средний ток зарядки образцового конденсатора, пропорциональный частоте измеряемого переменного напряжения. Подстроечным резистором Кб устанавливают верхнюю границу частоты поддиапазоиа. Какова роль диодов У! и У2, шунтнрующих резистор КЗ и эмнттерньзй переход транзистора У32 Они ограничивают найряжение, полаваемое на эмиттерный переход транзистора УЗ, и гсм самым предотвращают его тепловой пробой.
Этн диоды кремниевые. А кремниевые диоды, как тебе известно, открываются прн прямом напряжении 0,6 — 0,7 В. Пока входной сигнал не превышает это напряжение, диоды закрыты и практически никакого влияния на работу т1ззнзистора не оказывают. Когда же входное напряжение становится больше 0,6 — 0,7В, диоды открываются (Ъ'1-при положительных, а Ч2 — при отрицательных полупериодах) и поддерживают на базе транзистора напряжение, не превышающее 0,7 — 0,8 В.
Резистор К1 на входе частотомера предотвращает протекание через диоды У1 и Ч2 опасных для них больших токов. Питать частотомер можно от двух батарей 3336Л влц что'лучше, стабилизированным напряжением сетевого блока питания. Транзисторы должны быть со статическим коэффициентом передачи тока Ьх,э не менее 60-80 и с возможно малым обратным током коллекторного ~ерехода 1кнгь Роли среди нмезощнхся низкочастотных не окажется транзисторов с такими параметрами, то используй для частотомера маломощные высокочастотные р-и-р транзисторы, на- Д и имер, серлй ГТ308, П401, П416.
иолы У1 н У2 должны быть кремниевыми, например серий Д101, Д102, Д104 (кроме Д220), а диоды Ч5 и Уб-любые нз серии Д9 или Д2. Электролитические котщенсаторы С1 и С5 Т УТ-У«ДВВ З~ З) а) А Рвс. 289. Схема проверки в гралувровкв шкалы частотомера типа КЯ)-3, К50-б нли К52-1. Подстроечный резистор Кб может быль любого типа. Микроймперметр на ток, полного отклонения стрелки 50 или 100 мкА.
Переключатель 81- одноплатный галетного типа, 82-тумблер нли П2К. Шкала измерителя частотомера линейная, общая для всех трех поддиапазонов. Поэтому емкости образцовых конденсаторов С2-С4 должны быть возможно более точными — от этого зависит точность производимых измерений. Отобрать необходимые конденсаторы можно с помощью измерителя КСЕ.
Предварительно частотомер смонтируй н испытай на макетной панели. Из образцовых конденсаторов включи пока без переключателя 81 только конденсатор С2. Проверь полярность включения всех электролитических конденсаторов, диодов и микроамперметра. Затем движж подстроечного резистора Кб установи в крайнее нижнее (по схеме) положение, а резистор К1 временно замени цепочкой из последовательно соединенных переменного резистора сопротивлением 30-40 кОм и постоянного сопротивлением 4-5 кОм. Включи питание и на вход частотомера подай перемеыное напряжение злектроосветительной сети, пониженное трансформатором до нескольких вольт.
Можно, например, как показано на рис. 289, а, использовать вторичную обмотку сетевого трансформатора блока питания, подключив к ней потенциометром регулировочыый переменный резистор Кр и с его помощью регулировать напряжение, подаваемое на вход частотомера. Подбором сопротивления временной пеночки резисторов нужно добиться устойчивого отклонения стрелки микроамперметра прн минимальном напряжении (0,3 В) йа входе частотомера. После этого на вход частотомера подай от того же регулировочного резистора переменное напряжение, выпрямленное двухполупериодыым выпрями- телам (рис.
289,б). В этом случае частота пульсаций напряжения на входе частотомера будет 100 Гп, т.е. соответствует удвоенной частоте переменного напряжения сети. Теперь стрелка микроамперметра должна отклониться на больший угол, чем при частоте напряжения 50 Гц. Двюкок подстроечного резистора К5 установи в такое положение, при котором стрелка микроамперметра окажется немного левее середины шкалы. Отметка, сделанная на шкале, будет соответствовать частоте 100 Гп. а вся шкала-частоте 200 Гц. Затем еще раз подай на вход частотомера переменное напряжение с регулировочиого резистора и отметь на дуге шкалы мнкроамперметра положение ее стрелки.
Оно будет соответствовать частоте 50 Гц. Такам образом, у тебя получатся две исходные отметки, не Считая нулевой и конечной, по которым можно проградуировать шкалу подлнапазона 20-200 Гп. Она же будет и шкалой двух других поддиапазонов. Надо только при включении образцового конденсатора СЗ (0,01 мкФ) результат измереыия умыожать на 10, а при включении образцового конденсатора С4 (1000пФ)-на 100. Чтобы знать, на каком поддиапазоне вюпочен частотомер, возле ручки переключателя 81 сделай пометки «х 1», «х 1О» и «х 100».
Конструкция частотомера зависит от габаритов и того положения микроамперметра (горизонтального нли вертикального), при котором он должен работать, а в принцные может быть такой, как у транзисторного вольтметра постоянного тока. На лицевой панели будут микроампермегр, входные гнезда, переключатель поддиапазонов и выключатель питания. Остальные детали можно смонтировать на плате неболыпнх размеров и укрепить ее на зажимах мнкроамперметра. Уточнить градуировку шкалы, особенно верхшою границу частоты (200 Гц), можно по сигналам генератора колебаний звуковой частоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
