Высокоомный вольтметр постоянного тока.

Авометр Ц20, как известно, предназна­чен для измерения постоянного напряже­ния. Однако пользоваться им как вольтмет­ром не всегда бывает возможно. Это, в ча­стности, касается измерений напряжений в высокоомных цепях радиоустройств.

 

Ведь относительное входное сопротивле­ние его вольтметра постоянного тока невелико — около 20 кОм/В, и при измерении напряжения через прибор протекает зна­чительная часть тока измеряемой цепи. Это приводит к шунтированию измери­тельной цепи и появлению ошибки (иног­да значительной) в измерениях. Поэтому одной из первых задач по совершенство­ванию комбинированного измерительного прибора Ц20 является повышение его от­носительного входного сопротивления при измерении напряжений.

 

Схема сравнительно простой приставки, позволяющей решить эту задачу, приведе­на на рис. 18. Приставка представляет со­бой измерительный мост постоянного тока, в одну диагональ которого включен источ­ник питания G1, а к другой диагонали под­ключен индикатор РА1 (авометр Ц20, вклю­ченный на предел измерения постоянного тока 0,3 мА). Плечи моста образуют участ­ки эмиттер-коллектор транзисторов VT1 и VT2, резистор R10 с верхней (по схеме) от движка частью переменного резистора R11 и резистор R12 с нижней частью резистора R11. Мост балансируют переменным рези­стором R11 («Уст. 0»); подстроечным рези­стором R8 изменяют напряжение смещения на базах транзисторов и тем самым уравни­вают сопротивления участков эмиттер-кол­лектор.

 

Измеряемое напряжение подается на базы транзисторов через один из добавоч­ных резисторов R1–R5. При этом на рези­сторах R6–R9 образуется падение напря­жения, а база транзистора VT2 оказывает­ся под более отрицательным напряжением (относительно эмиттера), чем база тран­зистора VT1. Наступает разбаланс моста, и стрелка индикатора отклоняется. Угол ее отклонения будет тем больше, чем больше измеряемое напряжение на выбранном поддиапазоне. Причем ток через индика­тор будет в десятки раз больше (это зави­сит от статического коэффициента пере­дачи тока транзисторов), чем через вход­ную цепь приставки.

 

Относительное входное сопротивление вольтметра с такой приставкой может быть около 300 кОм/В, но оно заведомо снижает­ся до 100 кОм/В введением подстроечного резистора R6. Это сделано для того, чтобы упростить подбор транзисторов и, кроме того, использовать добавочные резисторы R1–R5 стандартных номиналов (и не подби­рать их). Постоянные резисторы — с мощ­ностью рассеяния не менее 0,25 Вт, причем добавочные резисторы R1–R5 желательно применить с допускаемым отклонением ±5 %. Подстроечные резисторы R6, R8 и пе­ременный резистор R11 — СПО-0,5, СП-1.

 

Транзисторы желательно подобрать с одинаковым статическим коэффициентом передачи тока, равным 50...80. Источник питания G1 — элементы 332, 343 или 373 напряжением 1,5 В. Входные гнезда Х1–Х6, а также зажимы Х7, Х8 — любые. Детали приставки можно разместить в любом подходящем готовом или само­дельном корпусе. На верхней па­нели корпуса располагают гнезда, зажи­мы, выключатель питания и переменный резистор балансировки моста.

 

Перед налаживанием приставки движ­ки резисторов R8 и R11 следует устано­вить в среднее по схеме положение, а ре­зистора R6 — в верхнее (это нужно для того, чтобы выводы баз транзисторов со­единялись накоротко). К зажимам под­ключают щупы авометра, включенного на предел измерения постоянного тока до 0,3 мА. Затем включают питание пристав­ки и резистором R11 устанавливают стрелку авометра на нулевую отметку, т. е. балансируют мост. Движок резистора R6 устанавливают в нижнее по схеме положе­ние и подстроечным резистором R8 до­полнительно балансируют мост. Если при этом окажется, что движок резистора R8 устанавливается близко к одному из край­них положений, придется подобрать рези­стор R7 или R8. Если, например, движок подстро-ечного резистора находится близко к верхнему по схе­ме положению, резистор R7 дол­жен быть меньше­го сопротивления или резистор R9 большего. Такая регулировка сви­детельствует лишь о том, что используемые транзисторы от­личаются по ста­тическому коэф­фициенту переда­чи тока.

 

Следующий этап налаживания — уста­новка нужного относительного входного сопротивления приставки. Для этого меж­ду гнездами Х6 и Х2 следует включить ис­точник напряжением 1,5 В (например, эле­мент 343) и подстроечным резистором R6 установить стрелку индикатора РА1 на ко­нечное деление шкалы. Подавая на другие входные гнезда соответствующие напря­жения, проверяют правильность показаний индикатора на других пределах измере­ния. При обнаружении расхождений под­бирают добавочный резистор соответству­ющего предела измерений.