音频毫伏表的改造

白居不易

两年前在网上发表了《自制音频毫伏表》一文，点击率达到9500多次，热心的网友提供了精心设计的表盘图案，更有苏州木子先生惠赠毫伏表头，还有很多网友提出改进意见和建议，也有网友展示了更高层次的制作。该表是近20年前制作的，参照电子报的一个电路几经改进才得以完成(按原电路焊接后无法正常工作，而且量限只有30mV~10V共6档，灵敏度10KΩ/V；改进后量限扩大到10mV~300V共10档，灵敏度提高到30KΩ/V）。近来有些闲暇，准备利用木子先生的表头加以改造。
     原来面板是仿照电子管毫伏表GB-9设计的，只是体积和元件小型化了 新表头59C31-C是SX2172 毫伏表上的 比69L13表头大很多，整个结构需要改变，因为没有合适的成品机盒，只好自己设计制作了一个（210X125X105mm立方），为了美观，面板采用废印刷电路板为基板， 用埋头螺丝固定，外罩PVC板。 机内结构是这样的： 。原来也产生过按SX2172伏表仿制的念头，但考虑到2172是分立件的，电路复杂，效果未必赶得上IC的，何况买一台才120元，不值得费事。
     原表头相邻刻度是10：3，而新表头相邻刻度为1：√10，其优点的dB刻度可以共用，因此分压电阻需要重新计算。同时原电路各档分压电阻是独立的 ，这样调试比较方便，但是其输入电阻随档次变化而改变，在10mV电压档输入电阻低至300Ω（原电子报电路30mV档），测试高内阻电路时其影响不容忽视，当初制作时已经觉察到这个问题，只是考虑到其分压电阻都是整数值，配置简单，而且低压量程很少使用，因此一直没有改动。很多成品毫伏表（包括数字万用表）都采取固定高输入电阻，因此这次决定加以改进。改进后的分压电路部分如图左面部分，其输入电阻为10MΩ， 由于7XX的电阻不在系列里，因此采用68+2的方法用两个电阻或两个以上电阻串连，这样经过挑选配合，其正负误差相互抵消，可获得比较精确的阻值（市场上买来的1%电阻，有的经测试误差达到2%以上，甚至不如误差5%的大红袍电阻误差小）。转换开关改用大型瓷质1X11的（原2x11的开关为小型胶木的，质量较差）。电阻增加后，直接焊在波段开关上很难看，于是参照马可尼毫伏表的工艺将电阻焊在电路板上，再用排线与波段开关连接。如果仍然沿用原分压电路，可以采用右边的图，如316Ω可用原300Ω电阻串连16Ω的电阻，其余类推。
    原电路中8800微法电容为交流信号通道，其取值与灵敏度和低频性能有关，容量过大会造成调零困难，初次调试时表针摆动过大，容易打表，为了解决这个问题，把它分为两部分，另加1000微法的电容，与原电容组 用插头连接，在初次调试时断开可以大容量电容，便于调零，调试后再接上。经过长期使用发现，调零电位器阻值基本处在中间位置，为避免调零时“过贼”，可用2个2KΩ左右的固定电阻中间串接一个470Ω的电位器代替原4.7K电位器。原电路没有太大变化，但重新制作一遍，注意加强电磁隔离处理 ，整体结构采用积木式，电源整流、稳压、IC、分压器、输入电路等个字使用一块印刷板，用接插件连接。输入部分改用卡式插头座，加上莲花转接头 方便了现代音响的测试 。根据毫伏表的使用注意事项，为减轻测试小信号时外界干扰，专门设置了接地插口，在测试时接到真地线。附：网友特意为本制作绘制的表盘与量程图，供下载使用。 （还在继续未完）

[ 本帖最后由 白居不易 于 2010-4-21 15:35 编辑 ]

长相知

输入没有频率补偿？

白居不易

这不是最终电路，因为电子报原电路中就没有频率补偿，正在边改造边调试边改进，如有好建议尽管提出。

JHXC

工艺不错， 没有频率补偿音频范围没有多大问题。

白居不易

首先感谢您提供的量程图，我准备找一家彩色打印机店（家里的打印机换上彩盒打出来色彩很难看）打出来，然后用透明薄有机玻璃板（取自玛米亚RZ67-120单反相机人像柔光镜的盒90X90mm，有些“败家”了，因为马上要搬入新居了，所以能用的东西尽量利用）罩住。建议很好，这次我也准备加上频率补偿电路，正在参照几种成品表的设计。
  昨天把电源部分焊接调试完毕，因为需要±12V的直流，变压器（从半自动幻灯机控制器上拆下来的）次级为2X24V，只用了一半，桥式整流后电压为30V，用电阻分压供7812和7912，原电路分压电阻为2X1K1W，但7912部分电压总是偏高，后来把7812部分改为1.2K，才基本平衡，考虑到该表所需电流很小，这次把分压电阻改为750欧姆和680欧姆2W。另外在背板上安了一个三线插座（原照片放大机定时器上的） ，将±12V稳压直流电引出 ，供其它设备实验使用。这是改造完毕的电源部分，为了盘面简洁把电源线改为从后背板引进，保险丝改到底盘部分，电源输入端加了高频滤波（因为手头有现成的印刷电路板，是否画蛇添足等最后调试时再看）整流桥也并联了0.01微法（103J）的电容（原来为了节约空间，准备采用瓷片电容，后来一测其误差竟高达170%~300%，于是改用玻璃釉电容。这批电容都是三环商标，有的商标涂着黑漆，估计是生产厂家收来的废品，后来测量了一些三环的金属膜电容，误差也特别大，于是决定把所有三环存货全部扔掉 ） 连LED指示灯都用上了印刷电路板。

[ 本帖最后由 白居不易 于 2010-4-23 17:09 编辑 ]

mimihuhu2008

等待最后结果，最好有校准的过程

白居不易

正在制作中，今天焊运放部分，前几天因为静电不小心吧CA3140给毁了，刚买回来。这次改造，分压及频率补偿部分没有现成的参考电路，帖子里画的只是个草图，只能边实验边改。

[ 本帖最后由 白居不易 于 2010-4-23 18:01 编辑 ]

白居不易

我也等待您成功的经验，玩胆机起步，鼓捣IC纯属半路出家！

白居不易

昨天把运放部分焊完，输入端用100欧姆电阻(分压电阻的一部分)暂时接地，保护二极管用4148。 CA3140有调零端，用4.7K直线型(X)电位器，为了防止开机打表针，电位器调至中间位置，大容量电容暂时不接入。图为关机与开机表头零位的比较，调零效果不错（电位器还没有装旋钮，所以调整比较粗糙）。如果调零时表针偏转方向与电位器旋转方向不同，则需要将电位器两端接线调换一下。 下一步开始分压电路及频率补偿的设计制作，因为没有信号发生器，恐怕还得临时装一个文氏电桥信号发生器。

[ 本帖最后由 白居不易 于 2010-4-26 14:14 编辑 ]

白居不易

这两天停工了，因为我买的房子交钥匙了，需要整理一番。原房主留下所有家具和电器（几乎是全新的，今天清理东西，发现有一桶玻璃胶，正好可以用来固定毫伏表电路接线，还有一个全新的三脚架，我原来用的日本的正好坏了），而我自己也有一大堆（也都是购置不久的名牌），他留下的音响柜，是那种家具式的，档次挺高样式也漂亮就是不实用，我的功放根本装不进去，用我自己原来的音响台，与整个装修风格不协调，扔了可惜，给亲戚吧人家还不要，因为厅里装不下，愁啊，正所谓有也愁没有也愁，然则何时而乐耶？

[ 本帖最后由 白居不易 于 2010-4-26 14:41 编辑 ]

海河

白居不易老师
您的CA3140运放是在鞍山西道买的吗？？大概多钱一片？？

[ 本帖最后由 海河 于 2010-7-2 23:54 编辑 ]

longshort

做得真漂亮！

jinma

真漂亮,但表要用的,如真按这电路做300V漂漂,变大变大,毫伏多档要调零

gmp

自制仪表，爱好者的追求。