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发表于 2020-5-5 23:30:44
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本帖最后由 眯都拉乎 于 2020-5-5 23:35 编辑
期号：第1期
总期号：总第184期
年份：1978年第1期
页码：第23页
栏目：答读者问
条号：第1条
标题：简易晶体管毫伏表
作者：大钧
字数：1509字
关联：5图片
过去介绍的一些先整流、后放大的交流毫伏表，由于整流二极管的非线性，当测量几百毫伏以下的电压时，灵敏度就显著下降。为解决这个问题，进一步提高测量精确度，现在的交流毫伏表多采用深度负反馈电路。本文介绍一种采用电流负反馈电路的简易晶体管毫伏表。
〖图片〗宽393×高563
基本原理见图1。由三极管BG组成放大器，R1为偏置电阻，C2与四只二极管组成电流负反馈回路。晶体管BG取β＞100的管子，使基极电流与集电极电流相比是很微小的。如果把 C2、四只二极管、表头组成的反馈回路看作阻抗Z，就可把图1简化为图2。从图2可以看出，只有当输入电流I入与通过阻抗Z反馈的电流I反几乎相等时，电路才能平衡，这时流过表头的电流与阻抗Z的大小几乎无关，也就是说，流过表头的电流几乎不受整流二极管的非线性影响。我们进行简单计算,能更清楚地说明这个问题。
I出=β（I入-I反)…（1）
I反≈R2R2+Z·I出……（2）
把（1）式代入（2）式得出
I反≈I入1+1;β(1+ZR2)……（3）
从（3）式看出，当β足够大时，可以认为通过表头的电流I反等于输入电流I入的绝对值，而表头指示的电流是输入电流的平均值，这个电流与阻抗Z几乎无关。这种交流表的输入内阻与用同一表头构成的直流电压表的内阻相等，例如用50微安的表头构成20000欧／伏的直流电压表,而用上述电路也可构成20000欧／伏的交流电压表，因此这种电路只能改善低电压段的灵敏度和线性，而不能提高内阻。
〖图片〗宽413×高402
为了提高内阻，可用图3的改进线路，使经晶体管放大后通过表头的电流I表，只分出一部分与输入电流I入抵消。这样，通过表头的电流就比输入电流大若干倍。当β很大时，通过表头的电流I表是：
I表≈R4+R3R4·I入……（4?
如果R3=9R4，内阻就增大10倍，用50微安的表头就能作出200000欧/伏的交流毫伏表。因为这个电路要求β很大，所以 BG采用复合管。
〖图片〗宽767×高541
简易晶体管毫伏表的实际电路见图4，灵敏度为100KΩ／V。 BG1、BG2用3DG或3DK，β值要大。要求C1、C2的漏电越小越好，否则在没有交流输入时指针可能不回零。各档测量的精确度取决于倍率电阻R1～R8的精度。当相邻的倍率电阻的阻值的比率为10≈3.16时，可以获得精确的读数。
安装时，换档用的波段开关以及焊在上面的电阻、电源开关、接线柱和表头（用100微安的表头）等装在一块金属板（铝板或铁板）上。放大电路元件装在一小块绝缘板上，并用表头的接线螺丝固定在表头后面。面板用木螺丝安装在一只一面开口的木盒上，电源可以用6伏或9伏的积层电池，也可以用4节1.5伏电池，把电池固定在木盒后部。为避免感应，最好在木盒内衬一层铁皮且接地。
刻度盘的画法：相邻两档的电压满度值之比不是3或10／3，而是10≈3.16，这样各档的分贝刻度就可以用同一标尺，相邻档的分贝数差10。整机外形见图5，刻度盘见图6。
〖图片〗宽599×高482
〖图片〗宽1073×高583
调整步骤：
1．调工作点。调整半可调电阻R10，使R12上的电压降为2～3伏。
2．调灵敏度。准备一只交流档准确的万用表，用毫伏表300伏档和万用表（ 250伏或300伏档）同时去测量电网电压，调整R11使两者读数相同（调整时要用绝缘良好的改锥并使毫伏表地线端接零）。
3．校准最低档刻度。可用一只510千欧的电阻和51欧的电阻串联起来接到220电源上组成分压器（51欧那端要接零线），这时51欧电阻上的电压为电网电压的1/10000，约22毫伏。把毫伏表置于30毫伏档并跨接在51欧电阻两端，同时用一只万用表测量220伏电源电压，用绝缘改锥调R9，使万用表与毫伏表上的读数比为10000：1，那万用表指示220伏，毫伏表上指示为22毫伏。
使用时，在刚接通电源或关断电源时，表针都会跳动一次，这是正常现象。减小C2可以减小跳动的幅度，但低频响应要受影响。
这种毫伏表的高频截止频率主要取决于晶体管的截止频率，当然也要注意安装时接线要短，以减小分布电容。如采用fT＞200兆赫的晶体管可以测到2兆赫左右，频率再高，读数就要下降。（大钧）
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