交流mV表

JHXC

小鬼头 发表于 2021-12-28 14:11
楼上的探头，估计主要用来diy那个扫频仪（信号发生器+示波器），以获得符合习惯的幅频响应曲线。

我曾经有维护闭路电视设备的经历，邻频之间的隔离度曾经困扰我，其中的调制器、混合器。邻频的选择性需要满足一定的要求才能避免相互干扰，关键的是要能够分辨出60分贝左右的隔离情况，虽然有扫频仪，国产的都是线性显示器，动态范围不过20分贝，所以一直想买到对数显示的扫频仪，直到退休前才遇到那个虚拟的扫频仪，我已经不在单位上班了。

还没有淘宝网购的时候，我在一个二手仪器店看到一台HP8601A的信号发生器，也是一台扫频发生器，能够输出时间可调的扫频调制波，于是买了一台长余辉示波器配合，用来实现模拟仪器的窄带滤波器制作和实践。一直想实现动态较大的显示。电脑和淘宝的应用，了解的信息更多，退休之后才找到了简单廉价的芯片。用分离元件实现是很难的、对数芯片实现很方便。这就是由来。

小鬼头

JHXC 发表于 2021-12-28 14:41
我曾经有维护闭路电视设备的经历，邻频之间的隔离度曾经困扰我，其中的调制器、混合器。邻频的选择性需要 ...

对。以前想自己DIY对数放大器，难度太高。看看hp那些分析仪（频谱仪、网络分析仪、动态信号分析仪）的电路就知道，要做成一大块板子，还没算上怎么把他调校准确。

现在的芯片技术，把这个东西集成起来，价廉易得，大大降低我们DIY的门槛。你比较关注这方面，所以比较熟悉。

对了，讲到芯片技术，我前段时间看一本ad公司的运放手册时，看到里面讲到，为了提升运放的精密程度和降低生产，有些运放里面竟集成了mcu，以便在芯片制造末期，对模拟电路进行熔断或烧结类的控制，完成这个“调校”后这部分mcu电路就完成了使命。

sgeli_sh

JHXC 发表于 2021-12-28 13:40
测试电路增益、衰减、小信号电压，很多人都习惯用放大倍数、电压值等来描述或检测，也许是教科书的原因吧。 ...

JHXC老师能否提供这个有源探头的电路？另外8307的输入和输出的关系及输出直流电压能否再详细说明一下，我也想自制一个测试用毫伏表，只是还没理解DATASHEET里一些说法就没有动手。目前已经做好一个衰减器待测试。

tjjack

sgeli_sh 发表于 2021-12-29 00:09
JHXC老师能否提供这个有源探头的电路？另外8307的输入和输出的关系及输出直流电压能否再详细说明一下， ...

前面就有电路图

JHXC

前面我的回帖上传了一些资料，这里再增加一些。这些资料都是从网上找来的，有些要花费才能下载，比买书便宜的多了！

我给出的探头电路成功的制作成实物，前面有照片、也有简要的说明，是用来连接示波器用的，上面的帖子是用万用表做电平显示器做实验拍摄的，应该能够表达我的意思。为了达到一定的精度，电路需要增加一些。比方说对数电路输出后面增加一块运放，调整运放的增益好与不同灵敏度的电压表配接；还可以在运放端加上一个微调电压进行显示刻度移位........，上面的资料是国内专家们实践或解读的结果，不难理解，对于懂英文的朋友，看厂家的资料也许更好。

小鬼头

我没弄过这种对数放大电路，但可以帮你们出主意，详见所附的照片（扼要电路图）。

1、先讲一讲ad8307之后的接口电路。

从使用方便性考虑，用数字表做终端显示更佳（虽然我喜欢用指针表）。为此，需把ad8307的25mV/dB转换成10进制，故设2.5:1的衰减器。又因为他的内部电阻12.5k精度不高，因此引入vr1做调整。右边的vr2起偏移作用，用于获得正确的0dBm/0dbmV显示（这个dc偏移电压可以计算出来，不过我没时间算）。

2、关于输入阻抗与第一级运放放大

如果不需要1M这么高阻的输入，可以使用ad8307
的datasheet里的图44。但该图测量频响只达200kHz，需更宽频响时，应把c3拆除。

之所以要增加一级ic1的10倍运放放大，是因为ad8307的输入阻抗仅约1.1k。如果不用这个运放仅使用ad8307，又要获得1M的高阻输入，那么，只能在输入处设衰减器，这样一来，将会牺牲测量下限方面的性能（下限只能测到50mV）。

我没看过jhxc的电路，不知道是他记错了他的探头的输入阻抗，还是他也在前端安排了有源电路（缓冲或放大）。

以上内容供参考。

小鬼头

JHXC 发表于 2021-12-29 10:37
前面我的回帖上传了一些资料，这里再增加一些。这些资料都是从网上找来的，有些要花费才能下载，比买书便宜 ...

噢。我写帖子时，你已发电路图。

现在补一张Datasheet的图44

JHXC

小鬼头 发表于 2021-12-29 11:09
我没弄过这种对数放大电路，但可以帮你们出主意，详见所附的照片（扼要电路图）。

1、先讲一讲ad8307之 ...

谢谢你的支持！

我对对数探头做过两次实验，先是购买了成品AD8307的电路板、外加有源高阻探头，增益大约为1，主要的目的是想获得高阻、低电容、宽带，很容易成功。用来与示波器连接，实现大动态范围的显示。我用长余辉示波器实验效果很好。这个探头耗电多一点，因为输出采用的是50欧姆低阻。

以后我买的虚拟扫频仪芯片坏了，就去多买了几片对数芯片，就考虑做成一体，需要解决探头机壳，网上找到麦克风的一种转换器比较实用，内面能装一节5号电池还有足够的空间装电路板，采用了两节14250锂电，以后换成聚合物电池，这都得益于现在的物质条件；绘制好电路，委托厂家做了PCB板，现在要做实验真方便；一体探头高阻输入电路与芯片直接连接，芯片输入有大于1K的电阻，减少了阻抗转换电路的耗电，整体就是一个高阻、低电容、宽带对数检波器。

与示波器连接，只使用了最基本的电路。如果要做成电平表，稍微增减就可以适应和提高性能。

因为用来检测小信号电压，而且是广播信号，这个信号不会很稳定，会随机变化，我觉得使用指针表头更能反映趋势变化，可能比数字表头要好，数字表头面对变化的信号，数字会跳动，读数感觉不好。

再就是电平读数定标的问题，按照0dBuv来确定较好，即0dB刻度为1微伏，由于噪声的影响，0dB是无法显示的，噪声电压可能达到几百微伏，估计可以读出40dB以上的电平，40dB正好为100微伏，50dB为316微伏、60dB为1毫伏，以此类推、1000毫伏为120dB，不难看出，动态范围在50-120dB范围，可达70分贝，这就不错了。当然，有些朋友可能不太熟悉与分贝相关的问题，这个也不难，只需温习一下有关资料就行。

sgeli_sh

JHXC 发表于 2021-12-29 10:37
前面我的回帖上传了一些资料，这里再增加一些。这些资料都是从网上找来的，有些要花费才能下载，比买书便宜 ...

谢谢了！我先学习等理解后再动手做。

sgeli_sh

小鬼头 发表于 2021-12-29 11:09
我没弄过这种对数放大电路，但可以帮你们出主意，详见所附的照片（扼要电路图）。

1、先讲一讲ad8307之 ...

谢谢提供资料和思路，我先学习、理解一下！能否把图放大一些以便看清。

tjjack

JHXC 发表于 2021-12-29 13:07
谢谢你的支持！

我对对数探头做过两次实验，先是购买了成品AD8307的电路板、外加有源高阻探头，增益 ...

一会毫伏，一会微伏。初学者估计看起来费劲。另外也没有加符号，例如1mV是-60db。

JHXC

tjjack 发表于 2021-12-29 16:15
一会毫伏，一会微伏。初学者估计看起来费劲。另外也没有加符号，例如1mV是-60db。

谢谢你的提醒！

再就是电平读数定标的问题，按照0dBuv来确定较好，即0dB刻度为1微伏，由于噪声的影响，0dB是无法显示的，噪声电压可能达到几百微伏，估计可以读出40dB以上的电平，40dB正好为100微伏，50dB为316微伏、60dB为1毫伏，以此类推、1000毫伏为120dB，不难看出，动态范围在50-120dB范围，可达70分贝，

这段话中提及的电平0dBuv=1uv，随后的叙述为了简单省略了uv字样，整体连接起来理解应该不会有问题。

这位朋友的这段话《例如1mV是-60db。》，我的贴子里没有这句话呀！要是有的话，岂不乱套了！

小鬼头

sgeli_sh 发表于 2021-12-29 15:21
谢谢提供资料和思路，我先学习、理解一下！能否把图放大一些以便看清。

没想到手机拍照上传后，图片这么小。晚些时间我再画一个，结合jhxc的成功电路（他的电路偏高频应用，频响低端要想到达10hz，还需改一改），尽量画出全机的原理图。

不过，在我画之前，想征询一下你们使用方面的实际需求：

1、是用指针表头显示，还是数字表头显示？

有趣的是，喜欢使用指针表的我，推荐数字表头显示。而喜欢数字表的jhxc，因为他比我更具实际使用这类仪表的经验，反而推荐指针表头。

我推荐数字表头，是因为指针表的刻度盘不好弄。如果利用现成的指针表刻度盘，会遇到比较尴尬的问题。

（1）指针表刻度盘比较方便利用的是50格（可读为100格）。100格可用于指示100dB，刚好覆盖ad8307约88dB的动态范围。但问题是，以dBm、dBV、dBmV、dBuV为单位，都不能以0dB为起点（或为终点）来标记刻度，需要一个偏移量。这样，使用起来，在获得一个读数后，要加上一个这个固定的偏移量才得到结果，如果要用习惯的uV、mV、V来理解，还需转换，一共2道手续。

（2）如果用数字表头，可以直读得到dB值结果。需要用习惯的uV、mV、V来理解时，也仅1道手续。

（3）在2.5:1衰减器那里，加一只电容，可减轻数字表头显示的不稳定问题。当然，他的测量反应速度相应变慢，这也是代价。

2、你们需要探测的对象，其适用的电压测量范围是哪一个？

一种是测量上限约20v、下限0.5mV，另一种是测量上限约2V、下限0.05mV（即50uV）。

因为这个mV表可能不止用于一个地方，你们想一想，是第一种合适，还是第二种合适？目前只能二选一。

我说“目前”，是因为可以通过设一个量程开关，来兼顾这2种需要。但似乎会增加不少制作难度，所以要求二选一。

tjjack

JHXC 发表于 2021-12-29 16:56
谢谢你的提醒！

是我看错了，想到的是DA-16面板上的数据。没有注意dBuv

安庆矿友

小鬼头 发表于 2021-12-29 17:21
没想到手机拍照上传后，图片这么小。晚些时间我再画一个，结合jhxc的成功电路（他的电路偏高频应用，频响 ...

我觉得测量上限2V比较合适