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楼主: 安庆矿友

交流mV表

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发表于 2021-12-29 19:55:19 | 显示全部楼层
安庆矿友 发表于 2021-12-29 18:34
我觉得测量上限2V比较合适

如果采用对数芯片,电压测量的上限大概在1000毫伏左右,芯片输出的直流电压大概在2.5伏左右,所以你如果想弄到2伏的话,就要加入衰减器。在探头上加上一个微型开关,频率不高难度不大,加上衰减之后读数就要增减电平值。

电平刻度如何定标,觉得采用0dBuv=1uv较好一些,规范的仪器采用这个比较普遍,比方说AM、FM波段的锁相信号发生器、目黑的扫频仪、松下的扫频仪、频谱仪,基本上都有这样的定标,换算起来也不难。记住分贝与微伏(毫伏)之间一些倍率关系,心算就可以转换。

显示表头指针表如果有12格满度比较好,120dBuv满度,刚好是1伏被测交流信号电压;如果是数字表头,适当变换满足一个字一个分贝。这样匹配可以省掉一些麻烦。

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发表于 2021-12-29 20:08:14 | 显示全部楼层
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 ...

我与你对指针万用表的理解是一致的,其实,我是强迫自己接受数字万用表。我试图接触了一些高档的数字表,仍然喜欢指针表的一些功能。退休之后,我将买来的表处理了一部分,剩下的直接免费给了最小的弟弟,估计耗费超过万元,即便如此,以前养成用指针表的习惯,仍然无法找到合适的数字表来替代!
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发表于 2021-12-29 20:50:12 | 显示全部楼层
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发表于 2021-12-29 21:46:14 | 显示全部楼层
为什么不买一个呢,二手的也不贵,是准备学习实践吗
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发表于 2021-12-30 13:15:35 来自手机 | 显示全部楼层
JHXC 发表于 2021-12-29 19:55
如果采用对数芯片,电压测量的上限大概在1000毫伏左右,芯片输出的直流电压大概在2.5伏左右,所以你如果 ...

今天早上有空研究了一轮,关于这个对数刻度mV表的设计问题,有如下2点看法:

1、你原电路第二只晶体管,采用简单的500欧电阻负载。而ad8307的输入阻抗低,仅1k多一点,所以,负向摆幅受到限制。

打算改为有源负载,以充分利用原芯片的动态上限能力。

2、你推荐采用dBuV。但这需要构建负电源,才能产生足够的偏移,以供数字表显示之用。如果不用负电源,则需要一级dc反相放大,电路还是不够简洁。

打算采用dBmV刻度,这样,1mV(即0dB)时,因为已高于芯片测量的下限,芯片将有电压输出(正电压)。因此,这个显示需要的偏移电压是正电压,可用我画图的那种方法,利用稳定的5v电源电压,只需用一只电阻加一只微调电阻就可以得到。

至于转换成dBuV值的问题,你肯定知道这也很简单:把读到的dBmV数值,加上60,就是dBuV值。

ps:再发一下上一帖关键部分的图——新的想法是把此图中tl431和他的限流电阻也省去。

7A1B84E6-6711-41B7-AA5A-B566B396EB37.jpeg
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发表于 2021-12-30 17:40:57 | 显示全部楼层
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 ...

指针表要自己画刻度(有个100uA电流表)比较麻烦,精度还和线性还没测,还是用现成数字表比较好,有现成的3位半和4位半数字万用表的电压档替代,量程考虑收音机的小讯号,最高2V应该能满足使用要求。
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发表于 2021-12-30 17:55:04 | 显示全部楼层
iking921 发表于 2021-12-29 21:46
为什么不买一个呢,二手的也不贵,是准备学习实践吗

是啊,想实践一下是一方面,另一方面现成的毫伏表最高测量频率不超过2M, 超过的话即高频毫伏表的价格很贵,现在8307指数放大器芯片便宜,实践中学习一下也可以提高提高知识水平。
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发表于 2021-12-30 18:57:20 来自手机 | 显示全部楼层
sgeli_sh 发表于 2021-12-30 17:40
指针表要自己画刻度(有个100uA电流表)比较麻烦,精度还和线性还没测,还是用现成数字表比较好,有现成 ...

我核算了一下,ad8307测量上限是1.41V(+16dBm)。加上前面2级晶体管缓冲(jfet+bjt)自身带来的衰减(衰减不多),也不会让上限提升到1.7V。当然,有意加多一点衰减,让上限到达2V,也是很容易做到的,在电路中间多加串一只电阻而已。

这也带来一个问题,约1.5V的测量上限够不够用?

如果够用,我大概明天可以把整机的电路图设计好,贴上来供大家参考。

ps:3位半的数字表应该够用了。计划中的电路,测到40dBmV时,数字表将得到400mV的dc电压输入(即电压档显示400mV类似地,测到-20dBmV时,数字表将显示-200mV。

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 楼主| 发表于 2021-12-30 19:02:28 | 显示全部楼层
把电路做成小电路板,集成到这个表里就好了
微信图片_20211230190101.png
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发表于 2021-12-30 19:19:38 来自手机 | 显示全部楼层
sgeli_sh 发表于 2021-12-30 17:55
是啊,想实践一下是一方面,另一方面现成的毫伏表最高测量频率不超过2M, 超过的话即高频毫伏表的价格很 ...

这个表,ad8307的测量频响是500Mhz,前面器件只要没用错,制作上细心一点,做得一二百Mhz的频响应该不是难事。

另外,他还可以用于DIY扫频仪(信号发生器+示波器),能彻底解决幅频曲线中幅度只有线性刻度、没有对数刻度的大难题。
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发表于 2021-12-30 20:15:37 | 显示全部楼层
小鬼头 发表于 2021-12-30 19:19
这个表,ad8307的测量频响是500Mhz,前面器件只要没用错,制作上细心一点,做得一二百Mhz的频响应该不是 ...

目前用于收音机高频讯号检测1.5V应该够了;我已经有DDS信号发生器和NWT150扫频仪,示波器也是100M数字式的,还自制了一个衰减器(用金属膜电阻,按T型电路组合,还没测试),高频毫伏表如能达到150M-200M带宽,那相关仪器就基本齐了。
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发表于 2021-12-30 21:11:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 xjw01 于 2021-12-30 21:54 编辑
安庆矿友 发表于 2021-12-24 12:05
设计目标是10HZ-----2MHZ ,  电压开环增益达到1000以上
输入阻抗越高越好,输入电容最好不大于10P
尽量不 ...


12年前,我也做了一些矿石收音机,后来还做了Q表。也要用到毫伏表和扫频仪。

当时也考虑到使用对数放大器,最后还是放弃了。因为Q表也要分析一些精细的参数,用对数放大器应付矿机,还是麻烦。实际上,矿机用的频率范围较小,不管是频率还是幅值,我觉得还是直读方便,对数的绕弯一些。

矿机中的一般测量,直接买一个高频毫伏表就可以了。比如,测量接收信号的强弱,用现成的毫伏表,也可以的。

测试矿机的方法,还可以主动发送信号来测量,最典型的就是测量Q值,但设备就比较多,可以考虑自制。比如,可以自制DDS信号发生器和毫伏表,实现扫频仪功能,如果身边有足够的备用件,100元就能搞成。或者,直接做个高频Q表,那么你自然就有了一个矿机用的高频毫伏表。

直接用一两个NPN三极管放大就以了,不要搞深度大环路负反馈,否则稳定性不好。觉得阻抗不够高,可以再加一个跟随器。输出用中等阻抗的矿机二极管检波。买个uA表做指示吧。如果学会偏程,用单片机转换为线性读数,用数码管指示,顺便用AD9833做DDS生成高频信号,这个芯片省电,输出频率范围也足够 应付矿机,也可以做矿机扫频。

放大器要做好屏蔽,否则放大后的强劲信号,会回馈到矿机的线圈中,哪怕只有0.0x pF的耦合,也会造成读数偏移。有时甚至要考虑使用空气小电容做耦合。当然,如果你的线圈Q值只有200,那无所谓用什么电容做耦合,普通NPO即可。如果你的线圈Q值高达2000,那么你还是考虑用空气电容吧。否则你可能无法准确测定他的Q值。除了真空电容,我们能找到的还是空气电容,除了少量陶瓷支架少量损耗,其它的损耗来自于空气,空气的损耗角正切轻松达到0.00001,是可以忽略的。

此外,前端5倍阻抗变换,损耗减小25倍,通常足够矿机使用的。

也不要做10Hz到2MHz,因为多数情况下,低频可以用万用表测量。做50kHz到5MHz就可以了。矿机毫伏表,很讨厌低频干扰,如工频干扰。所以放大器中最好加入高通滤波器。矿坛的高手做的高阻抗耳机,可以直接听到工频嗡嗡声,可见工频强劲。

高品质矿机,对Q值要求非常高,一大堆设备,会干扰测量的。比如,地线的引入,会改变矿机的工作状态。

做成电池供电的,最方便。在精细的测量中,前端耦合,有时要临时搭建,往往是开放式结构,尽可能减小额坏损耗。凭何周边多余的器物,都可能引入额坏的高频损耗,不单单是毫伏表引起的。以前,我测定Q值,人体距离线圈1米与0.3米,线圈的Q值是不一样的,因为,人体会引入损耗。

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发表于 2021-12-31 10:54:37 | 显示全部楼层
小鬼头 发表于 2021-12-30 18:57
我核算了一下,ad8307测量上限是1.41V(+16dBm)。加上前面2级晶体管缓冲(jfet+bjt)自身带来的衰减(衰 ...

电路设计好了,见附图。

为了方便大家阅读,我是用Multisim仿真软件画的(其实我用手画更省事)。由于元件库里没有AD8307、HT7550符号,只好利用其他IC的符号改一下。大家能看清楚里面电路的连接关系,就达到目的,不要去计较这2只IC的引脚英语名称(这2只IC各有1只脚的英文名称是错的,我没法改过来)。因为这个电路前端的二级缓冲器,晶体管的可用范围很大,所以电路图里我没标出具体的型号。


有空的话,再写一写有关前面3只晶体管的选用、使用建议,以及如何通过VR1、VR2进行校准。

采用dBmV刻度的高频毫伏表电路(2021年12月  本人设计).png
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发表于 2021-12-31 11:06:42 来自手机 | 显示全部楼层
楼上的电路Q1的偏置改成自生栅偏压是否更简洁呢?射随用恒流源为其提供直流通路很好!若是场管的源极也采用则更好。
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发表于 2021-12-31 11:11:15 来自手机 | 显示全部楼层
若是让场管的漏极也跟随输入则可以大大减少栅漏之间的电容影响
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