Indicatore di differenza di tensione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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A volte nella pratica radioamatoriale è necessario confrontare due tensioni tra loro e monitorare il cambiamento nella loro differenza. Certo, si può dire che a tale scopo è possibile utilizzare due voltmetri, in base ai cui indicatori a quadrante non è difficile effettuare la valutazione necessaria. Tuttavia, questo metodo non è sempre accettabile, sia per la sua imperfezione, sia per la scarsa precisione nella stima di una piccola differenza di tensione.

È qui che l'elettronica verrà in soccorso, in particolare l'indicatore proposto, il cui schema è generalmente mostrato in Fig. 1. Questo è un amplificatore differenziale realizzato sui transistor VT1 e VT2, i cui carichi sono i LED HL1 e HL2. Una caratteristica distintiva dell'indicatore è la combinazione delle funzioni di dispositivi di confronto e indicazione in un'unica cascata.

Ris.1

Se le tensioni costanti di ingresso applicate ai connettori XS1 e XS2 sono uguali, la luminosità dei LED è la stessa. Ma non appena una delle tensioni cambia di circa il 3%, la differenza nella luminosità del bagliore diventa evidente e se la differenza nei segnali di ingresso è superiore al 20%, si accenderà solo un LED, che determina il segno del differenza di tensione.

Quali sono le possibilità pratiche di un tale indicatore? Ecco due esempi che i radioamatori possono utilizzare durante lo sviluppo di vari progetti.

Calibratore di ampiezza: è così che puoi chiamare l'indicatore, il cui diagramma è mostrato in Fig. 2. Una tensione alternata viene fornita al connettore XS1, la cui ampiezza deve essere monitorata e mantenuta a un certo livello - è impostata dalla tensione esemplare (da 0,5 a 5 V) impostata sulla base del transistor VT2 con un resistore di regolazione R3. Finché l'ampiezza del segnale di ingresso è paragonabile al valore impostato, la luminosità dei LED è la stessa. Quando l'ampiezza devia in una direzione o nell'altra, il LED corrispondente smette di illuminarsi.

Ris.2

L'indicatore è calibrato su un dato livello di segnale come segue. All'ingresso dell'indicatore viene applicato un segnale, ad esempio, con un'ampiezza di 1 V, e spostando il cursore del resistore di regolazione si ottiene la stessa luminosità dei LED. In questo caso, l'errore nell'impostazione della tensione di riferimento non supererà il 3%. Se la resistenza di sintonia viene sostituita con una variabile e provvista di opportuna scala e tarata, in futuro sarà possibile impostare velocemente il valore desiderato della tensione di riferimento, e quindi il livello controllato del segnale di ingresso.

La gamma di frequenza del calibratore è 20 Hz...100 kHz. Dovrebbe essere alimentato da una sorgente CC stabilizzata con una tensione di 10 ... 25 V. Tuttavia, a una tensione superiore a 20 V, il resistore R2 dovrebbe essere 2,2 kOhm.

Una delle applicazioni pratiche di un tale calibratore è l'indicatore del livello di registrazione di un registratore a nastro monofonico. Naturalmente, il calibratore può funzionare anche in un registratore stereo, consentendo di impostare con maggiore precisione lo stesso guadagno su tutti i canali. In questo caso, lo stesso circuito è collegato alla base del transistore VT2 invece che alle resistenze R3, R4 come alla base VT1. Ci sarà un altro ingresso. Ora ogni ingresso è collegato al proprio canale dell'amplificatore. Riproducendo qualsiasi disco in modalità "Mono", i controlli del registratore impostano la stessa luminosità dei LED. In altre parole, il calibratore diventa in questo caso un indicatore di bilanciamento stereo.

Gli ingressi del calibratore sono collegati agli stessi circuiti degli amplificatori di canale, in cui l'ampiezza del segnale rientra nei limiti sopra indicati (0,5 ... 5 V).

Se, quando il calibratore è collegato, si osserva una distorsione del suono nel registratore, sarà necessario installare follower di emettitore davanti agli ingressi del calibratore, realizzati secondo lo schema generalmente accettato.

Dopo aver trasformato leggermente il circuito del dispositivo precedente, otterrai un indicatore di scarica della batteria, ad esempio celle galvaniche (Fig. 3). La tensione di riferimento in esso è formata da uno stabilizzatore parametrico, composto da un resistore di zavorra e da un diodo zener (particolari R4 e VD1).

Ris.3

Il funzionamento dell'indicatore è illustrato in Fig.4. Nell'intervallo di tensione della batteria di 12,6 ... 7 V, il LED HL1 si accende e la sua luminosità quasi non cambia. Se la tensione scende sotto i 7 V, il LED HL1 inizia ad accendersi e contemporaneamente la luminosità di HL2 diminuisce. La stessa luminosità di entrambi i LED può indicare la necessità di ricaricare la batteria (se è composta da batterie) o di sostituirla. Nell'intervallo di tensione di 6 ... 2,5 V, il LED HL2 si accenderà, informando della diminuzione della tensione della batteria al di sotto del normale.

Ris.4

Il resistore di regolazione R2 può spostare la regione di confine (dU in Fig. 4) da 3,8 ... 4,3 V nella posizione inferiore, secondo lo schema, del motore a 11 ... 12,3 V nella posizione superiore.

È conveniente utilizzare un tale indicatore, ad esempio, in un'auto per controllare la tensione della rete di bordo. Alla massima tensione di alimentazione, l'indicatore consuma una corrente di circa 2 mA e con una tensione di 6 V - circa 1,2 mA Potrebbero esserci altri LED, ma dovrai selezionare un resistore R3 per ottenere la luminosità desiderata.

Durante la sostituzione dei transistor al silicio indicati nello schema con strutture al germanio npn (MP37B), è stata osservata una certa espansione della zona dU, all'interno della quale sono accesi entrambi i LED, fino a 1,5 V. collegamento di LED, diodo zener e alimentazione.

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