Цифрови мултиметри модели M830, M838, MV-63 и подобни са широко разпространени; радиолюбителите ги използват за проверка и конфигуриране на различно електронно оборудване. Но такива устройства, разбира се, имат недостатъци и един от най-значимите от гледна точка на радиолюбител е невъзможността за измерване на напрежението на радиочестотния диапазон.

Префиксът към цифровия мултиметър, който е направен под формата на високочестотна сонда, ще помогне да се премахне този недостатък. Той има достатъчно голям входен импеданс (около 50 kOhm), малък входен капацитет (не повече от 1 pF) и работи в честотния диапазон от 0,1 ... 200 MHz, а с намаляване на чувствителността - до 500 MHz. Заедно с мултицет ви позволява да измервате работното напрежение в диапазона от 5 ... 10 mV до 10 V (диапазон 60 ... 65 dB), което в повечето случаи е напълно достатъчно за аматьорска практика.

Основната характеристика на устройството е, че резултатите от измерването се показват не във волтове или миливолта, а в относителни единици - dBV, тоест в децибели спрямо ниво на напрежение от 1 V. Веднага трябва да се отбележи, че относителните единици на измерванията са широко използвани в измервателната техника, например за измерване на мощност - dBW (спрямо 1 W), dBmW или dBm (спрямо 1 mW), и за измерване на напрежение - dBμV (спрямо 1 μV) или, в този случай , dBV (спрямо 1 V).

Използването на такава мерна единица с предложения префикс има очевидни предимства. Първо, няма нужда да превключвате измервателните поддиапазони на мултиметъра, тъй като един е достатъчен: устройството е настроено на границата от 2 V DC напрежение. Второ, става много лесно да се определи печалбата на четириполюсник в децибели, тъй като резултатът от интерес се получава като разликата между двете стойности на входа и изхода на този четириполюсник. Трето, ще бъде много по-удобно да се измерва честотната лента при различни нива на спадане: -3 dB, -6 dB, -40 dB или друго. Недостатъците включват неразпространението на такава мерна единица като dBV, но е доста удобна и бързо свиквате с нея. В табл. 1 е показано съответствието между относителните единици за измерване на нива (dBV) и напрежения във волтове или миливолта за товар със съпротивление 50 ома.


Схемата за закрепване на сондата е показана на фиг. 1. Входен усилвател с голям входен импеданс и нисък входен капацитет е монтиран на специализиран чип DA1 (пакет SOT23-5). Тази микросхема е буферен усилвател с усилване, което може да се настрои в диапазона 1 ... 2, горна гранична честота от около 200 MHz, голям входен импеданс (3 MΩ при ниска честота), нисък изходен импеданс (6 Ω ) и малък входен капацитет (1 pf). Освен това има вградена защита от пренапрежение на входа. Резистивен делител R2R3 осигурява режим на чип за постоянен ток. За да се увеличи входното съпротивление на устройството при висока честота и възможността за работа с входно напрежение до 10 V, на входа е инсталиран резистор R1.

На чипа DA2 е направен логаритмичен детектор. Той преобразува входното високочестотно AC напрежение в DC напрежение, пропорционално на напрежението на входния сигнал. Законът за трансформация е логаритмичен. Тази микросхема работи при високи честоти до 900 MHz в диапазона на нивата на входния сигнал от -72 dBm до 16 dBm. На пин 4 на DA2 се формира постоянно напрежение, пропорционално на напрежението на входния сигнал с наклон от 25 mV / dB. Това гарантира отклонение от закона в рамките на ±1 dB в целия диапазон на входните напрежения. На чипа DA3 (пакет SOT23-5) е монтиран регулатор на напрежението, от който се захранват първите две микросхеми. Диод VD1 предпазва устройството от неправилна полярност на захранващото напрежение.

Благодарение на използването на части с малък размер за повърхностен монтаж, размерите на приставката за стилуса са направени малки. Повечето от частите са поставени върху плоскост от двустранно фолио от фибростъкло с дебелина 115 mm и размери 10 × 70 mm, чиято скица е показана на фиг. 2. От втората страна са поставени дросели и кондензатори SYU, S11. По-голямата част от покритието от втората страна се използва като общ проводник и е свързан чрез ръбове и отвори към общия проводник от страната на монтажа. Платката е свързана към мултиметъра с двужилен екраниран проводник, също така е желателно захранващото напрежение да се подаде чрез екраниран кабел.

За да се свържете с точките на контролирания възел, метална сонда (XI) е запоена на входа на устройството, например шевна игла, и парче гъвкава мека тел или малка скоба (X2) е запоена към общ проводник. Платката може да бъде поставена в пластмасова кутия от маркера (вижте снимката на фиг. 3), в този случай, за да се намалят смущенията на платката над микросхемите DA1, DA2, е необходимо да се инсталира екран от фолио.

Някои други детайли също могат да се използват в устройството: чипът DA1 може да бъде заменен с AD8079 или операционен усилвател AD9631, AD849, но топологията на платката ще трябва да бъде променена; освен това ще е необходимо да се използва двуполярно захранване. Интегрираният стабилизатор DA3 може да бъде заменен от 78L05 или подобен.Като защитен диод можете да използвате всеки токоизправител с малък размер, полярни кондензатори - тантал за повърхностен монтаж, неполярни - K10-17v или подобни вносни. Постоянни резистори - P1-12 и подобни вносни, настроени - 330W-3, POZ3 или SPZ-19, но в последния случай размерите на платката ще трябва да бъдат увеличени.


Регулирането се извършва в следната последователност. Устройството е свързано към RF генератор с изход, калибриран в dBV и натоварен със стандартен товар, а изходът е свързан към входа на мултицет (граница на измерване - 2 V). Сигналът се подава с честота 20 ... 30 MHz и ниво в диапазона от -30 dBV до 0 dBV. промяна изходно напрежение RF генератор в определените граници, контролирайте изходното напрежение и настройте наклона на изходния сигнал на 10 mV / dB с настроен резистор R6. След това се подава сигнал с ниво на напрежение 0 dBV и резисторът R10 се настройва на нулеви показания на мултиметъра. Настройката трябва да се повтори няколко пъти. След това трябва да проверите показанията в честотния диапазон и входните напрежения. В табл. Фигура 2 показва показанията на авторското оформление на устройството, когато към входа се прилага сигнал с напрежение 1 V в широк честотен диапазон. Както се вижда от тази таблица, устройството може успешно да се използва до честота от 500 MHz чрез въвеждане на подходящи корекции на показанията на мултиметъра. Като изберете капацитета на кондензатора C1, можете да промените по-ниската работна честота на устройството. Не е желателно да го правите твърде ниско, тъй като влиянието на нискочестотните пикапи ще се увеличи. За да се коригира честотната характеристика при високи честоти, може да се инсталира кондензатор с капацитет от няколко единици до няколко десетки пикофарада между щифт 4 на чипа DA1 и общия проводник.

Приставката на сондата може да се захранва от източник на захранване с напрежение 8…20 V, консумираният ток е 12…15 mA. В този случай мултиметърът и сондата не трябва да се свързват чрез захранващи вериги. Входни параметрисондите бяха оценени с помощта на устройство за измерване на индуктивност и доброкачествен фактор на индуктори E4-11. При честота от 100 MHz, качественият фактор на индуктора беше измерен със и без свързана сонда. Входното съпротивление беше 40 ... 45 kOhm, входният капацитет беше 0,6-0,7 pF.

ЛИТЕРАТУРА
1. Afonsky A., Kudrevatykh E., Pleshkova T. Компактен мултицет M-830V. - Радио, 2001, бр.9, с. 25-27.
2. Нечаев И. Индикатор за силата на полето на чипа AD8307. - Радио. 2003, № 3, стр. 64, 65.

И. НЕЧАЕВ, Курск
“Радио” №11 2004г

Честотомерите са основни инструменти за всеки радиолюбител. Те ви позволяват да измервате периода на повторение и продължителността на импулса, както и други важни показатели. За да увеличите чувствителността на честотомера, е необходима специална сонда, която може да бъде закупена на адрес Aliexpress .

Дистанционна сонда за честотомер на Aliexpress: каталог, снимка

Както казахме честотомерът е важен за всеки радиолюбител. Днес устройствата, сглобени на микроконтролери, са много популярни. Те са относително лесни за производство.

В зависимост от това кой микроконтролер се използва, максимална честотаизмерванията могат да варират от стотици килохерци до десетки мегахерци. За стабилна работана входа на микроконтролера трябва да се подава сигнал с логически нива, така че честотомерът има усилвател на входния сигнал на операционен усилвател или транзистори, или компаратор.

За да се подобри чувствителността на честотомера, усилвателите и компараторите често се правят под формата на специална дистанционна сонда. Можете да закупите това устройство от Aliexpress .

Входна активна сонда за честотомер на Aliexpress: каталог, снимка

Много домашни цифрови честотомери имат нисък входен импеданс, висок входен капацитет и слаба чувствителност. Всички тези фактори влияят неблагоприятно върху точността на измерване на честотата. За да избегнете подобни проблеми, сонда за широколентов вход с Aliexpress .

Това е входна сонда с висока чувствителност и шейпър правоъгълни импулси. Отличава се с висок входен импеданс и нисък входен капацитет. Устройството спестява работно състояниеот 2 Hz до 38 MHz. Това позволява да се използва в много ситуации, когато други устройства се провалят.

Сонда за честотомер на Aliexpress: разпродажби, отстъпки, безплатна доставка

Безплатната доставка също дава възможност да спестите много при покупки. За да видите стоките, например, същата сонда за честотомер, с безплатна доставка, трябва да изберете подходящия филтър под лентата за търсене:

Безплатна доставка с Aliexpress

Сонда за честотомер на Aliexpress: най-продавани и магазини

На Aliexpressима много магазини, където можете да си купите сонда за честотомер. Най-надеждните от тях са.

Авторът предлага дистанционни сонди, които разширяват границите на измерване на честотомера. Те делят на 100 честотата на измервания сигнал, имат диференциални входове, а в единия вариант и същите изходи. Във втория вариант изходът е нормален, небалансиран. Захранващо напрежение на сондата - 5 V, консумация на ток - 51 mA. Те са изградени на базата на аналогов компаратор ADCMP553 и честотни делители MC12080 и KS193IE3.

На фиг. 1 е показана схема на сонда с балансиран изход. Измереният сигнал от входните контакти през веригите C1R1 и C2R2 се подава към симетричния вход на компаратора на напрежение ADCMP553 (DA1), направен на транзистори с полеви ефекти, чиито изолирани затвори са защитени от диоди с обратно отклонение. Щифтове 1 и 2 на DA1 контролират вътрешно "резе", което ви позволява да фиксирате състоянието на изходите на компаратора в точното време. При свързването на тези изходи, показано на диаграмата, "резето" е деактивирано.

Ориз. 1. Схема на сонда с балансиран изход

Както е установено експериментално, чувствителността на компаратора ADCMP553 зависи от преднапрежението на синфазния режим на неговите входове, което идва от вътрешен източник на положително напрежение. Ако във входните вериги няма резистори R3 и R5, свързващи ги към общ проводник, напрежението на входовете е повече от 3 V и чувствителността на компаратора е намалена. Максимална чувствителност се постига при напрежение на отклонение от 1 ... 1,15 V, което се задава чрез избор на тези резистори.

При съпротивление от 150 kΩ, посочено на диаграмата, входният импеданс на сондата е около 230 kΩ. Люлеенето на входния сигнал, при което сондата работи стабилно в честотната лента от 1 MHz до 600 MHz, е поне 0,3 V, 0,7 V при честота 0,9 GHz и 1 V при честота 1,2 GHz.

Максималната работна честота на компаратора ADCMP553, според техническо описаниев , - само 800 MHz. Между неговите входове, използвайки конектор X1, можете да свържете резистор R4 със съпротивление от 51 ома. В този случай входният импеданс на сондата намалява до 1 kOhm и лентата се разширява към високите честоти. При честоти от 0,6 GHz до 1 GHz чувствителността не е по-лоша от 0,3 V, при честота от 1,4 GHz - 0,7 V, при честота от 1,55 GHz - 1 V. Въпреки това, при честоти под 0,6 GHz честотният брояч , към който е свързана сондата, надценява показанията.

Резисторите R6 и R7 в изходните вериги на компаратора (щифтове 5 и 6) са свързани към общ проводник. Тяхното съпротивление не е 100 ома, както се препоръчва, а 390 ома, за да се избегне превишаване на допустимия изходен ток. В този случай съпротивлението на натоварване не се превишава, тъй като входовете на първия честотен делител са свързани към изходите на компаратора - микросхемата MC12080 (DD1), която има входно диференциално съпротивление по-малко от 100 ома.

Експериментите показват, че този делител работи на честоти от 1 MHz до 1,6 GHz, въпреки че в неговата документация областта на стабилна работа се простира от 100 MHz до 1,1 GHz. Управляващите входове SW1-SW3 на делителя MC12080 са свързани към захранващия плюс, който задава коефициента на разделяне на 10. От изхода на първия делител сигнал с амплитуда 1,2 V със стръмни падания влиза на входа на KS193IE3 (DD2) микросхема - вторият делител на честотата с 10.

Платката на сондата е свързана към изходния конектор X2 чрез сноп от четири проводника с дължина 80 см. Резисторът R11 е разположен в непосредствена близост до контактите на конектора. Конекторът X2 е проектиран да се свързва към балансирания вход на честотомера FC250, който модифицирах. Чрез снопа сондата се захранва със захранващо напрежение от 5 V от регулатора на напрежението, наличен в FC250, а диференциалните входове на този честотомер, модифициран в съответствие с, получават противофазен сигнал с колебание от 0,6 V от изходите на делителя DD2 на сондата.

Тъй като времето за отчитане на входните импулси в честотомера FC250 е само 0,1 s, без разделителна сонда, неговият индикатор показва стойността на честотата в десетки херца (ако не се вземе предвид десетичната запетая). Като се вземе предвид разделянето на честотата от сондата на 100, тя ще бъде изразена в килохерци.

Чертежът на платката на разглежданата сонда е показан на фиг. 2, а разположението на частите върху него - на фиг. 3. Рисуване печатна електронна платказа конектор X2 и резистор R11 е наличен на фиг. 13 век Платките са изработени от фибростъкло с дебелина 1,5 мм, облепени с фолио двустранно (за платката на сондата) или едностранно (за платката на конектора). Краищата на платката на сондата се "намазват" с калайдисана медна тел с диаметър 0,5 mm, която се запоява към фолиото от двете страни на платката. От същия проводник са направени и запоени към фолиото, показано на фиг. 3 джъмпера. Входните контакти на сондата са направени от твърда калайдисана тел с диаметър 0,75 mm.

Ориз. 2. Чертеж на платката на сондата

Ориз. 3. Разположение на частите върху платката на сондата

Резистор R4 - MLT-0.25. Преди запояване към щифтовете на мъжкия конектор X1, неговите проводници трябва да бъдат отрязани до минимална дължина. Останалите резистори и кондензатори са с размери 0805 или 1206 за повърхностен монтаж. Конектор X1 - всяка четири-щифтова двойка щепсел-гнездо със стъпка от 2,54 mm щифтове, подредени в един ред (например CHU-4 и CWF-4), в които са оставени само крайните контактни двойки и средните се премахват. Вилка X2 - WF-4R. Корпусите на съединителите са залепени към съответните платки.

Под корпусите на микросхемите DA1 и DD1 покрийте платката с лак или тънък слой горещо лепило, преди да ги запоите. Кондензатор C8 и резистор R9 са инсталирани на платката в процеса на настройка на сондата.

Чрез поставяне на щепсела X2 с резистора R11 в съответния конектор на честотомера се избира съпротивлението на резистора R9, докато микросхемата DD2 спре да брои, след което кондензаторът C8 се монтира на платката. След това основната платка на сондата, тествана в действие, и съединителните платки се обезмасляват и покриват с влагоустойчив лак. Основната платка е поставена в термосвиваема тръба с диаметър 25/12,5 mm, а конекторната платка X2 е поставена в същата тръба с диаметър 12,5/7 mm. Не е осигурено екраниране на сондата, което би увеличило нейния входен капацитет и би намалило чувствителността. Външен видсондата е показана на снимката на фиг. четири.

Ориз. 4. Външен вид на сондата

За работа с честотомер, който има конвенционален небалансиран вход, е направена втора версия на сондата, която се различава само по това, че нейните изходни вериги са направени съгласно схемата, показана на фиг. 5. Тази сонда е свързана към честотомера с трижилен кабел. Няма товар (резистор R11) в края на проводника "Out", свързан към честотомера. Нива на изходния сигнал - TTL. Чертежът на печатната платка на тази сонда е показан на фиг. 6. Елементите са разположени върху него в съответствие с фиг. 7.

Ориз. 5. Схема на изходните вериги

Ориз. 6. Чертеж на печатната платка на втората версия на сондата

Ориз. 7. Разположение на елементите на дъската

На фиг. 8 показва измерването на честотата на локалния осцилатор на средно вълново радио, настроено на радиостанция, работеща на честота 612 kHz. Измерената честота на локалния осцилатор (1077 kHz) е 465 kHz (стойността на междинната честота на приемника) над носещата честота на радиостанцията.

Ориз. 8. Измерване на честотата на локалния осцилатор на средновълнов радиоприемник

Ориз. 9. Демонстрация на работата на сондата

Честотата на сигнала на източник, който създава достатъчно мощно електромагнитно поле около себе си (например безжичен слушалка), може да се измерва без свързване на сонда към него, а чрез превръщане на входните му клеми в антена - полувълнов вибратор. На фиг. 9 това се прави с крокодилски скоби. Работната честота на предавателя на слушалката е 927076 kHz.

Литература

1. Високоскоростни PECL/ LVPECL компаратори с едно захранване ADCMP551 /ADCMP552/ ADCMP553. - URL: http://www.analog. com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADCMP551_552_553.pdf (27.02.17).

2. MC12080 1.1GHz Prescaler. – URL: http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/data-sheets/MC12080.pdf (27.02.17).

3. Паншин А. Предусилвател-формовател за честотомер FC250. – Радио, 2015, бр.2, с. 18-20.

4. Паншин А. Усъвършенстване на честотомера FC250. – Радио, 2016, бр.3, с. 23, 24.

Дата на публикуване: 23.06.2017

Мнения на читателите

• Паншин А.В. / 30.07.2017 - 20:21 ч
  Има неточност в текста на статията: 3-ти параграф след фиг.1. Пише "честотомерът, към който е свързана сондата, е надценен." Трябва да се чете: "честотомерът, към който е свързана сондата с R4, свързан към него, надценява."

Активна сонда

Вижте подробна статия във VRL № 95, стр. 12

Активни сонди с нисък входен капацитет. И. Шиянов.

________________________________________________________________________

http://nowradio. *****/pribory%20dly%20nastroyki%20KV-UKV%20apparatury. htm

http://*****/forum/download/file. php? id=16793

Настройването на радиоприемници често изисква проверка хетеродиниизмерване на параметрите на генерираното от него RF напрежение. За съжаление, може да е трудно да направите това директно с радиочестотен осцилоскоп или миливолтметър. Входният капацитет на устройството, входният импеданс, има много голямо влияние върху работата на генератор на микромощност (локален осцилатор). Например, входът на популярния осцилоскоп C1-65 с капацитет 30 pF и съпротивление 1 M може не само да изкриви резултатите от измерването, но дори да наруши генерирането на локалния осцилатор. И тогава има коаксиален кабел с вълнов импеданс от 50 ома. Разбира се, можете да свържете входа през кондензатор от 1 pF, но това може значително да изкриви резултата от измерването (нивото на RF напрежение, което достига до входа на измервателното устройство, може да бъде 100 пъти или повече подценено). Най-добре е да използвате активна сонда, която е последовател на източник на високочестотен транзистор с полеви ефекти с входен капацитет по-малък от 1 pF и входно съпротивление над 10 MΩ с изходно съпротивление 50 Ω. Такава сонда, направена под формата на отделна екранирана кутия, може да бъде разположена в непосредствена близост до точката на измерване, свързана към нея с най-късите проводници, напълно елиминирайки влиянието на вълновото съпротивление на кабела на капацитета на инструмента и на инструмента входен импеданс на кабела върху резултата от измерването. Освен това самият той измервателен уредмогат да бъдат разположени на значително разстояние от точката на измерване (могат да се използват много дълги свързващи кабели).

На фигурата е показана схематична диаграма на активна сонда на полеви транзистор BF998. На диаграмата транзисторът е показан в кутията, така че да се разбере неговият контакт. Входният капацитет на сондата е приблизително 0,7 pF и се формира от три последователно свързани кондензатора C1-C3. Входен импеданс 10 мегаома. Измереното радиочестотно напрежение се прилага към първия гейт на транзистора. Преднапрежението на тази врата е равно на половината от захранващото напрежение и се създава от резистивен делител R2-R3. Преднапрежението се прилага към портата чрез резистор R1 със съпротивление 10 MΩ. Входният капацитет на транзистора BF998 е 2,1 pF, така че напрежението, получено в резултат на измерването, трябва да се умножи по 3. Товарът е резистор R4, съпротивлението му трябва да бъде същото като вълновото съпротивление на кабела. Сондата работи в честотен диапазон от 100 kHz до 1 GHz с неравномерност на усилването на напрежението не повече от 7 5dB. При честоти над 1 GHz грешката нараства значително. Източникът на захранване е мрежов адаптерот телевизионна игрова конзола тип “Dandy” (изходно постоянно нестабилно напрежение 8-11V) Напрежението се стабилизира на ниво 5V от интегралния стабилизатор A1. Диод VD1 служи за защита срещу погрешни грешна връзкаизточник. Сондата може да се захранва и от лабораторен източник с напрежение 8 ... 20V. Конструктивно, сондата е направена в екраниран корпус на дефектен всевълнов тунер на телевизора LG Монтажът е отпечатан в насипно състояние с помощта на демонтираната платка на този тунер. Монтирането на първата врата на полевия транзистор на R1 и кондензаторите C1-C3 трябва да се извърши "във въздуха", за да се изключи влиянието на капацитета на печатната платка и екранирания корпус върху входната верига. Вход - два монтажни проводника не по-дълги от 10 см. Проводникът, свързан към C1, не трябва да влиза в контакт с изолацията с платката или екрана на корпуса.

За 5V мощност е по-добре да се използва bf1005 илиbf1012 Се в Платана.

Радиоконструктор №12 2007г

Активна осцилоскопна сонда

Списание "Радио", брой 6, 1999 г

http://www. *****/literature/radio/199906/p28_29.html

Използват се широколентови усилватели с висок входен импеданс, нисък входен капацитет и нисък изходен импеданс различни устройства. Едно от приложенията са входни сонди за осцилоскопи и друго измервателно оборудване. Както е показано в тази статия, модерните операционни усилватели от Analog Device правят възможно решаването на този проблем с прости средства.

Осцилоскопът е един от най-универсалните инструменти, който ви позволява да измервате голямо разнообразие от параметри на електрически сигнал и често значително опростява процедурата за настройка. електронни устройства. В някои случаи е просто незаменим. Мнозина обаче са запознати със ситуацията, когато свързването на осцилоскоп към потребителско устройство води до нарушаване на неговите режими. Това се дължи главно на капацитета и съпротивлението на входа на осцилоскопа и неговия свързващ кабел, въведен в изследваната верига.

Повечето осцилоскопи, използвани от радиолюбители, имат висок входен импеданс (1 MΩ) и входен капацитет от 5 ... 20 pF. В комбинация със свързващ екраниран входен кабел с дължина около метър, общият капацитет се увеличава до 100 pF или повече. За устройства, работещи на честоти над 100 kHz, този капацитет може да окаже значително влияние върху резултатите от измерването.

За да премахнат този недостатък, радиолюбителите използват неекраниран проводник (ако нивото на сигнала е достатъчно високо) или специална активна сонда, която включва усилвател с висок входен импеданс, обикновено направен на полеви транзистори. Използването на такава сонда значително намалява количеството капацитет, въведено в устройството. Недостатъците на някои от тях обаче са ниското усилване или наличието на изместване на нивото на изхода, което затруднява измерването на постоянното напрежение. Освен това те имат тесен работен честотен диапазон (до 5 MHz), което също ограничава използването им и изисква къси свързващи кабели. Сондата, описана в има някои по-добри параметри. Трябва да се отбележи, че всички тези сонди могат да работят ефективно с осцилоскопи, които имат висок входен импеданс.

В момента широколентовите осцилоскопи с работен честотен диапазон до 100 MHz и по-високи, с нисък входен импеданс от 50 ома, стават все по-широко разпространени, така че свързването им към потребителско устройство често става почти невъзможно. Не всички от тях са оборудвани с активни сонди, а използването на резистивни разделители води до забележимо намаляване на чувствителността.

Активната сонда, чието описание се предлага на вниманието на читателите, е лишена от тези недостатъци. Работи с различни осцилоскопи, чийто входен импеданс може да бъде нискоомен - 50 Ohm или високоомен - до 1 MΩ, има работен честотен диапазон от 0 ... 80 MHz и доста висок входен импеданс при ниски честоти- 100 kOhm. Неговият коефициент на предаване е 1 или 10, тоест той не само не отслабва, но и усилва сигнала. Предимствата на сондата включват нейните малки размери.

Такива параметри бяха постигнати чрез използването на модерен високоскоростен операционен усилвател от Analog Devices. По-специално, тази сонда използва операционен усилвател AD812AN (Chip - Dip - 180r Platan - 190r), който има следните основни характеристики:

Горна работна честота - не по-малко от 100 MHz; входно съпротивление - 15 MΩ с входен капацитет 1,7 pF; входно напрежение - до + 13,5 V, а скоростта на нарастване на изходното напрежение е 1600 V / μs; изходен ток (с изходно съпротивление 15 ома) - до 50 mA; консумация на ток при липса на входен сигнал - 6 mA.

В допълнение, операционният усилвател има ниски хармоници (-90 dB при 1 MHz и натоварване от 1 kΩ) и нисък шум (3,5 nV / ^ Hz), защита срещу K3 (ток, ограничен до 100 mA), разсейване на мощност в малък достатъчно голяма опаковка - 1 W. Към това трябва да се добави, че цената на микросхема, съдържаща два операционни усилвателя с такива параметри, е сравнително ниска ($3...4).

Схемата на активната сонда е показана на фиг. 1. По принцип съвпада стандартна схемавключване на ОС. Коефициентът на предаване KU се променя чрез превключване SA1 на елементите на веригата обратна връзкаи има две стойности: 1 и 10. Превключвателят SA2 избира режима на работа: с "затворен" вход, когато кондензаторът C1 е включен на входа и DC компонентът на напрежението не преминава към входа или с "отворен" вход, когато премине.

Зарядни устройства" href="/text/category/zaryadnie_ustrojstva/" rel="bookmark">захранване с изходно напрежение %12...15 V. Трябва да се отбележи, че консумираният ток при липса на сигнал е 10 ...15 mA, при работа на товар с ниско съпротивление, при подаден сигнал токът може да се увеличи до 100 mA.

Литература

1. Гришин А.Активна сонда за осцилоскоп. - Радио, 1988, № 12, с. 45.

2. Иванов Б.Осцилоскопът е вашият помощник (активна сонда). - Радио, 1989, № 11, с. 80.

3. Турчински Д.Активна сонда за осцилоскоп. - Радио, 1998, № 6, стр. 38.

RF сонда за осцилоскоп със SV = 0,5 pF

http://www. *****/ot07_19.htm

За измервания с осцилоскоп във високочестотни устройства входният капацитет на делителя може да внесе значителни изкривявания в настроения възел (например при свързване на сонда към RF генераторната верига и т.н.). Делителите със съотношение 1:1 имат входен капацитет от порядъка на 100 pF или повече (капацитет на кабела плюс входен капацитет на осцилоскопа), което значително ограничава честотния им диапазон. В същото време стандартните пасивни делители 1:10 с входен капацитет от 12 до 17 pF намаляват чувствителността на осцилоскопа до 50 mV на деление (с максимална входна чувствителност от 5 mV / деление, типично за повечето индустриални осцилоскопи), а също все още имат твърде голям входен капацитет за неизкривяващи измервания в RF вериги, където капацитетът на веригата може да бъде със същата стойност.

Този проблем се решава чрез използване за измервания на специални активни сонди, произведени за тази цел (например от Tektronix). Тези устройства обаче са доста трудни за намиране и цената им (от $150 нагоре) е сравнима с цената на добър използван осцилоскоп. В същото време не е много трудно самостоятелно да се произведе проста активна осцилоскопна сонда с малък входен капацитет, което е направено от автора.

Активна осцилоскопна сонда е предназначена за измерване променливи напреженияв RF вериги с ниско напрежение и има следните характеристики:

Диапазон на измерваните стойности на амплитудата на сигнала – от 10 mV до 10 V честотна характеристика– Линеен от 10 kHz до 100 MHz с малък сигнал Изходен сигнал – обърнат, с коефициент на деление 1:2 Захранващо напрежение – 12 волта (4 * CR2025) или външен източник Входен капацитет – 0,5 pF (0,25 pF с външен делител 1: 10) Входно съпротивление - 100 kOhm Консумация на ток - 10 mA Размери 60 x 33 x 16 mm

Външният вид на произведения уред е показан на снимката.

Дизайн на инструмента

Схематичната диаграма на сондата е показана на фигурата. Устройството е сглобено на три нискошумящи микровълнови транзистора 2SC3356 с гранична честота 7 GHz. Усилването на напрежението е около 23 dB. Повторителят на изходния емитер служи за допълнителна изолация на усилвателя от товара и може да бъде пропуснат, ако сондата се използва със същия осцилоскоп. Низ от светодиоди, 9-волтов ценеров диод и резистор служи като индикатор за включване и прагов индикатор за напрежението на батерията. Захранващото напрежение от 12 волта е необходимо и достатъчно, за да се получи максимална амплитудна стойност на измервания сигнал до 5 волта на изхода на устройството и по този начин да се осигури максимален динамичен диапазон до 50 dB при извършване на измервания с отклонение набор от коефициенти, като се започне от 5 mV на деление (чувствителност на повечето осцилоскопи).

https://pandia.ru/text/79/067/images/image004_5.jpg" width="750" height="373 src=">

Установяване

Този етап на работа трябва да се извърши много внимателно, за да се получи желаният резултат.

След сглобяването на усилвателя е необходимо първо да се зададе точно работната му точка, като се избере резистор 120 kOhm, за да се получи максимална амплитуда на неизкривения сигнал на изхода. В тази схема и със свежи батерии този режим се постига чрез настройка на постоянно напрежение от +5,2 до +5,3 волта на емитера на втория транзистор. Работната точка на повторителя на втория емитер не изисква настройка с посочените стойности на резистора. След това трябва точно да изберете стойността на долния резистор (в този случай 20 килоома) на входния делител, за да получите необходимия мащаб (1: 2) на предаване на сигнала между входа и изхода на устройството при относително ниска честота ( около 100 kHz). Обърнете внимание, че входният импеданс на усилвателя с посочените номинални стойности на частите е около 5 килоома (при същата честота), така че при липса на посочения резистор усилването на устройството ще бъде по-високо от необходимото с около 3 dB ( затихването на входния сигнал е (105 / 5) = 26 dB, докато общото усилване на веригата е 23 dB, а необходимото усилване на цялото устройство трябва да бъде равно на 0,5, т.е. минус 6 dB). Изборът на компенсиращи капацитети (0,5 pF паралелно с резистор от 100 kOhm и кондензатор за настройка в долния клон на входния разделител) се извършва чрез сравняване на коефициента на предаване при две честоти, например 1 MHz и 30 MHz и избиране на капацитети, докато се получи желаното постоянно усилване на устройството. След това се извършва окончателна проверка на устройството на горната работна честота, ако радиолюбителят има такава възможност. Накрая се проверява действителният входен капацитет на сондата при висока честота (например чрез свързване към верига с известни параметри на работещ генератор и наблюдение на промяната в честотата на изходния сигнал с помощта на цифров честотомер или приемник) . При правилния дизайн на устройството, той не трябва да се различава значително от стойността, посочена на диаграмата (общият входен капацитет в произведената от автора сонда, измерен при честота 20 MHz, беше 0,505 pF).

Забележки

Тази сонда е създадена от автора за измервания във вериги на синусоидални радиочестотни сигнали във веригите на генератори и усилвателни стъпала на транзисторни вериги и като цяло решава проблема. Поради тази причина в сондата беше избрано горното съотношение между всички основни параметри на устройството - неговия честотен диапазон, висока чувствителност, достатъчно голямо входно съпротивление и възможно най-нисък входен капацитет на измервателния уред, както и малък консумация на ток. Радиотехниката винаги е компромис с граничните стойности на параметрите, определени от разработчика.

Активна сонда за C1-94.

http://*****/izmeren/369-tri-pristavki-k-s1-94.html

Алуминиева "href="/text/category/aluminij/" rel="bookmark"> алуминиева чаша от валидол Сондата е свързана към осцилоскопа с всеки високочестотен екраниран кабел, за предпочитане с малък диаметър.

Когато настройвате сондата, първо изберете (ако е необходимо) резистора R1, за да осигурите режима на работа на транзистора VT2, посочен на диаграмата. Коефициентът на предаване се задава чрез избор на резистор R4, а горната граница на честотната лента - чрез избор на кондензатор C4. Долната граница на честотната лента зависи от капацитета на кондензатора C1.

Препоръчително е да проверите амплитудно-честотната характеристика на сондата. Ако се открие покачване на него при честоти, съответстващи на горната граница на лентата на пропускане, ще е необходимо да свържете резистор 30 Ohm последователно с кондензатор C4

Взето от тук: http://www. *****/lcmeter3.htm

Честотомер, измервател на капацитет и индуктивност - FCL-метър

На транзистора VT1 е монтиран усилвателят на сигнала на честотомера F1. Веригата няма функции, с изключение на резистора R8 (100 Ohm), който е необходим за захранване на външен усилвател с малък входен капацитет, което значително разширява обхвата на устройството. Диаграмата му е показана в ориз. 2.

При използване на устройството без външен усилвателтрябва да се помни, че неговият вход е 5 волта и следователно е необходим разделителен кондензатор в сигналната верига.

Прескалерът на честотомера F2 е сглобен съгласно типична схема за повечето от тези прескалери, въведени са само ограничаващи диоди VD3, VD4. Трябва да се отбележи, че при липса на сигнал пределителят се самовъзбужда на честоти около 800-850 MHz, което е характерно за високочестотните делители. Самовъзбуждането изчезва, когато към входа се приложи сигнал от източник с входен импеданс близо до 50 ома. Сигналът от усилвателя и предскалера отива към DD2.

Дистанционна сонда към осцилоскопа.

http://форум. /индекс. php? showtopic=13268&st=440

На фиг. 3 представени електрическа схемапоследовател на напрежение, направен под формата на електронна сонда към осцилоскопа. Ретранслаторната верига съдържа четири транзистора. Съгласувана двойка полеви транзистори VT1, VT2 с n-канал работи в диференциално стъпало, транзисторът VT3 е източник на ток за посочения етап, а транзисторът VT4 е включен във веригата на усилвателя на напрежението с общ емитер.

Устройството работи по следния начин. Входният сигнал се прилага към портата на транзистора VT1. Усилено напрежение полеви транзистор VT1, отива към основата на транзистора VT4 , Изходното напрежение на ретранслатора се взема от колектортовар - резистор R10 , В същото време изходното напрежение се прилага към портата на втория транзистор диференциалдвойки VT1, VT2. Дълбоката отрицателна обратна връзка и голямото диференциално съпротивление на източника на ток осигуряват близко до единично усилване на последователя. Чрез избора на колекторния ток на транзистора VT4 (около 4 mA) се намалява нелинейността на последователя във високочестотната област. Температурната стабилност на устройството се осигурява от дълбока отрицателна обратна връзка и въвеждане на източник на ток на транзистора VT3.

Основните характеристики на повторителя на напрежението са показани на фиг. 4. Криви 1-4 показват честотната характеристика на устройството за различни стойности на товарния капацитет. Тъй като капацитетът се увеличава от 15 до 100 pF, честотната лента на повторителя, измерена при 3 dB, се стеснява от 25 на 10 MHz. Капацитетът на натоварване по-горе е сумата от капацитета на кабела и входния капацитет на осцилоскопа.

Ориз. 3. Вариант на веригата за повторител на напрежение - сонда към осцилоскопа

Трябва да се има предвид, че съвременните радиочестотни кабели с полиетиленова изолация имат линеен капацитет, който се увеличава с намаляване на вълновия импеданс. Така например типичната стойност на линейния капацитет на кабел с вълнов импеданс от 50 Ohm е PO ... 125 pF, с вълново съпротивление от 75 Ohm - в рамките на 60 ... 80 pF. Кабелите с високо съпротивление и кабелите с полувъздушна изолация може да имат по-малък капацитет на единица дължина, но те са относително недостъпни.

https://pandia.ru/text/79/067/images/image011_6.gif" alt="(!LANG:589x432, 6.8Kb - 589x432, 6.8Kb" width="589" height="432">!}