Высокочастотный Вольтметр

http://*****/vom. htm

Измеряем ВЧ напряжение цифровым мультиметром.

Для измерения ВЧ напряжений обычным вольтметром постоянного тока можно изготовить к нему детекторную приставку. Такая приставка позволяет измерять ВЧ напряжения от нескольких сотен милливольт до напряжения пробоя диодов в приставке. На Рис. 1 показано два типа простых диодных детекторов, последовательный и параллельный. О преимуществе того или другого можно долго спорить, но удобнее, всё же, параллельный, если учесть конструкцию СВЧ диодов, применяемых в приставке, которые одним выводом должны быть непосредственно закреплены на корпусе устройства. Конструкция устройства для измерения ВЧ напряжений может быть выполнена по-разному, но детали левой части схемы, отделённой кривой, должны быть соединены между собой короткими выводами. Резисторный (активный) эквивалент нагрузки (например, 50 Ом) может быть включен параллельно входу для измерения напряжения на нагруженных выходах усилителей и источников сигналов.

Рис.1. Основные схемы детекторов. При измерениях мощности параллельно

входу следует подключить эквиваленты нагрузки 50 или 75 Ом

RF – ВЧ. GND – Корпус, “земля”. Shunt detector – параллельный детектор.

Series detector - последовательный детектор. Keep these leads short -

выводы деталей здесь должны быть короткими. 10 Megohm Voltmeter -

вольтметр постоянного тока с входным сопротивлением 10 Мом. Output

Voltage – выходное напряжение. Input Voltage - входное напряжение.

Можно использовать также диоды: 1N21, 1N23, 1N830…833, HP диоды

5082-28xx, 5082-23xx, 5082-29xx или другие точечные диоды,

малосигнальные диоды с барьером Шоттки.

Для использования в детекторах хорошо подходит малосигнальный диод с барьером Шоттки, такой как, например, доступный 1N5711, однако, германиевые диоды, такие как 1N60, 1N34 или даже 1N270 также обеспечивают отличную чувствительность. Обычно применяемый кремниевый диод 1N914 также можно использовать в детекторе, но он. будет причиной ошибки примерно в 300 мВ (из-за “ступеньки”, при напряжении ниже которой, диод не выполняет свои функции – UA 9 LAQ ) при измерении амплитудных значений ВЧ напряжения. В этом случае, ошибка с диодом 1N5711 составит около 100 мВ, а с германиевыми диодами - 60 мВ. При измерении довольно больших РЧ напряжений, результат уменьшается на величину ошибки. При измерении напряжений ниже удвоенного напряжения “ступеньки” диодная приставка начинает давать значительные погрешности (нелинейность детектирования – UA 9 LAQ ). На Рис. 2 показан способ устранения “ступеньки”, в результате – вольтметр показывает правильное значение напряжения, начиная с нескольких сотен милливольт.


Рис.2. Детектор последовательного типа с коррекцией “ступеньки”.

Сопротивление 82 кОм может изменяться для получения лучшей

компенсации индивидуально под каждый тип и экземпляр диода. Другой

диод может быть установлен на место резистора 82 кОм (или в

комбинации с ним) для обеспечения термокомпенсации (напряжение

“ступеньки” зависит от температуры). 82k with 1N5711 (select for zero

offset) – при применении диода 1N5711 сопротивление резистора составляет

примерно 82 кОм и подбирается по полной компенсации напряжения

“cтупеньки”.

Батарея и резисторы обеспечивают отрицательное (компенсирующее – UA 9 LAQ ) напряжение около 100 мВ, которое хорошо подходит для 1N5711. Другие диоды требуют другого компенсирующего напряжения и сопротивление резистора 82 кОм может быть изменено для получения точного значения напряжения ВЧ сигнала при измерении до нескольких вольт. Если Вы выбираете подстраиваемое компенсирующее напряжение, то вместо постоянного резистора в 82 кОм можно установить потенциометр сопротивлением 100 кОм. Если необходимо измерять средне-квадратичное значение напряжения сигнала, последовательно в цепь вольтметра с входным сопротивлением 10 МОм добавьте резистор 4,15 МОм (хорошо подойдёт резистор сопротивлением 3, 9 МОм последовательно включенный с резистором - 270 кОм). На Рис. 3 показана дифференциальная версия измерителя, подходящая для измерения ВЧ напряжения прямо на компонентах в схеме. Пробник должен обеспечивать одинаковые показания измерителя независимо от “полярности” подключения его выводов.


Рис. 3. Схема дифференциальной приставки – пробника для измерения ВЧ

напряжений с помощью вольтметра постоянного тока.

1,5 VDС - напряжение постоянного тока 1,5 В.

Диодные детекторы имеют квадратичную характеристику для входных сигналов ниже примерно 100 мВ. Силовые детекторы (выпрямители) могут быть сконструированы с учётом квадратичной характеристики, но их расчёт и конструкция здесь не рассматриваются. При их расчёте, однако, следует учитывать несколько факторов. Для достижения большей чувствительности, диоды должны быть согласованы как можно тщательнее с источником сигнала. Поскольку диоды обычно имеют очень высокий динамический импеданс, то это согласование является лучшим, что можно сделать, включая дополнительно подключаемую пассивную согласующую цепь для достижения лучшего КСВ. Диоды обычно получают смещение через резистор в несколько сотен Ом, чтобы уменьшить динамическое сопротивление и расширить квадратичную характеристику в сторону более высоких значений уровня выпрямляемого (детектируемого) сигнала. Резистором смещения диода может являться термистор с отрицательным температурным коэффициентом, подобранным для термокомпенсации изменения сопротивления диода. Второй диод со смещением постоянным током может быть использован для получения температурно зависимого напряжения, подаваемого на дифференциальный усилитель. Другая схема включает в себя второй диод в цепи обратной связи повторителя напряжения, как показано ниже:


Рис. 4. Версия пробника на ОУ.

50 - омный резистор на входе можно заменить на 200 – килоомный, чтобы

превратить пробник в таковой с линейной характеристикой для сигналов

с уровнем больше 100 мВ.

This version has no impedance matching. - В этой версии пробника

отсутствует согласование импедансов. Large value bias resistors –

высокоомные резисторы смещения.

В эту схему включен 50-омный резистор, поскольку не предпринималось попыток согласовать детекторный диод. Оптимальное значение сопротивления будет зависеть от тока диода, а оптимальный ток диода будет зависеть от выбора экземпляра и типа диода и согласующей схемы, если таковая имеется. Множество параметров следует “снять”, прежде, чем получится, то, что нужно, тем не менее, приведённая выше схема даёт разумно обнадёживающие результаты. Поскольку измеряемые уровни сигналов малы, ограничивающим фактором применения схемы являются шумы. Шум - с одной стороны и отклонения от квадратичной характеристики - с другой, являются ограничениями в применении квадратичного детектора.

Схема на ОУ, приведённая выше работает хорошо в качестве линейного детектора для сигналов с уровнем выше 100 мВ. Резисторы могут быть присоединены к нулевой шине питания, - это позволит питать схему одним напряжением. Выбирайте ОУ со входом относительно общего провода, работающий в цепи отрицательного напряжения питания, такие как LM358 или LM10, подключайте резисторы в 10 МОм и конденсаторы в 0,1 мкФ.

http://*****/index. php? s=1144102f26fef4c60e9abc&showtopic=10860&st=20

Посмотрите ж. Радио №7 за 92 год, страница 39. Статья "Высокочастотный милливольтметр с линейной шкалой", автор Пугач. Хотел я такой сделать когда то, но обзавелся В3-43 и забросил. Схема правда посложнее, линеаризатор и УПТ там выполнены на двух ОУ, обвязка правда тоже неслабая, опять же переключаемые цепи ООС, но диодов всего два.

Милливольтметры с линейной шкалой, описанные в литературе, традиционно выполняют по схеме с диодным выпрямителем, включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя переменного тока. Такие устройства довольно сложны, требуют применения дефицитных деталей, кроме того, к ним предъявляются достаточно жесткие конструктивные требования.

В то же время существуют весьма простые милливольтметры с нелинейной шкалой, где выпрямитель собран в выносном щупе, а в основной части используется простой усилитель постоянного тока (УПТ). По такому принципу построен прибор, описание которого предлагалось в журнале «Радио», 1984, № 8, с. 57. Эти приборы широкополосны, обладают высоким входным сопротивлением и малой входной емкостью, конструктивно просты. Но показания прибора условны, а истинное значение напряжения находят либо по градуировочным таблицам, либо по графикам. При использовании узла, предлагаемого автором, шкала такого милливольтметра становится линейной.

https://pandia.ru/text/78/017/images/image007_89.gif" width="629" height="499 src=">

Рис.2

Милливольтметр, изготовленный автором, позволяет измерять напряжение в интервале 2,5 мВВ на 11 поддиапазонах. Полоса рабочих частот 100 Гц...75 МГц. Погрешность измерения не превышает 5 %.
Принципиальная схема прибора приведена на рис.2. Линеаризирующий каскад, выполненный на операционном усилителе DA1, работает на поддиапазонах «О...12,5 мВ», «0...25 мВ», «0...50 мВ» «0...125 мВ», «0...250 мВ», «О...500 мВ», «0...1,25 В». На остальных поддиапазонах амплитудная характеристика диода VD1 близка к линейной, поэтому вход оконечного каскада (на микросхеме DA2) подключен к выходу щупа через резистивный делитель напряжения (R7--R11). Кондснсаторы С4-С6 предотвращают самовозбуждение операционного усилителя DA2 и уменьшают возможные наводки на его вход.
В приборе использован миллиамперметр с током полного отклонения 1 мА. Подстроенные резисторы R14, R16-R23 - СП5-2. Резистор R7 составлен из двух сопротивлением 300 кОм, соединенных последовательно, R10 и R11 - из двух сопротивлением по 20 кОм. Диоды VD1, VD2 - германиевые высокочастотные.
О перациоиные усилители КР544УД1А можно заменить на любые другие с большим входным сопротивлением.
Особых требований к конструкции прибора не предъявляется. Конденсаторы Cl, С2, диод VDI и резистор RI монтируют в выносной головке, которую соединяют с прибором экранированным проводом. Ось переменного резистора R12 выведена на лицевую панель.
Налаживание начинают с установки стрелки измерительного прибора на нулевую отметку. Для этого переключатель SA1 переводят в положение «25 В», вход прибора соединяют с корпусом, а необходимую корректировку производят резистором R14. После этого переходят на диапазон «250 мВ», регулировкой резистора R12 устанавливают стрелку измерительного прибора на нулевую отметку и подбором резистора R2 добиваются наилучшей линейности шкалы. Затем проверяют линейность шкалы на остальных диапазонах. Если достичь линейности не удается, следует заменить один из диодов на другой экземпляр. Затем подстроечными резисторами R16-R23 калибруют прибор на всех диапазонах.

Примечание. Обращаем внимание читателей, что согласно справочным данным максимальные постоянные и импульсное обратные напряжения для примененного автором статьи в выносном щупе (диод ГД507А) равны 20 В. Поэтому далеко не каждый экземпляр этого типа диодов сможет обеспечить работу прибора на двух последних поддиапазонах.

А. Пугач г. Ташкент

Радио, №7, 1992г

1. "Радио" №7 1982 с.31
2. "Радио" №8 2006, с.58, 59.
3. "Радио" №1 2008, с.61, 62.
4. "Радио" №7 1992, с.39

Высокочастотный вольтметр с линейной шкалой.

www. /articles. php? article_id=4

Одним из самых необходимых приборов в арсенале радиолюбителя коротковолновика безусловно является высокочастотный вольтметр.
В отличии от НЧ мультиметров и недорогих, компактных ЖК осциллографов такие приборы значительно более редки, а новые, фирменные, еще и достаточно дороги.
Поэтому было решено собрать самодельный прибор, с учетом обычно предъявляемых требований.

При выборе варианта индикации остановился на аналоговой. В отличии от цифровой, аналоговая индикация позволяет легко и наглядно оценивать изменения показаний количественно, а не только путем сравнения результатов. Это особенно важно при настройке схем, где амплитуда измеряемого сигнала постоянно меняется.
В то же время, точность измерений при соответствующей схемотехнике вполне достаточна.

Как правило разделяют два вида ВЧ вольтметров. В первых, используются широкополосные усилители , обеспечивающие работу детекторного элемента на линейном участке ВАХ, либо включением выпрямителя в цепь ООС такого усилителя.

Во вторых, используется простейший детектор, иногда с высокомным УПТ. Шкала такого ВЧ вольтметра нелинейна на нижних пределах измерений и требует применения специальных таблиц, либо индивидуальной калибровки шкалы.
Попытка линеаризировать в какой то мере шкалу, а также сдвинуть порог чувствительности вниз, за счет пропускания небольшого тока через диод не решает проблему. Полученные ВЧ вольтметры до начала линейного участки ВАХ остаются по сути, индикаторами. Тем не менее, такие ВЧ вольтметры как в виде законченных приборов, так и в виде приставок к цифровым мультиметрам весьма популярны, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в журналах и интернете.

Существует еще один способ линеаризации измерительной шкалы, когда линеаризирующий элемент включается в цепь ОС УПТ, обеспечивая необходимое изменение усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала.
Подобные схемы нередко используются в узлах профессиональной аппаратуры, например, в широкополосных высоколинейных измерительных усилителях с АРУ. Именно на базе такого решения был создан описываемый здесь прибор .

Автором данной статьи впервые такой прибор был собран примерно в годы его публикации, недавно пересобран, перенесен в другой корпус, на новые печатные платы и под новые комплектующие.
При всей очевидной простоте схемы, данный ВЧ вольтметр обеспечивает очень неплохие параметры.
Диапазон измеряемых напряженией (конечные деления шкалы) от 10мВ до 20В. Диапазон частот от 100Гц, до 75МГц, входное сопротивление не менее 1МОм, при входной емкости не более нескольких пФ (определяется, в основном, конструктивом ВЧ головки). И, естественно, имеет линейную шкалу, избавляющую от проблем с градуировкой. Точность измерений, при качественной настройке, не хуже 5%.

Схема прибора показана на рисунке1.


Конструктивно прибор состоит из трех частей. Измерительный детектор (ВЧ головка), плата УПТ с узлом линеаризации и плата стабилизаторов.
Линеаризирующий узел выполнен на микросхеме ОР1 с диодом в цепи ООС. Из-за наличия в цепи отрицательной обратной связи диода D2, усиление этого каскада УПТ при малых входных напряжениях увеличивается. Благодаря этому, уменьшение выходного напряжения детектора компенсируется и шкала прибора оказывается линейной.

Конденсаторы С4, С5 предотвращают самовозбуждение УПТ и уменьшают возможные наводки.
Прибор примененный в вольтметре на ток 1мА.
Резисторы нестандартных номиналов состоят из 2-х. ОУ можно применить любые, с высоким входным сопротивлением. Конденсатор С3 монтируется непосредственно на входном BNC разъеме.
Резистор R7 случит для оперативной установки стрелки головки на 0. При этом ВЧ головка должна быть замкнута по входу.
Налаживание прибора начинают с балансировки усилителя на ОУ OP2. Для этого переключатель пределов измерения ставят на 5В, замыкают ВЧ головку и подстроечным резистором R13 устанавливают стрелку прибора на 0. Далее, переключаем на 10мВ, подаем такое же напряжение, устанавливаем резистором R14 стрелку на последнее деление шкалы. Подаем на вход 5мВ, стрелка должна быть примерно на середине шкалы. Линейности добиваемся подбором резистора R2.
Далее, калибруем прибор на всех поддиапазонах соответствующими подстроечными резисторами.

Рисунки печатных плат вольтметра и стабилизаторов можно взять здесь.

Любые вопросы по устройству можно задать на форуме ARCalc.

1. "Радио" №7 1982 с.31
2. "Радио" №8 2006, с.58, 59.
3. "Радио" №1 2008, с.61, 62.
4. "Радио" №7 1992, с.39

ВЧ Вольтметр 100КГц – 70МГц, 1000В

http://nowradio. *****/VCH-voltmetr%2010Gc-70Kgc%202,5Mv-1000v. htm

Радиолюбителям в своей практике довольно часто приходится сталкиваться с измерением переменного напряжения как при настройке и ремонте аппаратуры, так и при снятии параметров какого-либо устройства. Однако промышленные вольтметры хотя и имеют высокие параметры, но для большинства радиолюбителей по прежнему малодоступны и к тому, же имеют большие габариты. Милливольтметры, применяемые радиолюбителями, должны удовлетворять целому ряду требований:

Они должны быть достаточно чувствительными, чтобы ими можно было измерять весьма малые переменные напряжения (до милливольта); Для повышения точности измерений шкала должна быть линейной;

Прибор должен быть портативным, иметь малое энергопотребление, чтобы его можно было использовать и в полевых условиях, т. е. он должен питаться от автономного источника питания (аккумуляторов или элементов постоянного тока); Милливольтметры должны иметь достаточно широкий диапазон измеряемой частоты от 1 МГц до десятков МГц; Измерять переменные напряжения больших величин до сотен вольт. Схемы опубликованных милливольтметров собраны в основном на дискретных элементах (транзисторах) или на операционных усилителях (ОУ). Схемотехника милливольтметров, описание которых приводится в литературе, основана обычно на трех принципах:

На основе применения в высокочастотной головке усилителя переменного тока, с которой усиленное высокочастотное напряжение подается на несколько каскадов усилителя переменного тока. Для линеаризации его шкалы в каждом каскаде включаются частотозависимые обратные связи по переменному току. Далее высокочастотное напряжение выпрямляется детектором и подается на измерительную головку. На рис. 1 показана блок-схема.

Но добиться линейности шкалы прибора в широком диапазоне измеряемых частот (1-100 МГц) очень трудно или практически невозможно. В то же время они обладают одним весьма важным преимуществом: возможностью измерять очень малые величины переменных напряжений (вплоть до десятков микровольт). Построение милливольтметров с нелинейной шкалой. Эти милливольтметры простые конструктивно. Выпрямитель в них собран в выносной головке (щупе), а в самом приборе находятся обычные усилители постоянного тока (УПТ), которые могут выполняться на основе транзисторов или операционных усилителей (ОУ). Эти приборы широкополосны, обладают большим входным сопротивлением и малой входной емкостью. Однако их показания условны, истинное значение необходимо определять по таблицам или графикам. В некоторых схемах на ОУ для линеаризации шкалы измерительный прибор включают в одну из диагоналей моста, а в другую включают цепь ОС быстродействующего ОУ. Эта схема требует применения высокочастотных диодов и быстродействующих ОУ (хотя сам частотный диапазон остается небольшим), имеет малую чувствительность, иногда склонна к самовозбуждению, так как цепь ОС нелинейна. Эта нелинейность приводит к тому, что АХЧ вольтметра на разных уровнях изменяется. В то же время, если применить идею, предложенную в начале статьи, шкала прибора линеаризуется. Измеряемое высокочастотное напряжение выпрямляется диодом VD1 в выносном щупе и через резистор R1 поступает на вход УПТ, выполненного на операционном усилителе DA1. Из-за наличия в отрицательной обратной связи диода VD2 усиление УПТ при малых напряжениях компенсируется, и шкала прибора ста­новится линейной. Предлагаемая схема милливольтметра свободна от большинства указанных недостатков. Милливольтметр предназначен для измерения эффективного значения синусоидального переменного напряжения в диапазоне частот от 100 Гц до 70 МГц. При наличии внешнего делителя 1:100 можно измерять напряжения до 1000 В. Однако измерять высокочастотное напряжение 1000 В не рекомендуется. Верхний предел измерений милливольтметра желательно ограничить, измерением напряжений до 300 В. Весь диапазон прибора разбит на 4 поддиапазона: 10 мВ, 100 мВ, 1 В, 10 В и с делителем 1 В, 10 В, 100 В и более. Шкала прибора для удобства отчета принята кратной 10. Параметры предлагаемого милливольтметра следующие:

1. Полоса частот 100 Гц...70 МГц (выше этой частоты измерения не проводились).

2. Диапазон измеряемых напряжений - 2,5 мВ...1000 В

3. Максимальная неравномерность АЧХ не более - 0,2 дБ.

4. Потребляемыйток по цепи +15 В -7,5мА.

5. Входное сопротивление 1 МОм.

6. Погрешность измерения не превышает 10%.

Принципиальная схема прибора приведена на рисунке.

Милливольтметр состоит из выносного пробника (детектора), аттенюатора, усилителя постоянного тока (УПТ), узла защиты прибора от перегрузки DA3, VT1 и генератора калибровочного напряжения VT2. Линеаризирующий каскад выполнен на операционном усилителе DA1. Работает на трех поддиапазонах 10 мВ, 100 мВ, 1 В. На последнем диапа­зоне 10 В амплитудная характеристика диода VD1 близка к линейной, поэтому выход щупа в этом случае подключен ко входу операционного усилителя DA2 непосредственно через резистивный делитель напряжения R8, R9 (аттенюатор). Для защиты операционных усилителей от самовозбуждения и возможной наводки на их вход включены блокировочные конденсаторы СЗ, С4. На микросхеме DA3 собран узел защиты измерительного прибора от перегрузок. Этот узел представляет собой компаратор, который, если напряжение на выходе DA2 лежит в пределах нормы, выдает отрицательное напряжение, открывающее транзистор VT1. При превышении входным сигналом в 1,5 раза напряжения, при котором стрелка измерительного прибора отклонится на последнее деление шкалы, компаратор выдает положи­тельное напряжение, которое закрывает ключ VT1, а красное свечение светодиода VD3 индицирует состояние перегрузки. При уменьшении перегрузки до 1,1 напряжения полного отклонения, нормальный режим вос­станавливается. Гистерезис срабатывания компаратора возникает из-за того, что часто нагрузка DA3 отключается при перегрузке. Наличие узла защиты от перегрузки совершенно необходимо, так как в момент включения-выключения прибора и ошибки в выборе поддиапазона возникают недопустимые и опасные для микроамперметра броски напряжения, которые могут его повредить. Прибор имеет внутренний генератор калибровочного напряжения, вывод которого экранированным проводом выведен на разъем задней панели прибора. Калибровка прибора производится на диапазоне 10 мВ. В стационарных условиях милливольтметр питается от сети 220 В, потребляемая мощность не более 10 Вт. Генератор калибровочного напряжения представляет собой обычный LC-генератор. Контур в цепи коллектора транзистора VT2 настроен на частоту 500 КГц. Нагрузкой генератора служит омический делитель, состоящий из резисторов R28-R30. Калибровочное напряжение 10 мВ устанавливается подстроенным резистором R29. Схема блока питания прибора предельно проста, так как потребление тока мало и представляет собой простейший параметрический стабилизатор. При таком мизерном электропотреблении (7,5 мА по цепи +15 В) нет необходимости устанавливать стабилизатор на кренках или их импортных аналогах. Если милливольтметр предполагается использовать в полевых условиях, то можно рекомендовать преобразователь, с помощью которого напряжение +4,5 В преобразуется в напряжение ±15 В. Специальных требований к деталям милливольтметра не предъявляются, за исключением номиналов резисторов, входящих в состав аттенюаторов, так как от их тщательной подборки зависит точность прибора в целом. Выносной пробник соединен с прибором экранированным проводом или коаксиальным кабелем РК-20.

КОНСТРУКЦИЯ

Прибор собран в корпусе из дюралюминия толщиной 4 мм соединением в торец винтами 2,5 мм и имеет размер 160x120x50 мм. Передняя и задняя панель, дюралевые съемные толщиной 2 мм, на них крепятся радиоэлементы прибора. На передней панели расположен силовой трансформатор, микроамперметр, элементы блока питания, переключатель, резистор установки нуля, коаксиальный разъем, индицирующие светодиоды (питание и перегруз). Микроамперметр закреплен с внешней стороны передней панели с помощью 4-х винтов М4. Монтаж блока питания и калибратора выполнен на отрезке унифицированной печатной платы, которая закреплена на верхних винтах, крепящих головку РА1. Элементы схемы высокочастотного милливольтметра смонтированы на отдельной плате, которая крепится на резьбовых шпильках подключения милливольтметра. На задней стенке прибора крепится тумблер питания, предохранитель, держатель и разъем выхода калибратора. Выносная головка прибора представляет собой однополупериодный выпрямитель напряжения VD1. В качестве VD1 (ГД 507А) можно использовать высокочастотные германиевые диоды ГД402, ГД508, Д18. Высокочастотным пробником (рис.6) служит медная или латунная трубка 1 диаметром 15 мм и длиной 70 мм, с одной стороны которой вставлена бобышка 2, выточенная из капрона или фторопласта с впрессованным в нее щупом остроконечным стержнем 3. С внутренней стороны к нему припаян конденсатор С1, с другой стороны в трубку вставлена латунная втулка 4, через отверстие в которой пропущен отрезок коаксиального кабеля РК-20 (экранированного провода) длиной 750 мм с штыревой частью разъема стыкующимся с входным гнездом СР-50 милливольтметра. Бобышка и втулка зафиксированы в корпусе пробника винтами М2, к лепестку 5 на корпусе припаян общий провод с зажимом типа "крокодил" на конце. Детали пробника смонтированы навесным способом и удерживаются на монтажном лепестке 6. Для измерения напряжений более 10 В, применяют второй сменный пробник (рис.3). Во втором выносном пробнике в качестве выпрямителя используется высокочастотный диод Д104А (или два диода последовательно), имеющий большое обратное напряжение (100 В). Для измерения еще больших напряжений можно предложить частотозависимый делитель напряжения 1:100 (рис.4). Ось переменного резистора R5 (установка нуля) выведена на переднюю панель прибора.

ДЕТАЛИ

Операционные усилители (ОУ) типа КР574УД1А или КР544УД1А с соответствующей цепью коррекции. Микросхема DA3 - операционный усилитель общего назначения К140УД6, УД7, 153 УД2. Микроамперметр РА1 типа М24 с током полного отклонения 100 мкА при его замене необходимо использовать приборы класса 1,5. Для данной конструкции наиболее целесообразно использовать измерительные головки с размером фронтальной части 80x80 мм, так как головки с меньшими размерами не обеспечивают требуемой точности измерения, а головки с большими размерами применять экономически нецелесообразно, так как при этом увеличивается потребление тока от автономного источника. Переключатель пределов измерений (аттенюатор) выполнен на клавишном переключателе типа П2К на три направления. Силовой трансформатор от старых калькуляторов или самодельный с использованием железа Ш8х12,5 и сечением сердечника 2,6 см/кв. Первичная обмотка содержит 3000 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,08 мм, а вторич­ная 350 витков диаметром 0,17 мм. Сглаживающий электролитический конденсатор С1 в блоке питания 470...1000 мкФ. Параллельно ему включен конденсатор на 22...47 нФ. Перемененные резисторы R16-19 желательно применять многооборотные (типа СП-5 или тщательно подобранные постоянные сопротивления), соединив их последовательно из нескольких штук. Катушка контура генератора намотана на 3-секционном каркасе и помещена в ферритовый сердечник СБ-12, его обмотка сострит из 60 витков провода ПЭЛШО 10х0,07. В милливольтметре применены резисторы ОМЛТ, МЛТ, конденсаторы типа КД, КЛС, КМ, К50. Входной разъём типа СР-50.

НАСТРОЙКА

Налаживание милливольтметра необходимо начинать с проверки питающих напряжения параметрического стаби­лизатора. Напряжения питания +15 В и -15 В должны отличаться не более чем на 5%. Причем в указанном стаби­лизаторе напряжение, получаемое с вторичной обмотки трансформатора, не критично. Оно может колебаться от 25 до 35 В. Необходимо только с помощью резистора R1, подобрать требуемый ток 10-15 мА, через стабилитроны VD1, \/Д2 и подобрать напряжение электролитического конденсатора С1 (рис.5). Наладку милливольтметра необходимо производить с помощью промышленных генераторов сигналов Г402, Г4-8 или им подобных и высокочастотных вольтметров ВЗ-25, ВЗ-48А и так далее. Сначала необходимо установить стрелку прибора на нулевое значение. При закороченном входе милливольтметра на пределе 10 В с помощью подстроечного резистора R14 выставляют стрелку прибора на "0". На остальных диапазонах установку нуля производят переменным резистором R5. Далее, подавая на вход устройства заранее известные напряжения, подстройкой резисторов R15-R19 ведут калибровку милливольтметра на остальных диапазонах. В заключение проверяют работу схемы защиты, подавая на вход прибора завышенные значения напряжений и следя за перегрузкой по свечению светодиода. При желании порог срабатывания защиты можно регулировать путем подбора резистора R21. Конечное значение шкалы на всех пределах регулируют с помощью резисторов R23, R24. Калибровка прибора с использованием в выносной головке диодов Д104 осуществляется путем подстройки элементов, расположенных в головке R1, R2, С1, С2. Подстройка напряжения с использованием делителя производится с помощью конденсатора С1. Если не удается достичь линейности прибора с помощью R6, R7, R2, то необходимо подобрать диод VD2. Настройка калибратора заключается в установке его частоты 500 КГц с помощью вращения сердечника L1, контролируя частоту частотомером на коллекторе VT2. Величину калибровочного напряжения величиной 10 мВ устанавливают с помощью переменного резистора R29.

Радиолюбитель №5 2001г стр. 19

Одним из самых необходимых приборов в арсенале радиолюбителя коротковолновика безусловно является высокочастотный вольтметр.
В отличии от НЧ мультиметров и недорогих, компактных ЖК осциллографов такие приборы значительно более редки, а новые, фирменные, еще и достаточно дороги.
Поэтому было решено собрать самодельный прибор, с учетом обычно предъявляемых требований.

При выборе варианта индикации остановился на аналоговой. В отличии от цифровой, аналоговая индикация позволяет легко и наглядно оценивать изменения показаний количественно, а не только путем сравнения результатов. Это особенно важно при настройке схем, где амплитуда измеряемого сигнала постоянно меняется.
В то же время, точность измерений при соответствующей схемотехнике вполне достаточна.

Как правило разделяют два вида ВЧ вольтметров. В первых, используются широкополосные усилители , обеспечивающие работу детекторного элемента на линейном участке ВАХ, либо включением выпрямителя в цепь ООС такого усилителя.

Во вторых, используется простейший детектор, иногда с высокомным УПТ. Шкала такого ВЧ вольтметра нелинейна на нижних пределах измерений и требует применения специальных таблиц, либо индивидуальной калибровки шкалы.
Попытка линеаризировать в какой то мере шкалу, а также сдвинуть порог чувствительности вниз, за счет пропускания небольшого тока через диод не решает проблему. Полученные ВЧ вольтметры до начала линейного участки ВАХ остаются по сути, индикаторами. Тем не менее, такие ВЧ вольтметры как в виде законченных приборов, так и в виде приставок к цифровым мультиметрам весьма популярны, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в журналах и интернете.

Существует еще один способ линеаризации измерительной шкалы, когда линеаризирующий элемент включается в цепь ОС УПТ, обеспечивая необходимое изменение усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала.
Подобные схемы нередко используются в узлах профессиональной аппаратуры, например, в широкополосных высоколинейных измерительных усилителях с АРУ. Именно на базе такого решения был создан описываемый здесь прибор .

Автором данной статьи впервые такой прибор был собран примерно в годы его публикации, недавно пересобран, перенесен в другой корпус, на новые печатные платы и под новые комплектующие.
При всей очевидной простоте схемы, данный ВЧ вольтметр обеспечивает очень неплохие параметры.
Диапазон измеряемых напряженией (конечные деления шкалы) от 10мВ до 20В. Диапазон частот от 100Гц, до 75МГц, входное сопротивление не менее 1МОм, при входной емкости не более нескольких пФ (определяется, в основном, конструктивом ВЧ головки). И, естественно, имеет линейную шкалу, избавляющую от проблем с градуировкой. Точность измерений, при качественной настройке, не хуже 5%.

Схема прибора показана на рисунке1.

Рис. 1

Конструктивно прибор состоит из трех частей. Измерительный детектор (ВЧ головка), плата УПТ с узлом линеаризации и плата стабилизаторов.
Линеаризирующий узел выполнен на микросхеме ОР1 с диодом в цепи ООС. Из-за наличия в цепи отрицательной обратной связи диода D2, усиление этого каскада УПТ при малых входных напряжениях увеличивается. Благодаря этому, уменьшение выходного напряжения детектора компенсируется и шкала прибора оказывается линейной.

Конденсаторы С4, С5 предотвращают самовозбуждение УПТ и уменьшают возможные наводки.
Прибор примененный в вольтметре на ток 1мА.
Резисторы нестандартных номиналов состоят из 2-х. ОУ можно применить любые, с высоким входным сопротивлением. Конденсатор С3 монтируется непосредственно на входном BNC разъеме.
Резистор R7 случит для оперативной установки стрелки головки на 0. При этом ВЧ головка должна быть замкнута по входу.
Налаживание прибора начинают с балансировки усилителя на ОУ OP2. Для этого переключатель пределов измерения ставят на 5В, замыкают ВЧ головку и подстроечным резистором R13 устанавливают стрелку прибора на 0. Далее, переключаем на 10мВ, подаем такое же напряжение, устанавливаем резистором R14 стрелку на последнее деление шкалы. Подаем на вход 5мВ, стрелка должна быть примерно на середине шкалы. Линейности добиваемся подбором резистора R2.
Далее, калибруем прибор на всех поддиапазонах соответствующими подстроечными резисторами.

Внешний вид готового прибора:

Детекторная ВЧ головка

Рисунки печатных плат вольтметра и стабилизаторов можно взять

Милливольтметры с линейной шкалой, описанные в литературе, традиционно выполняют по схеме с диодным выпрямителем, включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя переменного тока. Такие устройства довольно сложны, требуют применения дефицитных деталей, кроме того, к ним предъявляются достаточно жесткие конструктивные требования.

В то же время существуют весьма простые милливольтметры с нелинейной шкалой, где выпрямитель собран в выносном щупе, а в основной части используется простой усилитель постоянного тока (УПТ). По такому принципу построен прибор, описание которого предлагалось в журнале «Радио», 1984, № 8, с. 57. Эти приборы широкополосны, обладают высоким входным сопротивлением и малой входной емкостью, конструктивно просты. Но показания прибора условны, а истинное значение напряжения находят либо по градуировочным таблицам, либо по графикам. При использовании узла, предлагаемого автором, шкала такого милливольтметра становится линейной.

Рис.1

На рис. 1 изображена упрощенная схема прибора. Измеряемое высокочастотное напряжение выпрямляется диодом VD1 в выносном щупе и через резистор R1 поступает на вход УПТ А1. Из-за наличия в цепи отрицательной обратной связи диода VD2 усиление УПТ при малых напряжениях на входе увеличивается. Благодаря этому уменьшение выпрямленного диодом VD1 напряжения компенсируется и шкала прибора линеаризируется.

Рис.2

Милливольтметр, изготовленный автором, позволяет измерять напряжение в интервале 2,5 мВ... 25 В на 11 поддиапазонах. Полоса рабочих частот 100 Гц...75 МГц. Погрешность измерения не превышает 5 %.
Принципиальная схема прибора приведена на рис.2. Линеаризирующий каскад, выполненный на операционном усилителе DA1, работает на поддиапазонах «О...12,5 мВ», «0...25 мВ», «0...50 мВ» «0...125 мВ», «0...250 мВ», «О...500 мВ», «0...1,25 В». На остальных поддиапазонах амплитудная характеристика диода VD1 близка к линейной, поэтому вход оконечного каскада (на микросхеме DA2) подключен к выходу щупа через резистивный делитель напряжения (R7--R11). Кондснсаторы С4—С6 предотвращают самовозбуждение операционного усилителя DA2 и уменьшают возможные наводки на его вход.
В приборе использован миллиамперметр с током полного отклонения 1 мА. Подстроенные резисторы R14, R16—R23 — СП5-2. Резистор R7 составлен из двух сопротивлением 300 кОм, соединенных последовательно, R10 и R11 — из двух сопротивлением по 20 кОм. Диоды VD1, VD2 — германиевые высокочастотные.
О перациоиные усилители КР544УД1А можно заменить на любые другие с большим входным сопротивлением.
Особых требований к конструкции прибора не предъявляется. Конденсаторы Cl, С2, диод VDI и резистор RI монтируют в выносной головке, которую соединяют с прибором экранированным проводом. Ось переменного резистора R12 выведена на лицевую панель.
Налаживание начинают с установки стрелки измерительного прибора на нулевую отметку. Для этого переключатель SA1 переводят в положение «25 В», вход прибора соединяют с корпусом, а необходимую корректировку производят резистором R14. После этого переходят на диапазон «250 мВ», регулировкой резистора R12 устанавливают стрелку измерительного прибора на нулевую отметку и подбором резистора R2 добиваются наилучшей линейности шкалы. Затем проверяют линейность шкалы на остальных диапазонах. Если достичь линейности не удается, следует заменить один из диодов на другой экземпляр. Затем подстроечными резисторами R16—R23 калибруют прибор на всех диапазонах.

Примечание. Обращаем внимание читателей, что согласно справочным данным максимальные постоянные и импульсное обратные напряжения для примененного автором статьи в выносном щупе (диод ГД507А) равны 20 В. Поэтому далеко не каждый экземпляр этого типа диодов сможет обеспечить работу прибора на двух последних поддиапазонах.

А. Пугач г. Ташкент

Радио, №7, 1992г.

ВЧ вольтметр с линейной шкалой
Роберт АКОПОВ (UN7RX), г. Жезказган Карагандинской обл., Казахстан

Одним из необходимых приборов в арсенале радиолюбителя-коротковолновика, безусловно, является высокочастотный вольтметр. В отличие от НЧ мультиметра или, например, компактного ЖК осциллографа, такой прибор в продаже встречается редко, да и стоимость нового фирменного довольно высока. Посему, когда назрела необходимость в таком приборе, он был построен, причем со стрелочным миллиамперметром в качестве индикатора, который, в отличие от цифрового, позволяет легко и наглядно оценивать изменения показаний количественно, а не путем сравнения результатов. Это особенно важно при налаживании устройств, где амплитуда измеряемого сигнала постоянно меняется. В то же время точность измерения прибора при использовании определенной схемотехники получается вполне приемлемой.

На схеме в журнале опечатка: R9 должен быть сопротивлением 4,7 МОм

ВЧ вольтметры можно разделить на три группы. Первые построены на базе широкополосного усилителя с включением диодного выпрямителя в цепь отрицательной ОС . Усилитель обеспечивает работу выпрямительного элемента на линейном участке ВАХ. В приборах второй группы применяют простейший детектор с высокоомным усилителем постоянного тока (УПТ). Шкала такого ВЧ вольтметра на нижних пределах измерений нелинейна, что требует применения специальных градуировочных таблиц либо индивидуальной калибровки прибора . Попытка в какой-то мере линеаризировать шкалу и сдвинуть порог чувствительности вниз путем пропускания небольшого тока через диод проблему не решает. До начала линейного участка ВАХ эти вольтметры являются, по сути, индикаторами . Тем не менее такие приборы, как в виде законченных конструкций, так и приставок к цифровым мультиметрам, весьма популярны, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в журналах и сети Интернет.
Третья группа приборов использует линеаризацию шкалы, когда линеаризирующий элемент включен в цепь ОС УПТ для обеспечения необходимого изменения усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала. Подобные решения нередко используют в узлах профессиональной аппаратуры, например, в широкополосных высоколинейных измерительных усилителях с АРУ, либо узлах АРУ широкополосных ВЧ генераторов. Именно на таком принципе построен описываемый прибор, схема которого с незначительными изменениями заимствована из .
При всей очевидной простоте ВЧ вольтметр имеет очень неплохие параметры и, естественно, линейную шкалу, избавляющую от проблем с градуировкой.
Диапазон измеряемого напряжения — от 10 мВ до 20 В. Рабочая частотная полоса — 100 Гц…75 МГц. Входное сопротивление — не менее 1 МОм при входной емкости не более нескольких пикофарад, которая определяется конструкцией детекторной головки. Погрешность измерений — не хуже 5 %.
Линеаризирующий узел выполнен на микросхеме DA1. Диод VD2 в цепи отрицательной ОС способствует повышению усиления этой ступени УПТ при малых значениях входного напряжения. Снижение выходного напряжения детектора компенсируется, в результате показания прибора приобретают линейную зависимость. Конденсаторы С4, С5 предотвращают самовозбуждение УПТ и уменьшают возможные наводки. Переменный резистор R10 служит для установки стрелки измерительного прибора РА1 на нулевую отметку шкалы перед проведением измерений. При этом вход детекторной головки должен быть замкнут. питания прибора особенностей не имеет. Он выполнен на двух стабилизаторах и обеспечивает двуполярное напряжение 2×12 В для питания операционных усилителей (сетевой трансформатор на схеме условно не показан, но входит в состав набора для сборки).

Все детали прибора, за исключением деталей измерительного щупа, смонтированы на двух печатных платах из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Ниже приведена фотография платы УПТ, платы а питания и измерительного щупа.

Миллиамперметр РА1 — М42100, с током полного отклонения стрелки 1 мА. Переключатель SA1 — ПГЗ-8ПЗН. Переменный резистор R10 — СП2-2, все подстроечные резисторы — импортные многооборотные, например 3296W. Резисторы нестандартных номиналов R2, R5 и R11 могут быть составлены из двух, включенных последовательно. Операционные усилители можно заменить другими, с высоким входным сопротивлением и желательно с внутренней коррекцией (чтобы не усложнять схему). Все постоянные конденсаторы — керамические. Конденсатор СЗ смонтирован непосредственно на входном разъеме XW1.
Диод Д311А в ВЧ выпрямителе выбран из соображения оптимальности максимально допустимого ВЧ напряжения и эффективности выпрямления на верхней измеряемой частотной границе.
Несколько слов о конструкции измерительного щупа прибора. Корпус щупа изготовлен из стеклотекстолита в виде трубки, поверх которой надет экран из медной фольги.

Внутри корпуса размещена плата из фольгированного стеклотекстолита, на которой смонтированы детали щупа. Кольцо из полоски луженой фольги примерно посредине корпуса предназначено для обеспечения контакта с общим проводом съемного делителя, который можно навинтить вместо наконечника щупа.
Налаживание прибора начинают с балансировки ОУ DA2. Для этого переключатель SA1 устанавливают в положение «5 В», замыкают вход измерительного щупа и подстроечным резистором R13 устанавливают стрелку прибора РА1 на нулевую отметку шкалы. Затем переключают прибор в положение «10 мВ», на его вход подают такое же напряжение, и резистором R16 устанавливают стрелку прибора РА1 на последнее деление шкалы. Далее на вход вольтметра подают напряжение 5 мВ, стрелка прибора должна быть примерно на середине шкалы. Линейности показаний добиваются подборкой резистора R3. Ещё лучшей линейности можно добиться подборкой резистора R12, однако следует иметь в виду, что это повлияет на коэффициент усиления УПТ. Далее калибруют прибор на всех поддиапазонах соответствующими подстроечными резисторами. В качестве а образцового напряжения при градуировке вольтметра автор использовал генератор Agilent 8648A (с подключенным к его выходу эквивалентом нагрузки сопротивлением 50 Ом), имеющий цифровой измеритель уровня выходного сигнала.

Всю статью из журнала Радио №2, 2011 можно загрузить отсюда
ЛИТЕРАТУРА:
1. Прокофьев И., Милливольтметр-Q-метр. — Радио, 1982, №7, с. 31.
2. Степанов Б., ВЧ головка к цифровому мультиметру. — Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.
3. Степанов Б., ВЧ вольтметр на диоде Шоттки. — Радио, 2008, № 1, с. 61, 62.
4. Пугач А., Высокочастотный милливольтметр с линейной шкалой. — Радио, 1992, № 7, с. 39.

Стоимость печатных плат (щупа, основной платы и платы БП) с маской и маркировкой: 80 грн.

При налаживании любительской связной аппаратуры, ее ремонте или проверке часто требуется измерение напряжения высокой частоты в полосе до 30 МГц (КВ аппараты) и даже до сотен мегагерц (УКВ аппараты).

Значения напряжения исследуемых сигналов обычно лежат в пределах от десятков милливольт до десятков вольт. Наиболее простой вариант выполнения ВЧ вольтметра для таких измерений - выносная головка с полупроводниковым диодом к вольтметру постоянного тока (например, к цифровому мультиметру). Недостаток такого решения в том, что при измерении напряжения менее 1 В (действующее значение) эффективность детектирования снижается и для отсчета уже нельзя пользоваться шкалами мультиметра без предварительной его калибровки вместе с ВЧ головкой.

Именно поэтому в измерительных головках таких приборов рекомендуют использовать германиевые диоды, поскольку у них заметные значения токов наблюдаются при меньших значениях напряжения чем у кремниевых На рис. 1 показаны участки прямых ветвей вольт-амперных характеристик германиевого ВЧ диода (ГД507А), диода Шотки (ВАТ41) и обычного кремниевого (КД503А). Как видно, изменение тока через диод КД503А на два порядка (от 1 мА до 10 мкА) происходит в очень узкой зоне напряжений (0,5... 0,75 В). Иными словами, вольтметр с измерительной головкой на обычном кремниевом диоде регистрировать ВЧ напряжение меньше 0, 5 В уже не будет.

У германиевого диода изменение тока в тех же пределах происходит при более низких значениях напряжения (0, 1.. .0,3 В) и более плавно. Именно это и позволяет создавать с такими диодами вольтметры способные измерять ВЧ напряжения 0, 1 В и менее. Правда при таких значениях напряжения вольтметр уже не будет линеен. Подробно вольтметр на германиевом диоде рассмотрен в .

Необходимо отметить два его недостатка (помимо уже отмеченной нелинейности при малых напряжениях). Во-первых у полупроводниковых приборов на основе германия характеристики заметно зависят от температуры. В результате калибровочная кривая несколько смещается при изменении температуры, и это смещение особо заметно при ВЧ напряжении менее 0,1 В. Во-вторых, у высокочастотных германиевых диодов, как правило, невелико максимальное обратное напряжение, что не позволяет измерять большие (десятки вольт) значения ВЧ напряжения Напомним, что при однополупериодном выпрямлении ВЧ напряжение не должно превышать примерно одной трети от максимально допустимого обратного напряжения диода.

Решение задачи - применить в измерительной головке диод Шотки. У него прямая ветвь вольт-амперной характеристики не такая крутая как у обычного кремниевого диода, и лежит заметно "левее". Как видно из рис. 1, изменение прямого тока через диод Шотки от 10 мкА до 1 мА происходит при изменении напряжения в пределах 0, 2 ..0,4 В. Можно ожидать, что ВЧ вольтметр на основе такого диода также позволит измерять малое ВЧ напряжение хотя эффективность его выпрямления будет несколько хуже, чем у вольтметра с германиевым диодом.

Схема выносной измерительной головки с диодом Шотки к распространенному мультиметру М832 (или другому аналогичному с входным сопротивлением не менее 1 МОм) изображена на рис. 2. Как и в аналогичном устройстве с германиевым диодом , калибруют ВЧ вольтметр подбором резистора R1 - при подаче на вход ВЧ напряжения 2 В (действующее значение) показания мультиметра должны быть также 2 В.

Зависимость показаний мультиметра от уровня ВЧ напряжения на входе головки дана на рис. 3 (кривая 1). Здесь же для сравнения приведена и аналогичная зависимость для головки с германиевым диодом (кривая 2) Участки кривых 1 и 2 в интервале 0, 2... 2 В практически идентичны. Как и следовало ожидать, при ВЧ напряжении, меньшем 0, 2 В эффективность головки с диодом Шотки хуже, но все же достаточна для измерения напряжения примерно до 50 мВ.

Незначительное усложнение детекторной головки с диодом Шотки позволяет сдвинуть нижнюю границу измерений до значений в несколько милливольт. Способ этот не нов - его применяли еще на заре полупроводниковой

электроники. Речь идет о пропускании через диод небольшого постоянного тока в прямом направлении. Схема детекторной головки такого типа показана на рис. 4 . Значение тока через измерительный диод VD1 определяется сопротивлением резистора R1 и в данном случае примерно равно 20 мкА. При этом падение напряжения на диоде будет около 0, 2В. Для того чтобы исключить его влияние на результаты измерении, на второй вход мультиметра надо подать точно такое же напряжение. Его можно получить с помощью обычного резистивного делителя, но лучше это сделать введением второго диода Шотки (VD2 на рис 4). Одинаковые напряжения на обоих диодах устанавливают переменным резистором R2 по нулевым показаниям мультиметра в отсутствие напряжения на входе головки. Этот диод не используется для измерения напряжения, но если его поместить рядом с диодом VD1 (в тепловом контакте с ним), повысится температурная стабильность работы измерительной головки. Это особенно важно при измерении самых малых ВЧ напря жений. Дело в том, что при изменении окружающей температуры изменения падения напряжения на обоих диодах будут примерно одинаковыми и балансировка головки не будет нарушаться. Испытания головки показали, что ее чувствительность при малых напряжениях заметно повысилась (по сравнению с вариантом на рис. 2) а зависимость показаний мультиметра от ВЧ напряжения на входе головки у нее практически совпадает с аналогичном зависимостью для головки с германие вым диодом (кривая 2 на рис. 3).

Максимально допустимое обратное напряжение диодов Шотки ВАT41 - 100 В. Следовательно, максимальное ВЧ напряжение, которое можно изме рять головкой с таким диодом - примерно 35 В (действующее значение). Емкость перехода диода при обратном смещении 1 В не превышает 2 пФ Измерения показали что у головки с диодом ВАТ41 нет частотной зависимости показаний, по крайней мере до 30 МГц на более высокой частоте проверка не производилась) Этот диод выпускается з миниатюрном стеклянном корпусе без маркировки на нем Вывод катода помечен на корпусе темной полоской.

Диод ВАТ41 - один из наиболее распpocтраненных высокочастотных диодов Шотки в стеклянном корпусе с проволочными выводами. Автор приобрел его в московском магазине фирмы "Чип-и Дип". В октябре прошлого года розничная цена была всего 7 руб 60 коп за штуку. В измерительной головке можно применить и другие импортные диоды, например BAR28, 1N5711 или 1N6263. Все три диода имеют близкие характеристики. Они немного уступают BAR41 по максимально допустимому обратному напряжению (70 В), но имеют заметно меньшую емкость - около 2 пФ при нулевом напряжении на диоде (!) и должны работать на частотах несколько сотен мегагерц.

Из отечественных диодов Шотки в головке можно применить КД922А, КД922В и КД923А. Однако у них заметно более низкие значения максимального допустимого обратного напряжения - у лучшего из них по этому параметру диода КД922Б оно всего 21 В.

Наличие у мультиметра М832 в розетке для измерений параметров транзисторов стабилизированного напряжения - около 3 В, и то, что для головки требуется ток всего несколько десятков микроампер, наводит на мысль использовать его для питания головки. Однако поскольку мультиметр при измерениях ВЧ напряжения не соединяется с общим проводом (он фактически включен в диагональ моста), невозможно это сделать напрямую. Использовать в этом случае какие-либо электронные устройства (например как это сделано в ) нецелесообразно. Два дополнительных гальванических элемента типа АА обеспечат работу измерительной головки на протяжении очень длительного време ни, даже без отключения питания, поскольку потребляемый ею ток сопоставим с током саморазрядки элементов. При питании головки от двух эле ментов АА сопротивление резисторов R1 и R3 (рис 4) следует уменьшить до 300 кОм. Уменьшение тока через диод до 10 мкА не сказывается на характе ристиках измерительной головки.

коомная и ток через диод ограничен, превышение максимально допустимого входного напряжения не приводит к немедленному выходу диода из строя. Но при этом вольтметр также перестает быть линейным (занижает результаты измерений). Это явление иной раз приводит к курьезам вроде "КСВ зависит от уровня мощности передатчика", хотя КСВ конечно не изменяется. Просто в этом случае диодный вольтметр в измерительном узле КСВ метра при повышении мощности выходит за пре делы линейного выпрямления ВЧ напряжения.

Борис Степанов

ЛИТЕРАТУРА

1. Степанов Б. ВЧ головка к цифровому

мультиметру. - Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.

2 Бирюков С. Приставка к мультиметру для измерения температуры. - Радио, 2001, № 1, с. 54, 55.