Вопрос 67. Амплитудные детекторы вольтметров переменного напряжения с закрытым входом.

Пиковый детектор с закрытым входом. В течение нескольких положительных полупериодов uвх конденсатор С заряжается через сопротивление диода RД, и внутреннее сопротивление источника Ri почти до амплитудного значения напряжения. Разряд происходит в отрицательные полупериоды через очень большое сопротивление R и внутреннее сопротивление источника Ri. Постоянная времени разряда намного больше постоянной времени заряда. Поэтому напряжение uс за время отрицательного полупериода изменится очень мало. Заряженный конденсатор можно рассматривать как источник постоянного напряжения Uc≈Um. На резисторе выделяется пульсирующее напряжение. Среднее значение этого напряжения примерно равно Um. Измерить его с помощью магнитоэлектрического прибора затруднительно, поскольку на низких частотах заметно колеблется стрелка. В связи с этим напряжение uR сначала подается на фильтр нижних частот, который пропускает постоянную составляющую Uс≈Um, а затем измеряется вольтметром постоянного тока.

Входные активные сопротивления у детекторов с открытым и закрытым входом не одинаковы:

Rвx откр=R/2, а Rвx закр=R/3.

Вопрос 68. Детекторы вольтметров переменного напряжения средневыпрямленного и среднеквадратического значения.

Детектор среднеквадратического значения (СКЗ) — это измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, пропорциональное квадрату СКЗ переменного напряжения. Измерение СКЗ напряжения связано с выполнением квадрирования, усреднения и извлечением квадратного корня [см. формулу]. Первые операции осуществляются детектором, а операция извлечения корня должна осуществляться градуировкой аналогового измерительного прибора, подключаемого к выходу детектора СКЗ. Таким образом, детектор СКЗ должен иметь квадратичную функцию преобразования, а сам нелинейный элемент квадратичную вольтамперную характеристику.

Детектор средневыпрямленного значения

Это измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянный ток, пропорциональный средневыпрямленному значению входного сигнала (среднему значению модуля). Вольтамперная характеристика такого детектора должна иметь линейный участок в пределах диапазона входных напряжений. Примером подобного преобразователя может служить двухполупериодный выпрямитель с фильтром нижних частот. Наиболее распространенными являются мостовые схемы (рис. 4.11). В схеме рис. 4.11,а ток через диагональ моста протекает в одном и том же направлении в течение обоих полупериодов переменного напряжения. В положительный полупериод ток протекает по цепи: верхний входной зажим—диод VD1—диагональ моста — диод VD4— нижний входной зажим; в отрицательный: нижний зажим—диод VD3—диагональ моста — диод VD2—верхний зажим.

Вопрос 69. Назначение элементов структурной схемы осциллографа и принцип действия

Электронный осциллограф представляет собой универсальный измерительный прибор для визуального наблюдения электрических сигналов и измерения их параметров с использованием средств отображения формы сигнала. Они имеют высокую чувствительность, обладают высоким входным сопротивлением и малой инерционностью.

Структурная схема осциллографа содержит каналы вертикального отклонения(на него обычно подаётся исследуемый сигнал) канал горизонтального отклонения обычно предназначен для выработки и управления напряжением разверстки

ВД – входной делитель, УН – усилитель напряжения, УМ – усилитель мощности

СС – схема синхронизации, СР – схема развертки, У – усилитель, СУЛ – схема управления лучом, БП – блок питания, КАД – калибратор амплитуды и длительности .

Принцип работы: Две пары пластин ЭЛТ отклоняют луч в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, которые можно рассматривать как координатные оси. Поэтому для наблюдения исследуемого напряжения на экране ЭЛТ необходимо чтобы луч отклонялся по горизонтальной оси пропорционально времени, а по вертикальной оси – пропорционально исследуемому напряжению. Для этого к ГО пластинам подводится линейно-измен-ся напряжение (ЛИН), которое заставляет луч перемещаться по горизонтали с V=const слева направо и быстро возвращаться обратно. Исследуемое напряжение подается на ВО пластины и след-но, положение пера в любой момент времени однозначно соответствует значению ис-го сигнала в этот момент. За время действия ЛИН луч вычерчивает кривую исл-го сигнала. Изображение называется осциллограммой.

Достоинствами ЭО явл-ся высокое вх-е сопр-е, малая входная емкость, возможность визуального наблюдения сигнала, возм-ть измерения многих пар-ров сигнала измерения.

Недостатками явл-ся невысокая точ-ть, сложность регулировки пар-ров и калибровки.