Високоомний вольтметр
Для вимірювання постійних напруг часто необхідно мати вольтметр, що має, можливо, великий вхідний опір. Такий вольтметр можна побудувати, використовуючи підсилювач постійного струму автогенераторного типу та варикапний міст або дільник ємнісний. У журналі «Радіо» № 5 за 1967 був описаний подібний вольтметр. Вимірювана ним напруга в ньому керує ланцюгом позитивного зворотного зв'язку автогенератора. Тому амплітуда коливань, що виробляються ним, залежить від величини напруги, що підводиться. Ці коливання детектуються та вимірюються стрілочним приладом. При вимірі сума постійної та змінної напруги, що діють у ланцюгу зворотного зв'язку, не повинна перевищувати кількох десятків мілівольт. Це ускладнює налагодження вольтметра. Крім того, необхідно мати підсилювач змінного струму з більшим коефіцієнтом посилення. Якщо ж діюча ланцюга зворотного зв'язку напруга становить десяті частки вольта, то вхідний опір вольтметра різко зменшується.
У вольтметрі, принципова схема якого зображена на малюнку, вимірювана напруга змінює ємність варикапів, включених а ланцюг зворотного зв'язку. Чим більша напруга на вході, тим більша ємність варикапів і тим більший позитивний зворотний зв'язок. Такий спосіб включення варикапів дозволяє подавати значно більшу напругу на варикап і, отже, мати більший коефіцієнт передачі підсилювача змінного струму.
Вольтметр можна наміряти напруги від 0,3 до 300В з межами вимірювань 3, 30 і 300В. Вхідний опір досягає декількох гігаом на мінімальній межі вимірювань. В інших межах воно визначається вхідним дільником і становить не менше 100 Мом.
Основним вузлом вольтметра є керований автогенератор, зібраний на транзисторіТ1. Коливальний контур його утворений обмоткою II трансформатора Тр1 та конденсатором С4. Позитивний зворотний зв'язок здійснюється за допомогою обмотки трансформатора I через конденсатори С2, С3 і варикапи Д1-Д3. Глибина зворотного зв'язку визначається величиною ємності паралельно з'єднаних варикапів Д1-Д3 та конденсаторів С2, С3. Напруга зміщення на варикапах (близько 3В встановлюють підбором опору резистора R5. Автогенератор генерує коливання частотою 465 кГц. Вони з обмотки III трансформатора Тр1 надходять на випрямляч, виконаний на діодах Д4-Д7. Випрямлений струм вимірюється вимірювальним приладом. коливань Увімкнення трьох варикапів Д1-Д3 паралельно викликано необхідністю збільшення початкової ємності і діапазону зміни ємності варикапів.
У вольтметрі резистори R1-R3, R6 - БЛП ± 0.25%, а R4 та R5 - МЛТ. Замість транзистори МП102 можна застосувати більш високочастотні транзистори П307 або КТ312Б. Тоді варикапи Д1-ДЗ (Д901Б) можна замінити одним діодом Д223Б або іншим із зворотним струмом не більше 1 мкА. Трансформатор Тр1 є типовий імпульсний трансформатор І-56. Він намотаний на двох феритових кільцях М1100НМІ-1-К7х4х2, склеєних разом. Всі три обмотки містять по 33 витки дроту ПЕЛШО 0,12. Діоди Д2Д (Д4-Д7) можуть бути замінені на діоди Д311 або Д20. У вольтметрі використано вимірювальний прилад М24 з межею вимірювання 100 мкА. Він може бути замінений приладом М265 з межею виміру 50 або 100 мкА.
Налагодження вольтметра нескладне. Спочатку встановлюють режим роботи автогенератора та варикапів підбором опору резистора R5 так,щоб напруга на варикапах було близько 3В. При замкнених вхідних гніздах, змінюючи ємність конденсатора С2, досягають виникнення генерації автогенератора. Це контролюють відхилення стрілки вимірювального приладу. Потім встановлюють таку ємність конденсатора С2 щоб при подальшому зменшенні її автогенератор не генерував. Механічним коректором вимірювального приладу встановлюють стрілку на нуль. Калібрують вольтметр при вимірюваній напрузі 3В підбором опору резистора R6 за відхиленням стрілки приладу на всю шкалу. При подачі на вхід напруги 30 і 300В домагаються відхилення стрілки приладу на всю шкалу підбором опору резисторів R2 і R3 у відповідному положенні перемикача Б1.
Крім вимірювання напруги, вольтметр можна застосувати для налаштування радіоприймачів і налагодження підсилювачів ПЧ. Для цього необхідно з обмотки III трансформатора Тр1 подати сигнал через каскад (емітерний повторювач), що узгоджує, на вхід підсилювача. Щоб сигнал був модульованим, до входу вольтметра необхідно підключити джерело змінної напруги (наприклад, мережа).
Вольтметр також може бути використаний як лінійний підсилювач. Найвища частота коливань, що посилюються, у цьому траплявся в десять разів менше частоти генерація і дорівнює 46,5 кГц. Для цього генератор повинен бути налагоджений так, щоб за відсутності вхідної напруги напруга на виході відповідала середині модуляційної характеристики генератора.