Индикатор разности напряжений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Иногда в радиолюбительской практике бывает нужно сравнивать между собой два напряжения и следить за изменением их разности. Конечно, могут сказать, для этой цели можно воспользоваться двумя вольтметрами, по стрелочным индикаторам которых нетрудно сделать нужную оценку. Однако подобный способ не всегда приемлем и а силу своего несовершенства, и из-за невысокой точности при оценке небольшой разности напряжений.

Вот здесь и придет на помощь электроника, в частности предлагаемый индикатор, схема которого в общем виде представлена на рис.1. Это дифференциальный усилитель, выполненный на транзисторах VT1 и VT2, нагрузками которых являются светодиоды HL1 и HL2. Отличительная особенность индикатора - объединение функций устройств сравнения и индикации в одном каскаде.

Рис.1

При равенстве входных постоянных напряжений, поданных на разъемы XS1 и XS2, яркость свечения светодиодов одинакова. Но стоит измениться одному из напряжений примерно на 3%, как различие в яркости свечения станет заметным, а при разнице входных сигналов свыше 20% будет гореть только один светодиод, по которому и определяют знак разности напряжений.

Каковы же практические возможности подобного индикатора? Вот два примера, которыми радиолюбители смогут воспользоваться при разработке различных конструкций.

Калибратор амплитуды - так можно назвать индикатор, схема которого приведена на рис.2. На разъем XS1 подают переменное напряжение, за амплитудой которого нужно следить и поддерживать ее на определенном уровне - его задают образцовым напряжением (от 0,5 до 5 В), устанавливаемым на базе транзистора VT2 подстроечным резистором R3. Пока амплитуда входного сигнала сравнима с заданным значением, яркость светодиодов одинакова. При отклонениях амплитуды в ту или иную сторону перестает светиться соответствующий светодиод.

Рис.2

Калибруют индикатор на заданный уровень сигнала так. На вход индикатора подают сигнал, например, амплитудой 1В, и перемещением движка подстроечного резистора добиваются одинаковой яркости светодиодов. При этом погрешность установки опорного напряжения не превысит 3%. Если подстроечный резистор заменить на переменный и снабдить соответствующей шкалой и отградуировать ее, в дальнейшем можно быстро устанавливать нужное значение опорного напряжения, а значит, контролируемый уровень входного сигнала.

Частотный диапазон калибратора составляет 20 Гц... 100 кГц. Питать его следует от стабилизированного источника постоянного тока напряжением 10. ..25 В. Однако при напряжении более 20 В резистор R2 должен быть сопротивлением 2,2 кОм.

Одно из практических применении подобного калибратора - индикатор уровня записи монофонического магнитофона. Конечно, калибратор может работать и в стереофоническом магнитофоне, позволяя точнее устанавливать одинаковое усиление по каналам. В этом случае к базе транзистора VT2 вместо резисторов R3, R4 подключают такую же цепочку, что и к базе VT1. Получится еще один вход. Теперь каждый вход соединяют со своим каналом усилителя. Воспроизводя какую-нибудь запись в режиме "Моно", регуляторами магнитофона устанавливают одинаковую яркость светодиодов. Иначе говоря, калибратор становится в этом случае индикатором стереобаланса.

Входы калибратора соединяют с одинаковыми цепями усилителей каналов, в которых амплитуда сигнала лежит в указанных выше пределах (0,5...5 В).

Если при подключении калибратора будет наблюдаться искажение звука в магнитофоне, придется установить перед входами калибратора эмиттерные повторители, выполненные по общепринятой схеме.

Несколько преобразовав схему предыдущего устройства, получите индикатор разрядки батарей, например, гальванических элементов (рис.3). Опорное напряжение в нем образуется параметрическим стабилизатором, составленным из балластного резистора и стабилитрона (детали R4 и VD1).

Рис.3

Работу индикатора иллюстрирует рис.4. В интервале напряжений батареи 12,6...7 В горит светодиод HL1, причем яркость его почти не изменяется. Если же напряжение падает ниже 7 В, начинает гореть светодиод HL1 и одновременно уменьшается яркость HL2. Одинаковая яркость обоих светодиодов может свидетельствовать о необходимости подзарядить батарею (если она составлена из аккумуляторов) или заменить ее. В интервале напряжений 6...2,5 В будет гореть светодиод HL2, информируя об уменьшении напряжения батареи ниже нормы.

Рис.4

Подстроечным резистором R2 можно смещать граничную область (dU на рис. 4) от 3,8...4,3 В при нижнем, по схеме, положении движка до 11...12,3 В при верхнем положении.

Подобный индикатор удобно использовать, скажем, в автомобиле для контроля напряжения бортовой сети. При максимальном напряжении питания индикатор потребляет ток около 2 мА, а при напряжении 6В - примерно 1,2 мА, Светодиоды могут быть и другие, но тогда придется подобрать резистор R3 для получения нужной яркости свечения.

При замене указанных на схеме кремниевых транзисторов германиевыми структуры n-p-n (МП37Б) наблюдалось некоторое расширение зоны dU, в пределах которой горят оба светодиода, до 1,5 В. В случае использования кремниевых транзисторов серий КТ361, КТ349, КТ3107 и аналогичных структуры p-n-p придется изменить полярность подключения светодиодов, стабилитрона и источника питания.

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива При посадке на рейс покажите работающий гаджет 08.07.2014 Тем, кто регулярно путешествует по миру, стоит ознакомиться с новым распоряжением американского Управления транспортной безопасности (TSA). Теперь, чтобы попасть на борт самолета, направляющегося в США, вам придется продемонстрировать работоспособность планшета, смартфона, ноутбука или любого другого мобильного устройства. Руководством TSA были приняты, по их словам, вынужденные меры при прохождении пассажирами контроля для последующей посадки на самолет. Теперь одним из обязательных условий попадания на рейс станет демонстрация возможности включения и работы электроники. Если же аккумуляторная батарея случайно оказалась разряженной и устройство никоим образом не включается, то тогда вас могут ждать серьезные неприятности, вплоть до снятия с рейса. Такая формулировка новых требований к пассажирам, на первый взгляд, хоть и звучит достаточно странно, но имеет под собой реальные причины. Введенные TSA правила призваны помочь обнаружить потенциально опасную электронику, в корпус которой пассажир-террорист мог встроить взрывное устройство для осуществления теракта. По оперативным сведениям американских служб государственной безопасности, радикально настроенные группы террористов из Йемена и Сирии могут воспользоваться практикой маскировки миниатюрных бомб в обычные мобильные устройства, что позволило бы пронести их в самолет без лишнего подозрения. Проверка на включение даст возможность убедиться, что внутри смартфона/планшета/ноутбука присутствует как минимум основная часть оригинальных комплектующих, а не взрывчатка. Под действие правила должны попасть международные аэропорты, осуществляющие воздушные перевозки в Соединенные Штаты. Правда, на данном этапе представители американских спецслужб не уточнили, в каких странах и на какой именно срок будут введены дополнительные меры предосторожности. В случае, если ваше устройство оказалось неисправным и вы не можете наглядно продемонстрировать его работоспособность, оно будет изъято на хранение сотрудниками аэропорта. Вам же, как владельцу потенциально опасного устройства, служба безопасности имеет полное право отказать в посадке на самолет.

Другие интересные новости:

▪ Глобальное потепление разрушает пищеварительную систему

▪ Контроль ионного потока через нанопоры

▪ Лазерную космическую связь проверят с Луны

▪ Нашу галактику прошьет облако с магнитным щитом

▪ Гарнитуры серии Sound Blaster от Creative

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Сиддхартха Гаутама (Будда). Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой дефис был назван самым дорогим дефисом в истории? Подробный ответ

▪ статья Главный технолог. Должностная инструкция

▪ статья Автомат плавного включения ламп накаливания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Креольские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026