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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Движущиеся тротуары для городов 25.11.2016 Траволаторы или движущиеся тротуары трудно назвать инновацией. Первый "движущийся тротуар" был показан еще в 1893 г. в Чикаго (США) на Всемирной Колумбовой выставке, а в 1900 г. состоялась его премьера на Всемирной выставке в Париже. Траволаторы уже тогда рассматривались как транспорт будущего, и Герберт Уэллс использовал их в описании Лондона в XXII веке в "Рассказе о грядущих днях" и романе "Когда спящий проснется", написанных в 1890-е годы. Несмотря на оптимизм столетней давности и развитие технологий, траволаторы так и остались нишевым транспортным средством, применяемым в аэропортах, торговых центрах, музеях и зоопарках. Использование траволатора в качестве общественного транспорта ограничивается подземными станциями метрополитена в разных городах мира. Недавно сотрудники Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) опять вернулись к теме траволатора как городского транспорта. С помощью математической модели они показали, что в европейских городах среднего размера движущиеся тротуары в состоянии перевозить 7000 пассажиров в час на каждой дорожке более эффективно, чем автобусы. В качества образца исследователи взяли Женеву, полностью лишенную автомобилей, в которой пассажиры пользуются метро, трамваями, такси, велосипедами или городскими фуникулерами. Оказалось, что наиболее эффективной конфигурацией движущегося тротуара в городе такого размера является небольшое кольцо вокруг городского центра, в котором нет автомобилей. Протяженность сети тротуаров из 47 звеньев и 10 выходов составит 32 км на основных дорогах. Помимо этого в системе предусмотрены 37 перекрестков, соединяющих "медленные" травелаторы (скорость до 15 км/ч) со скоростными "шоссе", использующими мосты и туннели для того, чтобы не сталкиваться с обычным транспортом.

Другие интересные новости:

▪ Игровой монитор Viewsonic VX2759-4K-PRO

▪ Бетон, работающий как аккумулятор

▪ Распознавание людей со скрытыми лицами

▪ Миниатюрное зарядное устройство 30 Вт

▪ Дожди приходят из космоса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПТЭ. Подборка статей

▪ статья Минувших дней очарованье. Крылатое выражение

▪ Почему произошел раскол Германии? Подробный ответ

▪ статья Отравления растительными ядами. Медицинская помощь

▪ статья Электронные часы без... электроники. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Управление электрифицированными моделями транспортных средств или игрушками. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026