Юный техник - для умелых рук 1988-10, страница 14

Амплитуда выходного сигнала — 1,2 В.

Напряжение питания — 5 В.

Максимальный потребляемый ток — 0,15 А.

РК «Электроника ЦШ-02» не только расширяет рабочий диапазон частот цифровой шкалы-частотомера до 180 МГц (на практике даже до 200—240 МГц). В инструкции, прилагаемой к РК, вы найдете рекомендации по несложной доработке схемы РК «Электроника ЦШ-01», после которой можно будет выбирать дискретность отсчета частоты от 10 Гц до 10 кГц.

Доработанный таким образом частотомер можно использовать и как цифровую шкалу настройки УКВ-тюнера. Для этого в счетчики надо будет лишь записать значение промежуточной частоты, которое в большинстве УКВ-тюнеров и приемников стандартно— 10,5 МГц. Соединять гетеродин с входом цифровой шкалы можно только тонким коаксиальным кабелем или в крайнем случае экранированным проводом минимальной длины. Центральная жила кабеля или провода соединяется с выходом генератора гетеродина, а оплетка — к общему проводу. Для усиления по току слабых входных сигналов в РК установлен чувствительный истоковый повторитель на полевом транзисторе, так что даже слабый сигнал генератора гетеродина легко «запустит» цифровую шкалу.

Дополнив цифровую шкалу-частотомер еще одним РК — «Электроникой ЦШ-03», вы сделаете следующий шаг в создании цифрового измерительного комплекса. С его помощью можно будет научить цифровую шкалу измерять напряжение, сопротивление, температуру, даже уровень освещенности РК «Электроника ЦШ-03» — это преобразователь «напряжение — частота» или, иначе говоря, генератор, управляемый напряжением. Частота его выходного сигнала прямо пропорциональна уровню постоянного напряжения на входе. Вот данные этого РК: Диапазон входных напряжений — 0—1 В. Диапазон преобразования — 1 кГц/В. Нелинейность преобразования — 0,1%. Минимальная амплитуда выходного напряжения — 1,2 В. Напряжение питания— ±15 В, двухполярное Потребляемый ток — 0,1 А.

Для питания РК «Электроника ЦШ-03» понадобится источник двухполярного стабилизированного напряжения Схема стабилизатора приведена на рисунке 2. В качестве трансформатора можно использовать два серии ТВК, соединив их вторичные обмотки последовательно, а сетевые — параллельно.

Дополнив этот РК простым делителем напряжения и выпрямителем, вам будет по силам измерять не только постоянное, но и переменное напряжение в широких пределах. Хотим предупредить, что если вы будете использовать один и тот же делитель напряжения при измерении постоянного и переменного напряжения, то при измерении последнего на индикаторе будет высвечиваться (если выпрямитель собран по двухполупериодной схеме — диодный мостик) амплитудное значение напряжения, которое в 1,4 раза больше эффективного. Так что придется сделать еще один делитель, ослабляющий выпрямленное напряжение в 1,4 раза.

А теперь познакомимся с приставкой для измерения номиналов резисторов, температуры и уровня освещенности. Состоит она всего из трех деталей — двух резисторов и операционного усилителя любого типа. На вход ОУ подается опорное напряжение 1,00 В Чем точнее оно подобрано, тем меньше погрешность измерений. Напряжение на выходе ОУ при такой схеме включения зависит от того, как относятся друг к другу значения сопротивлений резисторов R1 и R2. Его можно рассчитать по формуле

U™ --1В

R.

Допустим, что сопротивление резистора R1 — 100 кОм, а вместо R2 мы включили резистор, сопротивление которого надо определить. На выходе при этом ОУ появилось напряжение 0,25 В. Подставив эти данные в формулу, получим, что сопротивление резистора с неизвестным номиналом составляет 25 кОм. Включив вместо резистора R2 магазин с сопротивлениями 100 Ом, 1, 10, 100 кОм, вы получите многопредельный омметр, измеряющий сопротивления от 10 Ом до 1 МОм, что будет вполне достаточно для большинства случаев. Резисторы для магазина сопротивлений постарайтесь выбрать с максимальным отклонением от номинала 1%, иначе погрешность прибора будет очень велика.

1,00 В

14

Источник опорного напряжения можно собрать на базе простейшего параметрического стабилизатора с прецизионным стабилитроном, например Д818Г, Д818Д, Д818Е или другим. Их напряжение стабилизации — 9±5% В мало зависит от температуры окружающей среды. Для получения опорного напряжения 1,00 В вы можете воспользоваться делителем напряжения ее из двух резисторов, о котором мы подробно рассказали в прошлом выпуске рубрики. Резисторы делителя напряжения также постарайтесь подобрать очень точно. Если этого сделать нельзя, то для точной подстройки значения опорного напряжения надо будет заменить один из резисторов делителя на подстроечный с несколько большим номиналом. Настраивать делитель придется с помощью точного вольтметра. Операционный усилитель может быть любой, с соответствующими цепями коррекции для работы при постоянном напряжении на входе.

Заметим, что, когда на вход ОУ подается положительное напряжение, на его выходе появляется отрицательное. Операционный усилитель при такой схеме включения «инвертирует» входное напряжение, меняя его полярность на обратную.

Этот РК заменит вам и измерительный генератор при налаживании звуковоспроизводящей радиоаппаратуры.

Есть у РК «Электроника ЦШ-03» еще одно неожиданное применение. Из него несложно сделать одноголосый электромузыкальный инструмент — ЭМИ. Для этого попробуйте собрать делитель напряжения, схема которого показана на рисунке 4. С помощью двенадцати подстроечных резисторов с него снимаются двенадцать разных напряжений. Подключив его к входу РК «Электроника ЦШ-03», нажимая на кнопки-клавиши, вы сможете получить двенадцать звуковых сигналов разной частоты. Привести их в соответствие с нотным звукорядом можно на слух, подключив к выходу РК высокоомные головные телефоны, например типа ТОН-2. Грубую настройку проведите по частотомеру. Опорное напряжение задается, как и в схеме для измерения сопротивления.

Точность отсчета вашего вольтметра будет невелика — всего 0,1 В, но если вы приобрели РК «Электроника ЦШ-02», то ее можно будет довести до 0,001 В. Тогда схему для измерения сопротивления можно будет попробовать использовать и для измерения температуры. Вместо резистора R1 включите терморезистор, а R2 замените на переменный. С понижением температуры сопротивление терморезистора увеличивается и соответственно меняется напряжение на выходе ОУ. Если, несмотря на все ваши усилия, термометр будет врать, то параллельно с терморезистором попробуйте включить переменный. Подстраивая эти два резистора, попробуйте сделать так, чтобы при температуре 20°С на выходе ОУ появлялось напряжение 0,2 В, а при 10°С — 0,1 В. Приблизительно рассчитать номиналы сопротивлений для модели цифрового термометра вам поможет учитель физики или руководитель радиокружка.

Если у вас найдется фоторезистор типа ФСК-7а, то советуем сделать модель цифрового индикатора освещенности. Вместо резистора R2 включите фоторезистор, a R1 подберите около 10— 15 кОм. В темноте напряжение на выходе ОУ должно быть около 0,02 В, а при ярком солнечном свете — 1,0 В или чуть меньше. Если дома окажется детский световой пистолет, то считайте, что вам повезло — достаточно поместить фоторезистор в конус из белого картона и длинным экранированным проводом соединить с измерительной схемой, чтобы получился световой тир с цифровой индикацией точности попадания. Чем точнее направлен луч света на фоторезистор, тем больше цифра на индикаторе. Словом, схема на базе всего трех деталей может иметь множество самых необычных применений — это и цифровой индикатор уровня воды в баке, и индикатор скорости ветра и так далее. Подумайте и сами найдите оригинальные применения этой схемы и РК, с которыми вы сегодня познакомились.

М. КОЛТОВОЙ Рисунки А. ГРИЩЕНКО