Аналоговые электронные вольтметры

В общем случае структурная схема аналогового вольтметра включает 4 узла: входной блок, измерительный преобразователь, показывающий прибор, источник питания.

Основных вариантов схемы 2:

Входной блок, как правило, содержит набор аттенюаторов (управляемых делителей напряжения), эмиттерный либо истоковый повторитель, может содержать усилитель, что не обязательно.

ИП для вольтметра переменного тока является детектор соответствующего параметра переменного напряжения (пиков, СК, ср. выпрямленного). Вольтметр предназначен для измерения напряжения произвольной формы, т.е. заранее не заданной, должны использовать в качестве преобразователя детектор СКЗ. Для вольтметра постоянного тока ИП является усилитель мощности.

Показывающий прибор для алангового вольтметра используется либо mA, либо линейчатый индикатор.

Полоса пропускания электронных усилителей, как правило, довольно узкая (~10-50МГц – это верхняя граница по переменному току). Для электронных вольтметров это не всегда приемлемо. Поэтому для расширения полосы частот детектор желательно ставить до усилителя. Однако детекторы переменного напряжения, при том, что они имеют широкую полосу пропускания, обладают недостатком высокого порога чувствительности. Поэтому для низковольтных вольтметров усилитель ставят до детектора.

Относительная погрешность аналогового вольтметра не бывает ниже (1-2)%.

Особенности усилителей аналоговых вольтметров.

Основное назначение усилителя в схеме вольтметра – это согласование низкого входного сопротивления индикатора с высоким выходным сопротивлением детектора или самого источника измеряемого напряжения.

Особенные требования предъявляются к стабильности коэффициента усилителя и величине дрейфа нуля усилителя, и схемы с глубокой отрицательной обратной связью. Усилители с глубокой ОС обычно выполняют многокаскадными. Для вольтметра типичны 3-х и 6-и каскадные усилители, причем каждые 3 каскада охватываются общей ООС.

Для устранения дрейфа нуля усилителя постоянного тока применяют так называемый усилитель с конвертированием.

Для увеличения входного сопротивления вместо эмиттерного повторителя на выходе может ставится электрометрическая лампа. Они представляют собой вакуумный триод с низким сеточн. Током. Входное сопротивление при этом можно достичь 10¹⁶Ом.