图解电子ABC
解析晶体管毫伏表

🏠 首页 《无线电》杂志 2003年 🔗 第7期 🔗 第61页 分类:初学者园地 🔗 莫恩 🔗

[1]晶体管毫伏表是一种测量微弱电信号的交流电压表,其外形如图1所示。它由毫伏表本身和测量探头线组成,具有测量范围宽、灵敏度高、体积小、性能稳定等特点。该表还标有分贝刻度,可以直接用作电平测量。

图1
图1 🔍原图 (425×329)

[2]JY-16型晶体管毫伏表正面安排如图2所示。上半部分为微安表头,用以指示测量结果;下半部分为操作面板,用以选择量程并控制测量的过程。整机上部有一个提把,便于携带。该表使用交流220V市电作电源。

图2
图2 🔍原图 (283×484)

[3]表头下方正中间有一个机械调零器,用以校准表针的机械零位,如图3所示。使用时应注意,在未打开电源时,如表针没有准确指在刻度线的“0”位上(刻度线最左边),则需用小螺丝刀缓慢旋转表头机械调零器进行校准。

图3
图3 🔍原图 (425×396)

[4]表头标度盘上共有3条刻度线(见图4),从上往下依次是:10V挡刻度线、3V挡刻度线、dB刻度线。为保证一定的测量精度,刻度线最左边从“0”开始的一小部分起始段未标注刻度,使用中应避免使表针指示在该段。

图4
图4 🔍原图 (425×257)

[5]操作面板如图5所示。面板中央为测量选择开关,左下角为测量探头线输入插孔(同轴双芯插孔),左上角为电路调零电位器,右下角为电源开关,右上角为电源指示灯。

图5
图5 🔍原图 (425×322)

[6]该表可以测量100μV ~ 300V的交流电压,或 -72dB ~ +32dB的音频电平,共分为11个量程挡位,通过测量选择开关进行转换,如图6所示。各挡位按照“1、3、10、30、……”的规律排列。被测交流电压的频率范围为20Hz ~ 1MHz。

图6
图6 🔍原图 (425×343)

[7]图7为打开毫伏表后盖的情景。面板和后盖均为金属结构,构成一个完整的屏蔽外壳,以防外界电磁场对仪表的干扰。

图7
图7 🔍原图 (425×369)

[8] 表内所有元器件均与表头和操作面板安装在一起,组成一个整体,如图8所示,提高了整机的工作稳定性。

图8
图8 🔍原图 (425×282)

[9] 由于毫伏表的输入阻抗和灵敏度都很高,为保证电路工作的稳定性,各关键部件都用金属屏蔽罩加以隔离,如图9所示。左边大圆柱形屏蔽罩内为用作测量选择用的波段开关等,中间白色圆柱体为微安表头,右边大方形屏蔽罩内为电源变压器等,电源变压器右下方有一电位器,必要时用于校准仪表。

图9
图9 🔍原图 (425×328)

竵0] 图10为电路原理方框图。电路包括以下几部分:①高阻抗输入电路,R1 ~ R3等构成被测信号负载电阻,VT1、VT2等构成射极跟随器,用于提高测量电路的输入阻抗;②测量选择电路,波段开关S用于选择挡位和量程;③放大电路,VT3 ~ VT7等构成多级高增益放大器,电压增益60dB,用于放大微弱的被测信号取样电压;④检波指示电路,VD1、VD2等对放大器输出电压进行全波检波后,由微安表头PA指示出测量结果;⑤电源电路,VD5 ~ VD8和VT8、VT9等构成整流稳压电路,为整机提供工作电源。

图10
图10 🔍原图 (567×214)

竵1] 使用时,应先将测量探头线插入毫伏表上的“输入”插孔中,如图11所示。再将毫伏表的电源插头插入交流220V市电插座。

竵2] 打开毫伏表上的“电源”开关,电源指示灯亮,如图12所示。刚接通电源时,毫伏表的表针会来回摆动数次,这是正常现象,稍候片刻会自动停止,这时即可开始测量。

竵3]根据被测信号电压的估计值,转动“测量范围”选择旋纽至合适的挡位。若被测信号电压无法估计时,“测量范围”选择旋纽应先置于最高挡。图13所示为选择了“IV/odb”挡位的情景。

竵4] 正式测量前应进行电路调零,特别是低电压挡位测量时更要先调零。如图14所示,将测量探头线前端的红、黑测量夹短路,缓慢旋转毫伏表面板上的“调零”旋钮,使表针准确指在刻度线的“0”位上。

竵5] 测量探头线为屏蔽线,红色测量夹为芯线,接被测电路的电压端;黑色测量夹为屏蔽层引线,接被测电路的地端;如图15所示。

竵6] 测量结果应根据所选挡位选看不同的刻度线。图16所示为选取“1V”挡测量时的情景,应观察第一条刻度线(0 ~ 10刻度线),表针指示测量结果为“0.2V”。

竵7] 图17所示为选取“0.3V”挡测量时的情景,应观察第二条刻度线(0 ~3刻度线),表针指示测量结果为“0.2V”。

竵8] 需要以分贝值读取测量结果时,应观察第三条刻度线(-12 ~+2刻度线),表针指示值与所选挡位分贝值的代数和,即为测量结果的分贝值。例如,图18所示表针指示情况,在“0.3V/-10dB”挡时测量结果为(-6)+(-10)=-16 dB;而在“10V / +20dB”挡时测量结果为(-6)+(+20)= +14dB。

(莫恩)