Voltmeter s veľkou vstupnou impedanciou – aj na meranie VF napätí

Výhoda voltmetra s ručičkovým meracím prístrojom

Vo VF technike sa často objavuje slovné spojenie „naladiť na maximum“. Na to je vhodný ručičkový voltmeter s diódovou sondou.

Použitie digitálneho merača často nie je možné, alebo aspoň nie je výhodné. Vyhovie jedine merač neovplyvňovaný VF poľom (o čom sa možno presvedčiť napríklad tak, že pri meraní napätia zakľúčujeme pri merači ručnú FM stanicu. Údaj na displeji sa nesmie zmeniť) a bargrafom.

Aj tak je zobrazenie na ručičkovom meracom prístroji výhodnejšie. A práve takýto prístroj popisuje nasledovný článok. Je určený začiatočníkom vo VF technike, ktorí rozširujú ham shack o ďalšie meracie prístroje.

Veľká vstupná impedancia voltmetra

Zapojenie využíva veľkú vstupnú impedanciu poľom riadených tranzistorov – FET. Za ním zapojený bipolárny tranzistor zvyšuje zisk a zároveň slúži ako vetva mostíka, ktorý má v uhlopriečke zapojený merací prístroj. Voltmeter sa vyznačuje vysokým vnútorným odporom (cca. 10 Mohm) a dobrou citlivosťou.

 

Zapojenie voltmetra

Zapojenie neskrýva žiadne záludnosti a musí pracovať na prvé zapojenie. Vstupný delič zatiaľ neosadzujeme pevnými rezistormi, ale odporovými trimrami, aby sme mohli voltmeter nakalibrovať. Tolerancia zosilnenia T1 a T2 býva totiž obrovská.

Po zapnutí sa začnú súčiastky nerovnomerne ohrievať, čo spôsobuje nevyváženie mostíka. To odstránime nastavením potenciometra tak, aby ručička meracieho prístroja ukazovala na nulu. Po niekoľkých minútach sa tento jav stabilizuje. Napájanie je možné z 9V batérie (pozor na odoberaný prúd, životnosť batérie je len niekoľko hodín merania), alebo z externého zdroja 9 – 15V. Výhodnejšia je však batéria.

Kalibrácia

Teraz môžeme začať s kalibráciou. Budeme potrebovať regulovateľný zdroj jednosmerného napätia 0 až 25V a presný voltmeter. Na zdroji postupne nastavujeme napätia a otáčaním trimrov sa snažíme dosiahnuť zobrazenie zhodných napätí na oboch voltmetroch. Začíname s rozsahom 50V, ale otočením jedného trimra sa rozštelujú ostatné rozsahy. Vyžaduje si to trpezlivosť. Na záver nahradíme trimre pevnými rezistormi. Nezvyčajné hodnoty môžeme zložiť z viacerých rezistorov.

VF sonda na meranie VF napätia

Veľmi užitočným doplnkom k voltmetru je VF sonda. Pohodlne sa dá zabudovať do vyschnutej fixky. Nezabudnite na krátky zemniaci káblik s krokosvorkou od sondy ku meranému prístroju. Ináč budeme merať iba indukované napätie.

Meranie VF napätí je však vec skôr orientačná. Sonda je totiž frekvenčne aj napäťovo závislá. Presné nakalibrovanie by si vyžadovalo samostatnú stupnicu pre každý rozsah a viacero sond podľa frekvencie. S touto sondou vystačíme pre rozsah KV, na vyššie frekvencie by bolo vhodné vstupný kondenzátor zmenšiť. Presnosť je znížená najmä pri meraní malých napätí, pri vyšších napätiach presnosť rastie. Pre väčšinu meraní je presnosť postačujúca.