【讨论】大家对1.5V供电的毫伏表有兴趣没？

hotdll

请各位老师帮我看看，没啥问题我就开始做实物了
        最近在看《晶体管电路设计》上下册，刚好没事弄ESR表，就想提高ESR表测量几mV电压的线性，弄着弄着，就萌发做个毫伏表的想法。花了1天时间，画了个电路图，用软件仿真了下，线性还不错。仿真分辨率是10uV左右.

       Q1和Q2构成小信号放大器，放大倍数为100倍，1mVp输入的时候，输出100mVp的信号。供电部分使用单电池1.5V供电，为保持电压变化时放大倍数稳定，集电极电阻用4.7mH-10mH色环或者工字电感替代。

       Q2和Q3构成交流信号整流电路。整个电路在负载R6、R7获得的放大倍数为2.5倍。当输入1mVp信号的时候，刚好使表头满副（因为我打算用它做MF47表外挂，MF表的0.05mA/0.25V档位刚好可以满幅）。为保持1.5V电压变化时放大倍数不变，集电极电阻用4.7mH-10mH色环电感替代，同时可以提高输出的摆幅。

       VR3用于为D1和D2的提供偏置电压，降低电路对晶体管放大倍数的要求，改善非线性。

原件参数：

Q1-Q4使用S9018,该三极管在Ic=5mA，VCE=5V的时候，特征频率特性最佳。Q1-Q4在1.5V工作的时候，电流为1.5-2mA左右。如果使用3V供电，Ic电流为3.5-5mA左右,如果使用锂电池供电，需要将R1、R3、R4、R5阻值修改为100KΩ。
D1和D2使用IN60。
L1-L4使用色环电感或工字电感，电感直流电阻尽可能小于50Ω。
耦合电容使用高频特性好的电容，如果不考虑低频，可以使用0.1uF的瓷片电容，或者涤纶电容。也可以使用CBB或者独石电容。
C4和C7建议使用漏电小的电解电容22-220uF并联0.1uF瓷片电容。
VR1和VR2使用100Ω可调电阻，VR3使用200-500Ω的可调电阻。

调试：
测量Q1-Q4的Ic电流大小，1.5-5mA均属于正常，电流过小会影响频率响应宽度，过大太浪费并会降低放大倍数。
找一信号发生器，或MP3等接电位器，在电位器调整脚接示波器使信号幅度为1mVp，然后接上IN1，通过调整VR1使Q2输出为100mVp，调整VR2使表头刚好满幅。
对地短路IN1或IN2，调整VR3，使表头刚好有小于1uA电流以内。如果懒得调整，该可调电阻可以用1个1N60代替，这样免调试，可以减少1N60至少一半的门槛电压。
设计的时候是用于MF47表的外挂，所以50uA档是0.25V满幅，内阻相当于5KΩ，如果使用50uA或者100uA表头，根据表头内阻须加外围调整电路以保护表头，必要的时候，需要调整VR2的值。


使用说明：
我是打算当外挂使用的，将来把ESR表，电感表以及这个电路合成一个板。用现在的垃圾MF47表改。这样就可以有外壳了。电池仓也刚好是现成的。所以我计算的时候都是按MF47表的参数设计的。

如果要扩展量程，可以用波段开关，切换分压电阻，将档位变成X1mV,X10mV,X100mV,X1V,X10V。
如果对输入阻抗有要求前级可以加设计跟随器，在设计跟随器的发射极电阻上分x1mV,x10mV的档位。

如果对电路有更高的要求，整个电路可以使用稳压电源供电，比如稳压二极管1.5-3.2V的稳压二极管或再加个三极管扩流供电，或给Q1-Q4的基极单独用稳压供电，简单的比如1.5V以上的用两个1N4148供电，1.5V的用一个1N4148和1个1N60，也可以用1个1N4148串一个10K电阻。

原理图部分





将VR3换成1N60的图

fujiachun

这个毫伏表频率是多少？这种电路的增益不容易稳定，调试可不容易哈

天使之音

测量精度怎样？
对器件的参数要求高吗？

hotdll

fujiachun 发表于 2015-3-20 07:59
这个毫伏表频率是多少？这种电路的增益不容易稳定，调试可不容易哈

呵呵，我先看看大家的意见，仿真的结果还不错。这几天搭电路开工。。。我不喜欢焊洞洞板啊。。焊洞洞板整的速度比较慢。PCB热转印我还不会。慢慢来，反正不急。等我弄好了。上图。

hotdll

天使之音 发表于 2015-3-20 10:56
测量精度怎样？
对器件的参数要求高吗？

暂时仅限于图纸上，仿真通过。我这几天搭电路模拟看看。大部分时间要带孩子，空闲时间较少，所以进度比较慢。

junyee

MD,但凡是能人,玩什么东西都像摆弄玩具似的.

特别是看到LZ这样的,还有这两天冒泡那位7天从0做出硬件软件的朋友.

fujiachun

hotdll 发表于 2015-3-20 12:18
呵呵，我先看看大家的意见，仿真的结果还不错。这几天搭电路开工。。。我不喜欢焊洞洞板啊。。焊洞洞板整 ...

仿真一下通带看看，一般仪表用的比较多的是直接耦合的。

szywang

junyee 发表于 2015-3-20 14:22
MD,但凡是能人,玩什么东西都像摆弄玩具似的.

特别是看到LZ这样的,还有这两天冒泡那位7天从0做出硬件软件 ...

是的，这个世界总有些人，很神。
当初我大学时候，一个同学，大一四处和各地同学聊天，几个月后，人家就用各地方言和大家聊天了。据说现在在美帝娶了个荷兰小美女。

junyee

《晶体管电路设计 这套书我也买了,略看了一篇,然后就丢一边了.
阅读的过程可以学到很多,似乎理解了,但回过头来想,却不得要领.

啥也做不出来.

我自认在同行/同学当中自学能力算高的了,和LZ一比,矮的不止半截.

hotdll

fujiachun 发表于 2015-3-20 15:40
仿真一下通带看看，一般仪表用的比较多的是直接耦合的。

直接耦合的话，1.5V供电有点困难。。。我试试。