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无线电电子与电气工程百科全书 信号电平指示器
系统的声音很大程度上取决于其部分的信号电平，这已不是什么秘密。 通过监测电路过渡部分的信号，我们可以判断各种功能块的运行情况：增益、引入的失真等。 在某些情况下，根本无法听到生成的信号。 在无法通过耳朵控制信号的情况下，使用各种电平指示器。 对于观察，既可以使用指针仪器，也可以使用确保“条形”指示器运行的特殊设备。 因此，让我们更详细地了解他们的工作。 1.百分表 1.1 最简单的条形图 这种类型的指标是所有现有指标中最简单的。 刻度指示器由指针装置和分频器组成。 指标的简化图如图 1 所示。
作为仪表，最常使用总偏差电流为 100 - 500 μA 的微安表。 这种设备是为直流电而设计的，因此，对于它们的操作，声音信号必须通过二极管进行整流。 该电阻器旨在将电压转换为电流。 严格来说，该设备测量通过电阻器的电流。 它是根据欧姆定律（有这样的。Georgy Semenych Om）对电路的一部分进行初步计算的。 在这种情况下，应考虑到二极管后的电压将减少 2 倍。 二极管的品牌并不重要，因此任何工作频率大于 20 kHz 的二极管都可以。 因此，计算：R = 0.5U/I 其中： R 是电阻器的电阻（欧姆） U - 最大测量电压 (V) I——指标总偏转电流（A） 通过给它一些惯性来评估信号电平要方便得多。 那些。 该指标显示水平的平均值。 这可以通过将电解电容器与器件并联来轻松实现，但是应该注意，在这种情况下，器件上的电压将增加（2 的根）倍。 这种指示器可用于测量放大器的输出功率。 如果被测信号的电平不足以“激起”设备怎么办？ 在这种情况下，晶体管和运算放大器（以下简称运放）之类的家伙来救援。 1.2 三极管指示灯 如果可以测量通过电阻的电流，那么就可以测量晶体管的集电极电流。 为此，我们需要晶体管本身和集电极负载（相同的电阻器）。 晶体管上的条形图指示器示意图如图 2 所示。 XNUMX.
在这里，一切都很简单。 晶体管放大电流信号，但除此之外一切都一样。 晶体管的集电极电流必须超过器件的总偏转电流至少 2 倍（这样对晶体管和您来说都更平静），即如果总偏转电流为 100 µA，则集电极电流必须至少为 200 µA。 事实上，这对于毫安来说是正确的，因为。 通过“带哨子”的最弱晶体管飞行 50 mA。 现在我们查看参考书并在其中找到当前传递系数 h21e. 计算输入电流：Ib 我是k/h21E 其中：我b - 输入电流 Ik - 总偏转电流 = 集电极电流 h21E - 电流传递系数 根据电路部分的欧姆定律计算 R1：R=Ue/Ik 其中： R - 电阻 R1 Ue - 电源电压 Ik - 总偏转电流 = 集电极电流 R2 旨在抑制基极电压。 选择它，您需要在没有信号的情况下以最小的箭头偏差实现最大灵敏度。 R3 调节灵敏度，其电阻实际上并不重要。 有时，信号不仅需要放大电流，还需要放大电压。 在这种情况下，指示器电路与 OE 级联相补充。 例如，在 Comet 212 磁带录音机中使用了这种指示器。 其方案如图所示。 3.
1.3 运算放大器上的刻度指示器 这种指示器具有高灵敏度和输入电阻，因此，它们使测量信号的变化最小。 使用运算放大器的一种方法 - 电压到电流转换器如图所示。 四。
这种指示器的输入电阻较低，但计算和制造非常简单。 计算电阻R1：R=Us /I最大 其中： R 是输入电阻器的电阻 Us - 最大信号电平 I最大 - 总偏转电流 根据与其他电路相同的标准选择二极管。 如果信号电平低和/或需要高输入阻抗，则可以使用中继器。 其方案如图所示。 5.
为了二极管的可靠运行，建议将输出电压提高到 2-3 V。因此，在计算中，我们从运算放大器的输出电压开始。 首先，让我们找出我们需要的增益：K \uXNUMXd UØ/U凛. 现在让我们计算电阻 R1 和 R2： K=1+(R2/R1) 额定值的选择似乎没有限制，但不建议将 R1 设置为小于 1 kOhm。 现在计算 R3：R=Uo/I 其中： R - 电阻 R3 Uo - 运算放大器的输出电压 I - 总偏转电流 2. 峰值（LED）指示灯 2.1 模拟指标 也许是目前最流行的指标类型。 让我们从最简单的开始。 在 ris.6 显示了基于比较器的“信号/峰值”指标图。 考虑行动原则。 响应阈值由参考电压设置，参考电压由分压器 R1R2 在运算放大器的反相输入端设置。 当直接输入端的信号超过参考电压时，运放输出端出现+Uп, VT1 打开，VD2 亮起。 当信号低于参考电压时，运放的输出为-Uп. 在这种情况下，VT2 断开，VD2 点亮。 现在让我们计算一下这个奇迹。 让我们从比较器开始。 首先，我们在 2 - 3 kOhm 范围内选择响应电压（参考电压）和电阻器 R68。 计算参考电压源中的电流 I至=U运/Rб 其中：我至 - 通过 R2 的电流（可以忽略反相输入的电流） U运 - 参考电压 Rб - 电阻 R2
现在让我们计算一下 R1。 R1=(Ue-U运）/ 我至 你在哪里e - 电源电压 U运 - 参考电压（跳闸电压） I至 - 通过 R2 的电流 限流电阻R6按公式选择 R1=Ue/ 我搭载了LED 其中： R - 电阻 R6 Ue - 电源电压 I搭载了LED - LED 的直流电流（建议在 5 - 15 mA 内选择） 补偿电阻 R4、R5 选自参考书，对应于所选运算放大器的最小负载电阻。 2.2 逻辑元件指标 让我们从带有一个 LED 的限制指示器开始（图 7）。 该指标基于施密特触发器。 如您所知，施密特触发器有一些滞后，即触发阈值与释放阈值不同。 这些阈值之间的差异（磁滞回线的宽度）由 R2 与 R1 的比率决定，因为施密特触发器是一个正反馈放大器。 限流电阻R4的计算原理与前面电路相同。 基极电路中的限流电阻是根据 LE 的负载能力计算得出的。 对于 CMOS（推荐使用 CMOS 逻辑），输出电流约为 1,5 mA。
首先，让我们计算晶体管级的输入电流： Ib=I搭载了LED/h21E 其中：我b - 晶体管级的输入电流 I搭载了LED - LED 的直流电流（建议设置为 5 - 15 mA） h21E - 电流传递系数 现在我们可以粗略计算一下输入阻抗： Z=E/Ib 其中： Z - 输入阻抗 E - 电源电压 Ib - 晶体管级的输入电流 如果输入电流不超过LE的负载能力，可以不用R3，否则可以用公式计算： R=(E/Ib)-Z 其中：R - R3 E - 电源电压 Ib - 输入电流 Z - 级联的输入阻抗 要测量“条形”信号，您可以组装一个多级指示器（图 8）。 这样的指示器虽然简单，但灵敏度低，只适合测量3伏及以上的信号。 LE 操作阈值由调谐电阻器设置。 该指示灯使用TTL元件，如果是CMOS，则应在每个LE的输出端安装一个放大级。
2.3. 专用微电路上的峰值指示器 制作它们的最简单方法。 一些方案如图所示。 9
您也可以使用其他显示放大器。 您可以在商店或从 Yandex 索取他们的连接方案。 您也可以从 Masterkit 订购现成的套件，masterkit.ru/main/bycat.php?num=15 3. 峰值（发光）指标 曾经它们被用于国内技术，现在它们被广泛用于音乐中心。 这种指示器很难制造（包括专门的微电路和微控制器）和连接（需要多个电源）。 我不建议在业余技术中使用它们。 作者：Pavel Ulitin，Overlord7[doggy]yandex.ru，ICQ#：322-026-295； 出版：cxem.net
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