На практике часто возникает потребность в индикаторе, который позволял бы с высокой точностью оценивать максимальное (амплитудное) значение напряжения или тока в проверяемой цепи. Если форма напряжения известна — меандр или синусоида, то в этом случае используют обычный вольтметр переменного тока, умножая полученный результат на постоянный коэффициент (соответственно, 2 и Ö 2). Однако если форма напряжения сложна, например, сигнал 34 (рис.1) при определении пиковой выходной мощности УМЗЧ, то без осциллографа не обойтись. Да и с ним неудобно — нужно вглядываться в экран, сравнивая между собой амплитуду импульсов. К тому же, и точность этого метода невелика.

 

Рис.1.

Выйти из этого положения поможет предлагаемый пиковый индикатор, схема которого (рис.2) с небольшими изменениями взята из замечательной книги Р. Графа [1]. На ОУ DA1.1 выполнен буферный усилитель с единичным коэффициентом усиления по напряжению и большим — по току, который изменяет напряжение на накопительном конденсаторе С1.

При подаче на вход напряжения положительной полярности относительно "земли", напряжение на выводе 8 усилителя будет равно +Uпит до тех пор, пока напряжение на С1, и, соответственно, на выводе 1 DA1.1 на несколько милливольт не превысит входное напряжение (в данном случае, при применении указанных ОУ — на 10...12 мВ).

Благодаря такому включению можно не учитывать падение напряжения на диоде VD1 (400...800 мВ — в зависимости от протекающего через него тока), который "не разрешает" конденсатору разряжаться в те моменты, когда Uвыв 1> Uвыв 2, из-за низкого выходного сопротивления DA1.1 (сотни ом).

 

Конденсатор заряжается практически мгновенно (за несколько миллисекунд), а из-за большого входного сопротивления буфера DA1.2 и обратного сопротивления диода VD1 (около сотни мегом) он разряжается очень медленно (несколько мВ/с).

Рис.2.

Для принудительной разрядки конденсатора служит сенсор SB1. Входное сопротивление индикатора численно равно сопротивлению R1. К выходу приставки можно подключить любой вольтметр постоянного тока.

Детали. Диод VD1 в крайнем случае можно заменить на варикап с малой емкостью перехода в пластмассовом непрозрачном корпусе (у таких диодов обратное сопротивление перехода в 10...20 раз выше, чем у КД521 (и аналогичных).

При применении диода КД521 конденсатор слишком быстро разряжается. При измерении напряжений выше Uпит/2 на входе следует поставить резисторный делитель.

 

Печатная плата детектора изображена на рис. За, расположение деталей при применении микросхемы КР574УД2, 574УД2 в пластмассовом корпусе — на рис.3б, а при применении К574УД2 в металлическом — на рис. Зв.

Рис.3.

Данный прибор разрабатывался как измеритель тока короткого замыкания (Iкз) автомобильных аккумуляторов.

Из многочисленной литературы, посвященной свинцовым (кислотным) аккумуляторам, известно, что по этому параметру при полной зарядке легко определить их реальную емкость, а также возможную причину неисправности

• сульфитация всей поверхности пластин или сульфатный "мостик" между двумя пластинами. В первом случае Iкз будет низким, во втором — почти как у нового аккумулятора, однако в обоих случаях аккумулятор будет довольно быстро саморазряжаться. Зная диагноз, нетрудно определить судьбу "больного" — сразу на свалку, или сначала попытаться пережечь мостик.

Но если определять 1Ю обычным амперметром, вы или испортите прибор, или расплавите провода. В этом же приборе необходимо, закоротив R1 низкоомным шунтом (куском проволоки диаметром 1...2 мм), кратковременно коснуться концами шунта клемм одной банки. Время установки показаний, как уже говорилось выше

• около 5...10 мс, так что шунт не успеет даже нагреться; длину шунта определяют экспериментально — так, чтобы с подключенным шунтом напряжение на клеммах эталонной банки аккумулятора составляло 1...1.5 В.

Таким же способом можно измерить Iкз блока питания, однако следует помнить, что напряжение на R1 не должно превышать Uпит/2 (4,5 В). Ток потребления прибора равен 2,5 мА; нормально работать он начинает при Uпит = 5,0В, поэтому для его питания лучше всего использовать батарею типа "Крона". Максимальная частота входного напряжения, как и у всех скоростных ОУ — несколько мегагерц, при увеличении Uпит она возрастает. Если конденсатор С1 зашунтировать резистором сопротивлением 47...200 кОм, то данный прибор можно использовать как обычный среднеквадратичный вольтметр переменного тока с большим входным сопротивлением.

А. Колдунов

Литература:

1. Граф Р. Электронные схемы: 1300 примеров. — М.: Мир, 1989, С.194.