Elektronika
Ekonomiczna sonda logarytmiczna 40 MHz - PCB do projektu AVT 1962
- Umożliwia pomiary poziomu sygnałów AC od pasma akustycznego do około 40 MHz, z torami +20 dB, 0 dB i −20 dB oraz wyjściem logarytmicznym. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Ekonomiczna sonda logarytmiczna – pomiary AC do 40 MHz AVT1962
Sonda pozwala mierzyć poziom sygnałów zmiennych i obserwować charakterystyki częstotliwościowe na oscyloskopie.
Sonda logarytmiczna do warsztatu pomiarowego
AVT1962 pozwala zbudować sondę pomiarową do napięć zmiennych, przydatną przy badaniu układów audio, filtrów, wzmacniaczy i torów w.cz. Układ przetwarza poziom sygnału na napięcie stałe o charakterystyce logarytmicznej, dzięki czemu można wygodnie obserwować duży zakres zmian amplitudy.
Sonda ma trzy wybierane tory sygnałowe: wzmacniacz +20 dB, tor bez wzmocnienia 0 dB oraz tłumik −20 dB. Może współpracować z generatorem-wobulatorem i oscyloskopem w trybie X-Y, tworząc praktyczny zestaw do obserwacji charakterystyk częstotliwościowych w czasie rzeczywistym.
Karta techniczna
AVT1962
Ekonomiczna sonda logarytmiczna z trzema torami wejściowymi, detektorem szczytowym, filtrem dolnoprzepustowym, przetwornikiem logarytmicznym na MCP6002, kompensacją termiczną i opcjonalną przetwornicą DC/DC zasilaną z dwóch ogniw AAA.
| Wersja | A – płytka PCB |
| Typ projektu | sonda logarytmiczna do pomiarów napięć zmiennych |
| Zastosowanie | pomiary poziomu AC, charakterystyki częstotliwościowe, praca z generatorem-wobulatorem i oscyloskopem |
| Zakres częstotliwości | od pasma akustycznego do około 40 MHz |
| Tory pomiarowe | +20 dB, 0 dB, −20 dB |
| Zakres −20 dB | dynamika 52 dB, czułość 1,5 Vpp |
| Zakres 0 dB | dynamika 52 dB, czułość 150 mVpp |
| Zakres +20 dB | dynamika 23 dB, czułość 15 mVpp |
| Wzmacniacz +20 dB | Q1…Q3, 2N3904, szerokopasmowy wzmacniacz z regulacją RV1 |
| Pasmo wzmacniacza +20 dB | około 40 Hz…35 MHz dla spadku −3 dB |
| Rezystancja wejściowa toru +20 dB | około 100 kΩ |
| Tłumik −20 dB | rezystancyjny, R24 i R25 |
| Detektor wejściowy | detektor szczytowy z diodą Schottky’ego BAT85 |
| Filtr wygładzający | trzystopniowy filtr dolnoprzepustowy RC, konfigurowany zworami JP8…JP10 |
| Przetwornik logarytmiczny | U1A, MCP6002 z diodą D4 w pętli sprzężenia zwrotnego |
| Kompensacja termiczna | D4 i D5, najlepiej tego samego typu i zbliżonych parametrów |
| Wzmacniacz wyjściowy logarytmiczny | U1B, MCP6002 z regulacją skali przez RV2 |
| Typowa skala wyjścia | około 1 V/dekadę, czyli 20 dB zmian poziomu sygnału |
| Przykładowe mapowanie po kalibracji | 0,5 Vp-p → 0,7 Vdc; 1,0 Vp-p → 1,0 Vdc; 10 Vp-p → 2,0 Vdc |
| Wyjście sondy | P2, sygnał wolnozmienny do wejścia Y oscyloskopu lub toru audio |
| Filtr wyjściowy | R32/C26, filtr dolnoprzepustowy około 420 Hz |
| Zasilanie podstawowe | 2×AAA z opcjonalną pojemnościową przetwornicą DC/DC |
| Alternatywne zasilanie | zewnętrzne +5 V albo dwa pastylkowe ogniwa litowe po rezygnacji z przetwornicy DC/DC |
| Wymagane napięcie Vcc | 3,5…7,0 V |
| Przetwornica DC/DC | pompa ładunkowa na Q4…Q7, D7…D12, C23…C24, około 30 kHz |
| Filtracja przetwornicy | C25 oraz L1 1 mH |
| Regulacja wzmacniacza +20 dB | RV1, ustawienie Ku=10 razy przy sygnale np. 1 MHz |
| Regulacja przetwarzania logarytmicznego | RV2, kalibracja na dwóch poziomach sygnału różniących się 10-krotnie |
| Zalecana obudowa | ekranowana; w modelu zastosowano KRADEX Z32B |
| Możliwość skrócenia PCB | po rezygnacji z koszyka AAA płytkę można skrócić o około 5 cm |
| Wymiary płytki PCB | 30×210 mm |
Wersja A – płytka PCB
AVT1962 A zawiera płytkę PCB do projektu ekonomicznej sondy logarytmicznej. Elementy elektroniczne z poniższego wykazu trzeba skompletować osobno.
Wykaz elementów
- R1: 220 kΩ
- R2: 560 kΩ
- R3, R14, R22, R26: 1 kΩ
- R4, R9: 33 kΩ
- R5, R10: 18 kΩ
- R6: 510 Ω
- R7, R12: 68 Ω
- R8: 56 Ω
- R11: 330 Ω
- R13: 51 Ω
- R15: 22 Ω
- R16-R18: 100 kΩ
- R19, R20: 1 MΩ
- R21: 6,8 MΩ
- R23: 4,7 kΩ
- R24: 91 kΩ
- R25: 10 kΩ
- R27, R30, R31: 2,2 kΩ
- R28, R29: 22 kΩ
- R32: 560 Ω
- RV1: 100 Ω, potencjometr liniowy montażowy RM-065
- RV2: 10 kΩ, potencjometr liniowy montażowy RM-065
- C1, C9, C12, C14, C16: 10 nF
- C2, C10, C11, C13, C15: 100 pF
- C3, C4, C26: 680 nF
- C5, C6: 220 pF
- C7, C25: 470 nF
- C8, C19, C23, C24: 100 µF / 10 V
- C17: 100 nF
- C18: 10 µF / 10 V
- C20: 1 µF
- C21, C22: 1 nF
- D1, D6: LED 3 mm
- D2: dioda Zenera 3,3 V
- D3, D11, D12: BAT85
- D4, D5, D7-D10: 1N4148
- Q1-Q3: 2N3904
- Q4, Q5, Q7: BC547B
- Q6: BC557B
- U1: MCP6002, DIP-8
- L1: 1 mH, osiowy
- JP1-JP11, P2, P3: goldpin męski 2 piny
- P1: złącze śrubowe ARK-2, raster 5 mm
- Obudowa, kable przyłączeniowe, przełączniki i elementy mechaniczne dobrane do konfiguracji sondy
Notes
Przed montażem warto wybrać docelową konfigurację sondy. Można wykonać pełny układ z torami +20 dB, 0 dB i −20 dB albo pominąć wzmacniacz, tłumik lub przetwornicę DC/DC, jeśli nie będą potrzebne.
Wzmacniacz +20 dB kalibruje się potencjometrem RV1 na wzmocnienie 10 razy. Przetwornik logarytmiczny reguluje się RV2, podając dwa sygnały różniące się amplitudą 10-krotnie i ustawiając przyjętą różnicę napięcia wyjściowego, np. 1 V.
Dla stabilnych pomiarów warto zastosować obudowę ekranowaną, krótkie połączenia masy i przewód ekranowany do wyjścia sondy. Przy pracy z wobulatorem wyjście sondy podłącza się do wejścia Y oscyloskopu, a sygnał synchronizacji wobulatora do wejścia X.
Uwaga: Sonda nie jest przeznaczona do bezpośredniego pomiaru napięć sieciowych ani nie zastępuje sondy wysokonapięciowej lub izolowanej. Wejście należy chronić przed zbyt dużymi poziomami sygnału, a masę sondy łączyć zgodnie z zasadami pracy z używanym generatorem i oscyloskopem.
Najczęściej zadawane pytania
Wersja A zawiera płytkę PCB. Wszystkie elementy elektroniczne trzeba skompletować osobno.
To sonda logarytmiczna do pomiaru poziomu sygnałów zmiennych i obserwacji charakterystyk częstotliwościowych, na przykład filtrów, wzmacniaczy i innych czwórników.
Sonda pracuje od pasma akustycznego do około 40 MHz, zależnie od konfiguracji torów i filtrów.
Dostępne są trzy tory: +20 dB, 0 dB oraz −20 dB. Pozwalają dopasować czułość do poziomu badanego sygnału.
Przetwornik logarytmiczny i wzmacniacz wyjściowy pracują na podwójnym wzmacniaczu operacyjnym MCP6002 typu rail-to-rail.
Podstawowo z dwóch ogniw AAA i opcjonalnej przetwornicy DC/DC podwajającej napięcie. Można też zastosować zewnętrzne zasilanie +5 V po odpowiedniej konfiguracji.
Tak. RV1 ustawia wzmocnienie toru +20 dB, a RV2 skalę przetwarzania logarytmicznego, na przykład 1 V/dekadę zmian poziomu sygnału.
Tak. Można zrezygnować z przetwornicy DC/DC, wzmacniacza +20 dB lub tłumika −20 dB, wykonując stałe połączenia zgodne z wybraną konfiguracją.
Najwygodniej współpracuje z generatorem-wobulatorem i oscyloskopem w trybie X-Y, ale może też służyć jako samodzielna sonda poziomu sygnału AC.
Nie. To wersja A, czyli sama płytka PCB. Wzmacniacz MCP6002, tranzystory, diody, rezystory, kondensatory, dławik, goldpiny, złącze ARK, obudowę, przełączniki i pozostałe podzespoły trzeba dobrać osobno według wykazu.
