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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Indicateur de différence de tension. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Parfois, dans la pratique des radioamateurs, il est nécessaire de comparer deux tensions et de surveiller l'évolution de leur différence. Bien sûr, ils diront peut-être qu'à cette fin, vous pouvez utiliser deux voltmètres, à l'aide des comparateurs à cadran dont il n'est pas difficile de faire l'évaluation nécessaire. Cependant, cette méthode n’est pas toujours acceptable à la fois en raison de son imperfection et de sa faible précision lors de l’estimation d’une petite différence de tension. C'est là que l'électronique vient à la rescousse, notamment l'indicateur proposé dont le schéma général est présenté sur la Fig. 1. Il s'agit d'un amplificateur différentiel réalisé sur les transistors VT1 et VT2 dont les charges sont les LED HL1 et HL2. Une caractéristique distinctive de l'indicateur est la combinaison des fonctions de dispositifs de comparaison et d'indication en une seule cascade.
Si les tensions constantes d'entrée fournies aux connecteurs XS1 et XS2 sont égales, la luminosité des LED est la même. Mais dès que l'une des tensions change d'environ 3 %, la différence de luminosité de la lueur deviendra perceptible, et si la différence dans les signaux d'entrée est supérieure à 20 %, une seule LED s'allumera, par laquelle le signe de la différence de tension est déterminée. Quelles sont les capacités pratiques d’un tel indicateur ? Voici deux exemples que les radioamateurs peuvent utiliser pour développer diverses conceptions. Calibrateur d'amplitude - c'est le nom de l'indicateur dont le schéma est présenté sur la Fig. 2. Une tension alternative est fournie au connecteur XS1, dont l'amplitude doit être surveillée et maintenue à un certain niveau - elle est réglée par une tension de référence (de 0,5 à 5 V) réglée sur la base du transistor VT2 en ajustant la résistance R3. Tant que l'amplitude du signal d'entrée est comparable à la valeur réglée, la luminosité des LED est la même. Si l'amplitude dévie dans un sens ou dans un autre, la LED correspondante arrête de s'allumer.
L'indicateur est calibré à un niveau de signal donné comme suit. Un signal, par exemple, d'une amplitude de 1 V est fourni à l'entrée de l'indicateur, et en déplaçant le curseur de la résistance de réglage, la même luminosité des LED est obtenue. Dans ce cas, l'erreur de réglage de la tension de référence ne dépassera pas 3 %. Si la résistance d'accord est remplacée par une résistance variable, dotée d'une échelle correspondante et calibrée, vous pourrez à l'avenir régler rapidement la valeur souhaitée de la tension de référence, et donc le niveau contrôlé du signal d'entrée. La plage de fréquences du calibrateur est de 20 Hz... 100 kHz. Il doit être alimenté à partir d'une source CC stabilisée avec une tension de 10...25 V. Cependant, à une tension supérieure à 20 V, la résistance R2 doit avoir une résistance de 2,2 kOhm. L'une des applications pratiques d'un tel calibrateur est un indicateur du niveau d'enregistrement d'un magnétophone monophonique. Bien entendu, le calibrateur peut également fonctionner dans un magnétophone stéréo, vous permettant de régler avec plus de précision le même gain sur tous les canaux. Dans ce cas, au lieu des résistances R2, R3, la base du transistor VT4 est connectée au même circuit que la base du VT1. Cela vous donnera une entrée supplémentaire. Désormais, chaque entrée est connectée à son propre canal d'amplificateur. Lors de la lecture d'un enregistrement en mode Mono, les commandes du magnétophone règlent la même luminosité des LED. En d’autres termes, le calibrateur devient dans ce cas un indicateur de l’équilibre stéréo. Les entrées du calibrateur sont connectées à des circuits amplificateurs de canal identiques dans lesquels l'amplitude du signal se situe dans les limites ci-dessus (0,5...5 V). Si, lors de la connexion du calibrateur, une distorsion sonore est observée dans le magnétophone, vous devrez installer des émetteurs suiveurs réalisés selon le schéma généralement accepté devant les entrées du calibrateur. Après avoir légèrement transformé le circuit de l'appareil précédent, vous obtiendrez un indicateur de décharge de la batterie, par exemple des cellules galvaniques (Fig. 3). La tension de référence qu'il contient est formée par un stabilisateur paramétrique composé d'une résistance de ballast et d'une diode Zener (parties R4 et VD1).
Le fonctionnement de l'indicateur est illustré sur la figure 4. Dans la plage de tension de batterie de 12,6...7 V, la LED HL1 s'allume et sa luminosité reste presque inchangée. Si la tension descend en dessous de 7 V, la LED HL1 commence à s'allumer et en même temps la luminosité de HL2 diminue. La même luminosité des deux LED peut indiquer la nécessité de recharger la batterie (si elle est composée de piles) ou de la remplacer. Dans la plage de tension 6...2,5 V, la LED HL2 s'allumera, informant que la tension de la batterie est tombée en dessous de la normale.
À l'aide de la résistance d'ajustement R2, vous pouvez déplacer la région limite (dU sur la figure 4) de 3,8...4,3 V avec la position inférieure du curseur, selon le schéma, à 11...12,3 V avec la position supérieure. Il est pratique d'utiliser un tel indicateur, par exemple, dans une voiture pour surveiller la tension du réseau de bord. À la tension d'alimentation maximale, l'indicateur consomme un courant d'environ 2 mA et à une tension de 6 V - environ 1,2 mA. Il peut y avoir d'autres LED, mais vous devrez alors sélectionner une résistance R3 pour obtenir la luminosité souhaitée. Lors du remplacement des transistors en silicium indiqués sur le schéma par des structures npn en germanium (MP37B), une légère expansion de la zone dU, à l'intérieur de laquelle les deux LED sont allumées, a été observée, jusqu'à 1,5 V. Dans le cas de l'utilisation de transistors en silicium du KT361, KT349, séries KT3107 et structures pnp similaires, la polarité devra être modifiée en connectant les LED, la diode Zener et l'alimentation.
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