Montajul permite măsurarea tensiunilor continue pe opt scale cu valori între 100 mV și 20 V. Instrumentul indicator are sensibilitatea de 100 μA și rezistența de 600 Ω. Din potențiometrul R9 se fixează capul de scală, iar din potențiometrul R14 zero instrument. Alimentarea se face dintr-o baterie de 4,5 V. Tensiunea de alimentare este stabilizată cu o diodă Zener la o valoare de aproximativ 3,3–3,5 V.
📌 Explicații de funcționare
- Divizorul rezistiv de intrare (R1* – R8*): Formează un atenuator în trepte pentru cele 8 domenii de măsură (de la 100 mV la 20 V). Selectarea scalei se face prin conectarea bornei pozitive la una dintre intrările X1-X8, în timp ce borna X9 rămâne borna comună (masă/„Obșci”). Rezistențele au valori calibrate pentru a menține o impedanță de intrare foarte ridicată, prevenind încărcarea circuitului măsurat.
- Protecția la supratensiune (V1, V2): Diodele
Д223(V1 și V2) sunt conectate în antiparalel direct pe intrarea amplificatorului. Rolul lor este de a limita pragul maxim de tensiune la circa ±0,6V – 0,7V în cazul unei selectări greșite a scalei, protejând joncțiunile sensibile ale tranzistoarelor împotriva distrugerii. - Amplificatorul diferențial cu tranzistoare pereche (V3.1, V3.2, V4.1, V4.2): Pentru a obține o impedanță de intrare extrem de mare, schema folosește o configurație diferențială în contratimp bazată pe tranzistoare cu efect de câmp sau tranzistoare super-Darlington integrated (notate pe schemă ca structuri duble
К101КТ1). Acest bloc amplifică diferența de potențial dintre semnalul de intrare și punctul de referință. - Reglajele de calibrare:
- Potențiometrul R14 („Ustanovka 0”): Introduce un dezechilibru controlat în puntea diferențială pentru a aduce acul instrumentului indicator
PA1fix la reperul de zero atunci când bornele de măsură sunt în scurtcircuit. - Potențiometrul R9: Ajustează curentul maxim care străbate microampermetrul, permițând calibrarea exactă a aparatului la capătul de scală (etalonare) cu ajutorul unei tensiuni de referință cunoscute.
- Potențiometrul R14 („Ustanovka 0”): Introduce un dezechilibru controlat în puntea diferențială pentru a aduce acul instrumentului indicator
- Stabilizarea alimentării: Montajul este alimentat de la o baterie de 4,5V (
GB1). Pentru ca descărcarea în timp a bateriei să nu afecteze precizia măsurătorilor, dioda ZenerV5(КС133А) stabilizează tensiunea de lucru a circuitului la o valoare constantă de cca 3,3V.
🛠️ Ghid de piese echivalente moderne
Deoarece schema utilizează componente de proveniență sovietică specifice anilor ’80, realizarea ei actuală necesită înlocuirea acestora cu semiconductoare moderne echivalente:
- Structura de tranzistoare duble V3, V4 (К101КТ1): Era o matrice integrată sovietică conținând tranzistoare complementare împerecheate termic și electric, utilizată pentru a reduce deriva termică a punctului de zero.
- Echivalent modern: Se pot folosi tranzistoare duble integrate moderne de tip MAT02, DMMT3904 sau perechi de tranzistoare de uz general ultra-stabile montate în aceeași capsulă, cum ar fi BC847BS (SOT-363). Pentru o impedanță și mai mare, etajul diferențial poate fi înlocuit complet cu un amplificator operațional modern cu intrări JFET de tip TL071 sau CA3140.
- Diodele de protecție V1, V2 (Д223): Diode de siliciu rapide cu impulsuri, de fabricație sovietică.
- Echivalent modern: Clasica diodă de semnal rapidă 1N4148 îndeplinește exact același rol de limitare și protecție.
- Dioda Zener V5 (КС133А): Diodă Zener sovietică cu o tensiune de stabilizare foarte joasă, de 3,3 V.
- Echivalent modern: BZX55C3V3 sau 1N4728A (diode Zener standard de 3,3 V / 0,5 W sau 1 W).
- Instrumentul indicator PA1 (100 μA / 600 Ω): Microampermetru analogic de panou cu bobină mobilă.
- Echivalent modern: Se poate folosi orice microampermetru analogic de panou de 100 μF disponibil în comerț. Dacă rezistența sa internă este mai mică de 600 Ω, diferența se poate compensa ușor prin adăugarea unei mici rezistențe adiționale în serie cu instrumentul.
- Rezistențele divizorului (R1* – R8*): Notația cu asterisc (*) indică faptul că aceste componente trebuie selecționate la calibrare.
- Recomandare: Pentru a asigura precizia voltmetrului pe toate scalele, folosiți obligatoriu rezistențe cu peliculă metalică cu o toleranță strânsă de 1% sau 0,1%
