гут достигать нескольких процентов, поскольку значения реальных коэффициентов передачи измеряются при внешней калибровке и записываются в память микроЭВМ. Поэтому требуется подстройка лишь постоянных времени R1C2, R2C3 и т. д., которую можно производить с помощью переменных сопротивлений.

В МП рис. 4.8 предусмотрена цепь защиты ЦЗ, ограничивающая напряжение на входе ОУ на уровне 0,7 В. При нормальной работе напряжение на инвертирующем входе ОУ благодаря глубокой ООС близко к нулю. Однако при перегрузке, когда измеряемое напряжение не соответствует коэффициенту передачи, из-за насыщения выходного каскада ОУ напряжение на его инвертирующем входе может резко возрасти. Ток, протекающий при перегрузке через схему защиты, на всех пределах ограничивается высокоомным сопротивлением R1, т. е. максимальные токи, протекающие по элементам защиты МП, в схеме на рис. 4.8 гораздо меньше, чем в схеме на рис. 4.7.

Рассматриваемый МП в отличие от предыдущей схемы не тре-бует высоковольтного реле. В этих схемах есть отличие также в режимах работы ОУ. В схеме на рис. 4.7 требуется дифференциальный ОУ, допускающий неинвертирующее включение. Так как на его входе присутствует синфазное переменное напряжение, то в области высоких частот требуется не только достаточно большой коэффициент усиления, но и достаточно большой коэффициент ослабления синфазного сигнала. С другой стороны, сопротивления ОС усилителя в схеме на рис. 4.7 могут быть выбраны достаточно низкоомными, что позволяет исключить шунтирующие конденсаторы.

В схеме на рис. 4.8 в качестве ОУ выступает инвертирующий усилитель, который может быть и не дифференциальным. Из-за отсутствия синфазного сигнала не важны частотные свойства коэффициента ослабления синфазного сигнала. Благодаря высо-коомному сопротивлению R1 схема-надежно защищена от перегрузок по входу. Сопротивления, ОС должны быть высокоомными, шунтированными емкостями, т. е. при настройке требуется осуществлять большее число регулировок.

В приборах 1061, 1071, 1081 фирмы Datron Electronics используется схема автоматической компенсации высокочастотной погрешности. Между выходом МП, изображенного на рис. 4.8, и входом преобразователя СЗ переменного напряжения в постоянное включена схема, изображенная на рис. 4.9. Схема представляет собой инвертирующий повторитель, у которого коэффициент передачи в области высоких частот можно изменять с помощью управляющего напряжения постоянного тока С/упр- Коэффициент передачи в области высоких частот определяется конденсаторами С1 и С2; параллельно последнему включена цепочка, состоящая из разделительных емкостей СЗ п С4 и варикапов Д1 и Д2, емкость которых зависит от приложенного к ним постоянного напряжения. Резисторы R3-R5 задают катодам варикапов отрицательный потенциал. Полевой транзистор осуществляет развязку

сз Д1 дг ch

-о вых

-fn О

Рис. 4.9. Схема автоматической коррекции амплитудно-частотной характеристики блока измерения переменного напряжения Datron Electronics 1071

варикапов по переменному току от общей точки схемы. Так как "по переменному току потенциал истока полевого транзистора повторяет потенциал его затвора, то напряжение переменного тока на сопротивлении r4 равно нулю, т. е. переменный ток в цепочку сопротивлений r4, r5 не ответвляется, а значит, цепочка варикапов не шунтируется. Сопротивления r6, r7 и r9 выбраны такими, что ReRrWRg, при этом в точке А потенциал по переменному току в два раза меньше потенциала катода варикапа д2, т. е. равен потенциалу точки между варикапами. Переменное напряжение на сопротивлении r8 равно нулю, т. е. цепочка сопротивлений r8, r9 также не шунтирует варикапов.

Схема выполняет свои функции следующим образом. При внешней калибровке прибора для каждого предела измерения в микроэвм вырабатывается код N, при котором происходит компенсация высокочастотной погрешности прибора на этом пределе. В режиме измерения при включении нужного -предела измерения микроэвм посылает этот код N в цифро-аналоговый преобразователь, на выходе ЦАП появляется управляющее напряжение /7упр, емкости варикапов становятся такими, что амплитудно-частотная характеристика рассматриваемой схемы компенсирует нелинейность амплитудно-частотной характеристики МП и ПСЗН прибора. При переключении предела измерения микроЭВМ посылает в ЦАП новый код N, соответствующий новому пределу.

Калибруют приборы 1061, 1071, 1081 следующим образом. Вначале от генератора образцовых переменных сигналов на вход прибора подают переменное напряжение с частотой 500 Гц. Причем на панели управления прибором может быть набрано зна-г чение подаваемого напряжения, если оно отличается от верхнего f значения калибруемого предела измерения. Производится изме- рение этого напряжения, микроЭВМ вычисляет и запоминает по- лученный коэффициент передачи. Затем подается переменное на-. пряжение с частотой 30 кГц. Производится измерение этого напряжения, микроэвм рассчитывает код Л, при котором коэффициент передачи тракта переменного сигнала, состоящего из МП, схемы компенсации и ПСЗН, на частоте 30 кГц равен коэффи- циенту передачи тракта на частоте 500 Гц. Снова производится измерение входного напряжения уже при вычисленном значении кода N. Микроэвм рассчитывает уточненное значение кода. Так повторяется несколько раз, пока расхождение в коэффициенте передачи тракта переменного сигнала на высокой и низкой частоте станет меньше 0,075 %. После этого частотная погрешность вольтметра во всем рабочем диапазоне частот не превышает заданного значения. Процедура калибровки имеет итеративный характер из-за нелинейности характеристик варикапов.

Как уже отмечалось, в широкополосных вольтметрах переменного напряжения используются резистивно-емкостные МП, у которых на низкой частоте коэффициенты передачи определяются резисторами, а на высокой - конденсаторами. В приборах без микропроцессора для подстройки коэффициента передачи до номинального значения на высокой частоте используют подстроечные конденсаторы. Так как малогабаритные конденсаторы имеют невысокую точность изготовления, а малогабаритные подстроечные конденсаторы небольшие пределы регулирования, то приходится подбирать конденсаторы постоянной емкости, и подстройка становится длительной и трудоемкой операцией. В [84] описывается свободная от этого недостатка схема, использующая только подстроечные резисторы (рис. 4.10).

Процесс подстройки коэффициента передачи МП Пвык/их до номинального значения осуществляется следующим образом. Сначала при крайне правом положении движка потенциометра R4 регулировкой резистора R3 добиваются независимости коэффициента передачи усилителя Uyc/ux от частоты, которая достигается при условии {R2+R3+Ri)/Ri=CilC2. При этом

Uyo=UxCi/C2=U {R2+RS+R4) /Rl.

Отношение С1/С2 выбирают несколько большим, чем номинальное значение коэффициента передачи МП. Далее регулировкой положения движка потенциометра R4 добиваются, чтобы коэффициент передачи МП соответствовал своему номинальному значению. При этом практически независимо от частоты имеем

«вых=аус iR2+R3+Ri) I(i?2+?3+?4) =«х (i?2+i?3+i?4) IRx-