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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Indicador de diferencia de voltaje. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición A veces, en la práctica de la radioafición es necesario comparar dos voltajes y controlar el cambio en su diferencia. Por supuesto, pueden decir que para este propósito se pueden utilizar dos voltímetros, utilizando cuyos comparadores no es difícil hacer la evaluación necesaria. Sin embargo, este método no siempre es aceptable debido a su imperfección y a la baja precisión al estimar una pequeña diferencia de voltaje. Aquí es donde la electrónica viene al rescate, en particular el indicador propuesto, cuyo diagrama general se presenta en la Fig. 1. Se trata de un amplificador diferencial fabricado con transistores VT1 y VT2, cuyas cargas son los LED HL1 y HL2. Una característica distintiva del indicador es la combinación de las funciones de los dispositivos de comparación e indicación en una cascada.
Si los voltajes constantes de entrada suministrados a los conectores XS1 y XS2 son iguales, el brillo de los LED es el mismo. Pero tan pronto como uno de los voltajes cambia aproximadamente un 3%, la diferencia en el brillo del resplandor se notará, y si la diferencia en las señales de entrada es superior al 20%, solo se encenderá un LED, mediante el cual se iluminará el letrero. Se determina la diferencia de voltaje. ¿Cuáles son las capacidades prácticas de tal indicador? A continuación se muestran dos ejemplos que los radioaficionados pueden utilizar al desarrollar varios diseños. Calibrador de amplitud: este es el nombre del indicador, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 2. Se suministra voltaje alterno al conector XS1, cuya amplitud debe monitorearse y mantenerse en un cierto nivel; se establece mediante un voltaje de referencia (de 0,5 a 5 V), configurado sobre la base del transistor VT2 ajustando la resistencia R3. Mientras la amplitud de la señal de entrada sea comparable al valor establecido, el brillo de los LED será el mismo. Si la amplitud se desvía en una dirección u otra, el LED correspondiente deja de encenderse.
El indicador se calibra a un nivel de señal determinado de la siguiente manera. Se suministra una señal, por ejemplo, con una amplitud de 1 V a la entrada del indicador y, al mover el control deslizante de la resistencia del recortador, se logra el mismo brillo de los LED. En este caso, el error al configurar el voltaje de referencia no excederá el 3%. Si la resistencia de sintonización se reemplaza por una variable y se le proporciona la escala correspondiente y se calibra, en el futuro podrá establecer rápidamente el valor deseado del voltaje de referencia y, por lo tanto, el nivel controlado de la señal de entrada. El rango de frecuencia del calibrador es 20 Hz... 100 kHz. Debe alimentarse desde una fuente de CC estabilizada con un voltaje de 10...25 V. Sin embargo, a un voltaje superior a 20 V, la resistencia R2 debe tener una resistencia de 2,2 kOhm. Una de las aplicaciones prácticas de dicho calibrador es un indicador del nivel de grabación de una grabadora monofónica. Por supuesto, el calibrador también puede funcionar en una grabadora estéreo, lo que le permite configurar con mayor precisión la misma ganancia en todos los canales. En este caso, en lugar de las resistencias R2, R3, la base del transistor VT4 está conectada al mismo circuito que la base de VT1. Esto te dará una entrada más. Ahora cada entrada está conectada a su propio canal de amplificador. Al reproducir una grabación en modo Mono, los controles de la grabadora configuran el mismo brillo de los LED. En otras palabras, en este caso el calibrador se convierte en un indicador del equilibrio estéreo. Las entradas del calibrador están conectadas a circuitos amplificadores de canal idénticos en los que la amplitud de la señal se encuentra dentro de los límites anteriores (0,5...5 V). Si al conectar el calibrador se observa distorsión del sonido en la grabadora, deberá instalar seguidores emisores fabricados de acuerdo con el esquema generalmente aceptado frente a las entradas del calibrador. Después de transformar ligeramente el circuito del dispositivo anterior, obtendrá un indicador de descarga de la batería, por ejemplo, celdas galvánicas (Fig. 3). La tensión de referencia en él está formada por un estabilizador paramétrico compuesto por una resistencia de balasto y un diodo zener (partes R4 y VD1).
El funcionamiento del indicador se ilustra en la Fig. 4. En el rango de tensión de la batería de 12,6...7 V, el LED HL1 se enciende y su brillo permanece prácticamente sin cambios. Si el voltaje cae por debajo de 7 V, el LED HL1 comienza a encenderse y al mismo tiempo disminuye el brillo del HL2. El mismo brillo de ambos LED puede indicar la necesidad de recargar la batería (si está formada por pilas) o sustituirla. En el rango de voltaje de 6...2,5 V, el LED HL2 se iluminará, informando que el voltaje de la batería ha disminuido por debajo de lo normal.
Usando la resistencia de recorte R2, puede cambiar la región límite (dU en la Fig. 4) de 3,8...4,3 V con la posición inferior del control deslizante, según el diagrama, a 11...12,3 V con la posición superior. Es conveniente utilizar un indicador de este tipo, por ejemplo, en un automóvil para controlar el voltaje de la red de a bordo. A la tensión de alimentación máxima, el indicador consume una corriente de aproximadamente 2 mA, y a una tensión de 6 V, aproximadamente 1,2 mA. Puede haber otros LED, pero luego deberá seleccionar la resistencia R3 para obtener el brillo deseado. Al sustituir los transistores de silicio indicados en el diagrama por estructuras npn de germanio (MP37B), se observó una ligera expansión de la zona dU, dentro de la cual se encienden ambos LED, hasta 1,5 V. En el caso de utilizar transistores de silicio del KT361, Para las series KT349, KT3107 y estructuras pnp similares, será necesario cambiar la polaridad conectando los LED, el diodo zener y la fuente de alimentación.
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