[其他]單級復合管放大式交流毫伏表

無效

• 申請號: 85104346
• 申請日: 1985-06-08
• 公開（公告）號: CN85104346A
• 公開（公告）日: 1986-12-03
• 發明（設計）人: 鄒楠
• 申請（專利權）人: 邯鄲礦務局
• 主分類號: G01R1/30
• 分類號: G01R1/30;H03F3/04
• 代理公司: 河北省專利事務所
• 代理人: 王苑祥

本發明涉及到一種改進的測量毫伏級電壓的電工儀表，特別是精確測量50mv以下電壓的毫伏表。

由于測量訊號微弱，毫伏表的設計關鍵是高質量的線性放大器，其靈敏度決定線性放器的放大能力，其精確度取決于放大器的線性。目前國內外的晶體管毫伏表或高檔萬用表中的毫伏檔，其放大器電路均參照經典的反饋放大器理論設計計算。例如國內常用的DA-16，MF-20及日本的數字晶體管萬能表等均是如此。為保證測量精度，檢測訊號和放大器輸出電流之間應有嚴格的線性關系，因而放大器中各個晶體管工作點均須選擇在外特性曲線中最佳線性區域，這就限定了放大器必然采取多級放大器。例如DA-16就采用兩個射極輸出和兩級串聯反饋放大器。因而造成元件多，結構復雜（DA-16有七個晶體）。這樣元件之間相互干擾，抗干擾能力弱，一般的毫伏表都不可避免有自激現象產生，加上晶體管本底噪聲多級放大使在測量50mv以下電壓時很難保證測量精度。日本產數字萬能表的200mv檔自激電壓在3.8毫伏～幾十毫伏之間跳動，測量50mv以下的電壓就顯得毫無意義。為消除自激，提高精度往往需要許多繁鎖的輔助設計，而且給調試工藝帶來很大困難，使現有的毫伏表價格比較昂貴。

本發明的目的是解決晶體管毫伏表靈敏度和精度之間的矛盾，設計出一個可精測50mv以下電壓的無自激的新型毫伏表。

為實現本發明的目的，毫伏表的線性放大器采用了非常規計算方法，主要理論依據取自于發明人鄒楠所未公開的草稿（反饋放大器），計算中采用“h”參數分析法取代了現代通過的1+Kβ分析法。本發明的要點正是用這種計算方法設計出來的高靈敏度單級復合管線性放大器（見附圖）。所檢測的訊號電壓經復合管（BG₁，BG₂）放大后經二極管整流后直接驅動一個300～400μA的表頭讀出測量結果。BG₃起穩流作用可以用3DG或3CG系列的晶體管，也可用穩流管代替。

根據以上等效“h”參數適當選擇R_f、R_b、R_e即可獲得高精度的毫伏表，本表在采用高頻小功率硅管時數值如下：

R_b1：500K～100K

R_b2：800K～1M

R_E1：5K～10K

R_E3：150Ω～300Ω

R_EF：300K～400K

輸入電阻：R_srEb＝h_i1∥R_b，R_F為電流負反饋電阻用來穩定放大器的工作點。

上述電路的計算參考以下公式：

R_b＝R_b1∥R_b2

h_i′= (R_b[h_i1(1-h₀₁h_i2)+h_r1h_f1h_i2])/((R_b+h_i1)(1-h₀₁h_i2)+h_r1h_f1h_i2) =R_b//h_i1

h_r′= (R_bh_r1(1-h_r2))/((R_b+h_i1)(1-h₀₁h_i2)+h_r1h_f1h_i2) = 0

h_f′= (R_bh_f1(h_f2+1))/((R_b+h_i1)(1-h₀₁h_i2)+h_r1h_f1h_f2) = (R_b)/(R_b+h_i1) h_f1(h_f2+1)

交流電流放大倍數：