电子电压表的工作原理
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为了满足不同测量对象的要求，模拟式电子电压表分为多种类型。下面介绍典型的三种模拟电子电压表的基本原理。 1.放大一检波式电压表放大一检波式电压表是先将被测交流电压经交流放大器放大后，再加到检波器上进行检波，最后用直流电流表指示读数。其原理方框图如图3-1所示。 这种电压表的交流放大器采用了多级宽频带放大器，从而提高了电压表的M敬度，可以侧量儿傲伏到数千伏的交流电压，所以它又称为“晶体锌毫伏表”。其频率范围主要受到放大器频带宽度的限制一般只能达到几百千赫，通常作为低频电压侧量。由交流放大器来提高灵敏度不存在像直流放大器那样的漂移问题。由于进入检波器的电压已经放大，故可避免检波器工作在小信号时检波二极管产生的非线性。 2.检波一放大式电压表这种电压表是先将被侧交流电压经检波器检波变成直流电压.然后加到直流放大器进行直流放大，再利用直流微安表指示读数。其原理方框图如图3-2所示。  这种结构的电压表，不仅可以侧址交流电压，而且还能侧量直流电压和电阻。由于先检波后放大，故频率范围、输人阻抗等性能都主要取决于检波器。为了提高侧盆奴率的上限，一般选用结电容小的超高撅检波二极管和体积小的电容器，并把检波器做成探头的形式.使其直接接触被侧电路.这样就大大减小了各种分布参数对高奴电压测址的影响。结构优良的探头，输人电容可小于1-2 pF，可测的电压频率范围可达几百兆赫。因此，超高频电压表多采用这种先检波后放大的测量方案。由于检波器在放大器之前.受检波器件非线性的影响，测量微弱电压时，外界干扰就特别明显。因此.这种电压表的灵敏度将受到限制一般不做成毫伏计，其侧且范围在 0.1到数千伏之间。 由于采用了直流放大器，将引起零点漂移.形响电表的读数。所以，对电抓电压的稳定度要求比较高，要采用稳压措施。 3.外差式对于放大一检波式电压表。由于宽频带放大器增益和带宽的矛盾，很难把孩率上限提得更高.而检波-放大式电压表的灵教度由于非线性失真等原因受到限制。在实际侧量中.常需侧址那些叔率范田宽、翔率又高而信号电平较弱的电压，以上两类电压表均无法胜任，特别是在弱信号侧星时受到噪声和干扰的限制。 噪声的频谱很宽，而被侧的正弦电压是单报的。因此.在一定的高频范围内，侧址线路必须具有尖锐的频率选择性.以便于将各种不同倾率的电压转换成频率固定的中频电压;同时，由于中频放大器的带通滤波器可以做得很窄，即在高增益的情况下.大大削弱内部嗓声的影响。利用以上原理组成的电压侧址线路就是外差式电压表(又称测量接收机)。 外差式电压表的原理框图如图3-3所示。被侧电压通过输人回路(包括输入衰减器和高频放大器)在混预器中与本机振荡器产生的信号滋频，粉出中孩信号，再经中频放大然后检波，最后由直流表头指示。 由于外差式电压表的中频是固定不变的，中频放大器具有良好的频率选择性和相当高的增益.从而解决了放大器的带宽与增益的矛盾。又因中频放大器通带极窄，在实现高增益的同时，可以有效地削弱干扰和噪声的影响，使电压表的灵敏度提高到微伏级，故这种电压表又称为高频微伏表。如果外差式电压表的翰人端配上小型环形天线，还可测址高频信号发生器的泄漏和辐射，甚至还可作为无线电计足用的一级标准仪器。 |
