Wat naam Fet-voltmeter betreft is dit
misschien niet de goede naam, maar het moest toch een naam hebben! De beschreven
Fet-voltmeter is een z’n 25 jaar geleden door mij ontworpen.
Ik had toen behoefte aan een gevoelige analoge DC voltmeter. Deze
voltmeter is nog steeds bij mij in gebruik.
In het algemeen is een analoge voltmeter een meter bij uitstek geschikt
om in ontvangers en zenders te kunnen meten. Als je dan ook nog een
DIODE meetkop hebt, is het mogelijk om bij hoge frequenties signalen te
meten. De hoogste frequentie en de maximale
gevoeligheid die je dan kunt meten is afhankelijk wat voor meetkop je hebt.
De Fet-voltmeter die hier beschreven is heeft een maximale gevoeligheid
van 10 mV volle schaal, met een hoge ingang weerstand van 1MΩ.
Werking:
De te meten DC spanning gaat via de ingangverzwakker naar de meetversterker. Deze is opgebouwd uit een chopper versterker, lineaire detector en een synchrone detector welke de polariteit van het ingangsignaal weergeeft.
De chopper (Q1, Q2) maakt van de spanning welke over C1 staat een wisselspanning (meetsignaal), deze wordt versterkt (Q3, Q4). Hierna gaat het versterkte signaal naar de lineaire detector (IC1, D3 en D4) en de versterker (IC2) van de synchrone detector. (Q5, Q6)
De lineaire detector versterkt het meetsignaal nog eens drie maal en er ontstaat een pulserende positief DC spanning aan de kathode van D4. Deze pulsen gaan vervolgens via een instelpotentiometer en een afvlakelco naar de draaispoelmeter.
In IC2 wordt het meetsignaal 40 maal versterkt en stuurt deze maximaal uit, met dit signaal kunnen de Led’s synchroon uitgestuurd worden. Afhankelijk van het de polariteit van het ingangsignaal en welke synchrone detector (Q5,Q6) actief is brand led1 of led2. Wat als voordeel heeft dat het aangeboden ingang signaal een positieve of een negatieve spanning mag zijn.
De stuursignalen van de chopper en de synchrone detector worden gegenereerd door de multivibrator (Q7,Q8).
D1 en D2 geven bescherming aan de chopper versterker voor een te groot ingangsignaal en D7 beschermd de draaispoelmeter bij het in en uitschakelen van de Fet-voltmeter. Door het kiezen voor een wisselspanning gekoppelde versterkers is er geen DC drift, wat een stabieler geheel geeft.
Afregelen:
Bij de bouw moet je er op letten dat de opamps IC1 en IC2 niet een DC offset hebben aan de uitgang (pnt 6). Het is daarom verstandig om C3 en C4 niet direct te monteren. Als eerste moeten R31 en R32 voor het afregelen van deze offset afgeregeld worden. Voor R31 neem je tijdelijk een instelpotetiometer om deze waarden te bepalen. Hierna C3 en C4 monteren.
Ingangverzwakker:
Deze is opgebouwd uit standaard weerstanden uit de normale E20 reeks. Het moeten natuurlijk 1% weerstanden zijn. Als je met deze Fet-voltmeter 1000 volt wilt meten, moet je er wel om denken dat de weerstanden R28-29-30 voldoende vermogen en doorslagspanning hebben.
Meter:
De meter welke door mij is gebruikt is van het type 100uA en 2,5%. Het is natuurlijk mooier om een nauwkeuriger te hebben. De schaal welke aangebracht moet worden zal zelf getekend moeten worden. Dit is tegenwoordig met de diverse teken pakketten op de computer niet z’n probleem meer.
Voeding:
Deze kan gemaakt worden met een simpele plus en negatieve 12 volt regelaar. De opgenomen totaal stroom is niet meer dan +/- 50 mA.
Tenslotte:
De beschreven Fet-volmeter zou met de IC’s welke momenteel te koop zijn misschien nog wel verbeterd en eenvoudiger ontworpen kunnen worden. Misschien is dit of een verbeterd ontwerp iets voor de knutsel club? Na een tijdje zoeken in mijn print ontwerp archief heb van deze Fet-voltmeter het met de hand getekende negatief gevonden. Voor de liefhebbers van z’n print ben ik bereid om voor het bekende tarief een print te maken.
Ik hoop met dit artikeltje een bijdrage hebben geleverd aan de convo. (en de website)
Best 73’s Wim PAØWSO Vollenhove.
