Пожалуйста, при обнаружении неточностей и опечаток, напишите мне
Внимание: до 23.11.2004 года на схеме была опечатка. Инвертирующий вход ОУ 4 не был подключен к 750 Ом. В приборе это могло проявиться в виде неустойчивости стрелки при вращении ручки чувствительности.
Обнаружено Корпус Сергеем из Севастополя. Спасибо.
Несколько слов о терминах. Я буду употреблять как синонимы словосочетания (буквосочетания) ТА (Tone Arm) и РТ (ручка тонов). Иногда я буду писать ТА, иногда РТ, иногда "ручка тонов". И это будет значить иногда действительно ручку, иногда резистор, который мы и настраиваем с помощью этой ручки, а иногда значение шкалы (например, ТА = 2 означает, что стрелка на ручке повернута так, что показывает на 2 на шкале, нарисованный вокруг этой ручки). Иногда я буду говорить "резистор ТА" или "резистор РТ" или "резистор ручки тонов" и это будет обозначать именно резистор.
Ручка чувствительности - это ручка. "Резистор ручки чувствительности" - это резистор 22кОм.
Все будет понятно из контекста, надеюсь путаницы не будет. Если все же запутаетесь (и не только в связи с оговоренным) - напишите, пожалуйста, мне.
Далее, я буду пытаться это оговаривать, но общее правило такое: если я пишу напряжение U1, то это напряжение на выходе ОУ1, U2, соответственно - на выходеОУ2 и т. д.
На схеме изображены "кнопка", "переключатель" и "включатель".
"Кнопка".
Без фиксации. Нажав на нее (пунктирное положение на схеме), мы отключаем преклира и вместо него включаем 5кОм. Убрав палец с кнопки (на схеме - сплошная линия )- снова включаем ПК. Сделана для мгновенного тестирования правильной работы прибора. При нажатой кнопке стрелка должна становиться в SET при TA=2.
"Включатель". 6 пинов. Три положения.
Нейтральное - выкл.
Переключатель вниз (3ий пин замыкается с 5ым, а 4й - с 6м - положение) - проверка заряда батарей
Переключатель вверх (3й пин замыкается с 1ым, а 4й со 2ым) - схема включена.
"Переключатель". 2 пина. 2 положения
Положение вверх (сплошная линия на схеме) - нормальное усиление
Положение вниз (пунктирная линия) - усиление в 4 раза.
R1 - для настройки бесконечности. Разрыв на входе. ТА = 7.
R2 - для настройки сопротивления, включенного параллельно ПК. Должно быть ровно 25 кОм (особенности данной схемы).
R3 для настройки 5кОм. При нажатии кнопки (перемычка в положении указанном пунктиром) на вход подается 5кОм, с помощью которых проверяется правильность настройки прибора. При нажатой кнопке должно быть ТА = 2
R4. Когда переключатель 1 находится в положении, указанном пунктиром - происходит усиление сигнала в 4 раза. С помощью R4 выставляется эта кратность.
R5 - для настройки усиления.
R6 - необходим для настройки динамических свойств прибора, шунтирует микроамперметр, "притормаживая" движение стрелки. В данном конкретном приборе R6=inf. Дело в том, что номиналы несколько варьируются от прибора к прибору в силу различия в динамических свойствах микроамперметров одной серии (здесь используется микроамперметр М-24 100 мкА). Каждый прибор для получения максимально "хорошей" динамической характеристики требует индивидуальной подстройки (об этом ниже). Поэтому R6 может варьироваться от inf до нескольких кОм.
R7 - не является необходимым. Используется для точной подстройки ТА = 2 (5к на входе).
R8 - задает Uset. В действительности все отсчитывается именно от этого напряжения. Его можно считать землей.
R9 - задает Uопорное, совместно с Uset задают ток, текущий через микроамперметр, когда мост уравновешен (например, когда на входе 5 кОм и ТА = 2, при условии, конечно, что все настроечные сопротивления выставлены). То есть по сути - R9 - выставляет положение на шкале, в котором будет находиться SET. (SET - это такое положение на шкале, что если стрелку точно выставить в это место, что вращение ручки чувствительности не приведет к движению стрелки).
Понятнее будет, если рассмотрим отдельно схему моста:
Когда Uout (напряжение, подающееся на 4й операционный усилитель) = Uset, усиление (которое меняется при вращении ручки чувствительности и при переключении ключа 1) никак не влияет на показание микроамперметра (потому что на усилитель подается Uset - Uout = 0). Это и есть положение set. И ток, текущий в положении set мы можем задать, меняя Uопорн. или сопротивление между усилителем и микроамперметром.
R10 - грубая настройка SET.
R11 используется для индикации заряда батареи.
Можно, конечно, использовать прецизионные резисторы и избавиться от части подстроечников, но в данном случае реализована другая возможность. Так как все можно подстроить, то требования к резисторам - непритязательные. Например, вполне устраивает допуск 10 %. Подстроечники, конечно же, не обязательно должны быть именно таких номиналов. Например, подстроечники 6,8к и 4,7к легко взаимозаменяемы. Подстроечники на 47кОм - однооборотные (здесь не нужна особая точность). А вот подстроечники с небольшими номиналами для точности подстройки должны быть многооборотными (например, серии СП5-2).
РТ - при данном способе включения возможно использование широкого диапазона номиналов. Например, при использовании СП5-21А (именно этот резистор используется в схеме), возможны номиналы от 2,2кОм до 10кОм (других номиналов я просто не встречал). Если у вас есть хороший резистор на 20кОм - то можно поставить и его (так же как и с большим номиналом). В каком то смысле чем больше сопротивление тем лучше, потому что схема будет "есть" меньше тока. Резистор - линейный.
Как настроить схему смотрите след. странички: