Достоинства цифровых приборов перед стрелочными объяснять не нужно, и все-же на столе радиолюбителя редко можно увидеть цифровой вольтметр. Почему-то в радиолюбительской литературе в основном описываются самые разнообразные частотомеры, и приставки к ним для измерения других физических величин. При этом видно все разнообразие схемных решений и элементной базы. В тоже время при описании самодельных цифровых вольтметров или мультиметров авторы далеко не уходят от микросхем К572ПВ, которые в сущности уже являются законченными вольтметрами, требуется только выполнить входные цепи и подключить светодиодный или жидкокристаллический индикатор.
Счетчики включены последовательно. Как только на выводе 9 счетчика D4 последнего разряда появляется единица (это происходит, когда число импульсов, поступивших на вход D2 составляет 512), которая обнуляет все три счетчика и индикаторный счетчик, схема которого показана на рис.9.
Ступенчато-нарастающее напряжение формируется так-же как и в схеме первого варианта, при помощи весовых резисторов включенных на выходах счетчиков. Это напряжение поступает на прямой вход компаратора А1, а на его инверсный вход поступает измеряемое напряжение. Схема на микросхеме D1 работает точно так-же как и в предыдущей варианте.
Схема индикации показана на рис.9. Счетчики - десятичные на микросхемах К155ИЕ2, дешифраторы К514ИД2, индикаторы светодиодные. Схема особенностей не имеет, это обычный трехразрядный десятичный счетчик с функцией обнуления и гашения индикации.
Рис.9 Использование микросхем ТТЛ требует источника питания с выходными напряжениями "+5 и -5 В". Переменное напряжение нужно только в том случае, если используются люминисцентные индикаторы. Для смены напряжения источника нужно заменить все установленные в нем стабилитроны на стабилитроны с напряжением около 5В, например КС147, КС156. Или использовать интегральные стабилизаторы КР142ЕН5А. Платы для ТТЛ не разрабатывались, потому-что вольтметры на ТТЛ разрабатывались только с экспериментальными целями.
Настройка на ТТЛ аналогична на МОП. Как показала практика можно использовать и гибридное включение, при которой индикатор выполнен на микросхема МОП 176-й серии в соответствии с рисунком 2, а АЦП на ТТЛ, в этом случае из-за разницы в напряжениях питания нужно использовать транзисторные преобразователи уровня или на микросхемах К561ПУ4.
При пользовании вольтметром нужно учитывать, что гашение индикатора во время измерения говорит о превышении входного напряжения включенного предела измерения.
Для расширения функций вольтметров и их преобразования в мультиметры, их входные делители имеет смысл заменить линейным дифференциальным усилителем с схемой входных измерительных делителей, вроде тех которые используются с микросхемами К572ПЕ2-5, но с большим выходным напряжением. |