| Eden od osnovnih instrumentov, ki jih rabimo pri meritvah na ojačevalnikih, je cevni voltmeter. On ni neizbežen samo pri meritvah znotraj NF aparatov, ampak tudi kot dodatni instrument pri merilcu izobličenja, merilcu intermodulacijskih izobličenj, a tudi solidno delo z NF generatorjem si ne moremo zamisliti brez stalne kontrole njegove izhodne napetosti. |
V primerjavi s standardnim univerzalnim instrumentom mora cevni voltmeter izpolnjevati vsaj tri zahteve: |
|
| Vse te zahteve izpolnjuje spodaj opisani cevni votmeter. Prvo blok shema celotnega instrumenta. |
|
| Na vhodu v cevni
voltmeter imamo delilnik napetosti sestavljen iz devetih uporov tolerance 1%. Upore
izberemo z merjenjem upornosti standardnih vrednosti in poiščemo med njimi čimbolj
točne vrednosti. Z devetpolnim preklopnikom lahko izbiramo potrebno območje. Vrednosti uporov so izbrane tako da dobimo obsege v skokih po 10 dB, kar nam daje odlično prekrivanje med obsegi, tako da se lahko katerakoli vrednost od 12 mV pa do 300 V odčita v zgornji tretjini skale instrumenta, kjer je največja točnost. Druga prednost take rešitve je ta, da je potrebna samo ena skala v dB za vse obsege. |
|
| Ojačevalnik je kaskadno vezan z
elektronko ECC83. Ojačan signal gre na detektor sestavljen iz štirih
germanijevih diod v mostnem spoju. Eden od krajev mosta je vezan na katodo vhodne triode,
s čim dobimo povratno vezavo, ki nam omogoči konstantno ojačanje instrumenta tudi pri
spremembah emisije elektronke s staranjem in pri nihanju omrežne napetosti. Povratna
vezava tudi razširi linearnost frekvenčnega obsega in kompenzira nelinearnost
germanijevih diod. Za indikator cevnega voltmetra moramo uporabiti instrument z občutljivostjo 200 uA. Tako velika občutljivost je nujna, ker se s tem izognemo vplivom nelinearnih karakteristik usmerniških germanijevih diod. Danes ni problem nabava takega instrumenta (zopet Rusija  ). Moj instrument je velikosti 80 x 80 mm i ima kar veliko
skalo. Mogoče bi bil dober kakšen star Iskrin instrument iz Unimera. V vsakem primeru
moramo skalo ponovno narisati za naše potrebe. |
|
| Pri gradnji instrumenta moramo zelo paziti na
razpored elementov in upoštevati vsa pravila pri gradnji ojačevalnika z elektronkami.
Največji problem predstavljajo 50 Hz motnje na vhodu instrumenta. Zato moramo instrument
obvezno zgraditi na kovinski šasiji (n.pr.alumunijasta pločevina) in mrežni del
ograditi s kovinsko pregrado od vhodnega delilnika. Žici s katerimi pripeljemo napetost
gretja elektronke na podnožje morata biti čim krajši in medsebojno prepredeni (zviti).
Za kompenzacijo bruma sta zadolžena upora R6 in R7, ki pa ju lahko zamenjamo s 100
Ohmskim trimer potenciometrom in tako fino nastavimo minimum bruma. Upore delilnika
merjene napetosti je najboljše priciniti direktno na preklopnik in vse skupaj z vhodnimi
priključki montirati čim dalje od mrežnega transformatorja. Elektronko vstavimo v
podnožje z oklopom. Izgled takšnega podnožja je na desni sliki. Za gradnjo tega instrumenta nikakor ne priporočam tiskanino, ampak klasično izgradnjo, saj tudi elementov ni veliko. Takšna gradnja nam omogoča eksperimentiranje z razporedom elementov, kar pri tiskanini ni možno. |
 |
| Usmernik (napajalnik) je zelo enostaven z RC filtrom. Transformator nam mora omogočiti 120 V~ anodne napetosti in 6,3 V~ za gretje elektronke. Za gretje lahko uporabimo tudi 12,6 V, saj nam to ECC83 omogoča. Tok potreben za anodno napetost je manj kot 15 mA, za gretje pa pri 6,3 V 300 mA in pri 12,6 V 150 mA, torej vse skupaj okoli 4 VA. | |
Originalna skala instrumenta ni narisana tako kakor bi jo mi rabili. Lahko si sicer
naredimo nomogram za preračunavanje vrednosti vseh treh skal, vendar to ni priročno.
Najbolje je z nekim grafičnim programom narisati novo skalo, jo natisniti in
zamenjati originalno s svojo. Primer take skale je na desni sliki.Skala v dB ima nulti referenčni nivo pri 1 mW / 600 Ohmih. Pri merjenju je potrebno upoštevati dB vrednost na preklopniku in stvarni nivo je algeberski seštevek med vrednostjo na preklopniku in odčitano vrednostjo. Pri tem moramo paziti na predznake obeh vrednosti. Primer: preklopnik je na obsegu 3 V / +10dB, kazalec nam prikazuje vrednost -8 dB; svarna vrednost je +2 dB, ker je +10 - 8 = 2. Recimo da je preklopnik v položaju 0,3 V / -10 dB in nam kazalec kaže -5 dB, Tukaj je stvarna vrednost -15 dB, ker je -10 + -5 = -15. |
|
| Kalibracijo instrumenta je zelo enostavna. Preklopnik postavimo na območje 10 V. Na vhod priključimo poznano napetost 5 - 7 V in s trimer potenciometrom P1 na skali instrumenta nastavimo to poznano vrednost. Ostali obsegi so nato točni v toleranci uporabljenih uporov v deliniku na vhodu. Karakteristika tega instrumenta je ravna v toleranci ± 0,5 dB v obsegu od 15 Hz pa do nad 100 kHz. Skala je ravna v toleranci 3%. Meritve je najbolje izvajati v zgornji tretjini skale kjer je toleranca najmanjša. | |
);){kind=link}