「電子DIY」用VOM測(cè)量射頻電壓

可以構(gòu)造簡(jiǎn)單的二極管檢測(cè)器，使普通vom能夠測(cè)量從幾百毫伏到二極管擊穿電壓的RF電壓。圖1顯示了兩種簡(jiǎn)單的檢測(cè)器，串聯(lián)檢測(cè)器和分流檢測(cè)器。選擇有點(diǎn)隨意，但當(dāng)使用設(shè)計(jì)成直接接地的微波二極管時(shí)，并聯(lián)電路很方便。施工并不重要，但虛線左側(cè)的部件應(yīng)具有短引線。端接電阻器（如50歐姆）可在輸入端添加，以測(cè)量放大器和信號(hào)源的負(fù)載輸出電壓。

小信號(hào)肖特基二極管，如1N5711，可能是最容易獲得的低勢(shì)壘電位檢測(cè)器，但鍺二極管，如1N60，1N34，甚至1N270也將提供極好的靈敏度?？墒褂闷胀ü瓒O管，如1N914，但當(dāng)測(cè)量峰值電壓時(shí)，探測(cè)器將顯示約300mV的偏移。測(cè)量射頻峰值電壓時(shí)，1N5711的偏移量約為100mV，鍺二極管的偏移量約為60mV。當(dāng)測(cè)量較大的射頻電壓時(shí)，電壓探針的讀數(shù)將較低，當(dāng)測(cè)量低于該偏移值兩倍的電壓時(shí)，探針將開(kāi)始出現(xiàn)明顯的誤差。圖2顯示了一種消除偏移的簡(jiǎn)單技術(shù)，以便VOM將顯示高于幾百毫伏的電壓的正確讀數(shù)。

電池和電阻器產(chǎn)生接近100毫伏的負(fù)電壓，這對(duì)于1N5711來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的值。其他類(lèi)型的二極管可能需要不同的偏移校正，在測(cè)量幾伏射頻信號(hào)時(shí)，可以改變82k值以給出正確的讀數(shù)。如果需要可調(diào)偏移量，可以用200k電位計(jì)代替82k電阻器。如果需要RMS讀數(shù)，則在10兆歐表上串聯(lián)一個(gè)4.15兆歐電阻。（3.9兆歐。圖3顯示了一個(gè)適用于測(cè)量電路中元件的射頻電壓的差分版本。當(dāng)導(dǎo)線反向時(shí)，探針的讀數(shù)應(yīng)相同。

這是圖2上面內(nèi)置了一個(gè)便宜的LED手電筒外殼。我用了一個(gè)舊的1N60鍺二極管作為探測(cè)器，82k就差不多了。（一些現(xiàn)代1N60二極管實(shí)際上是肖特基類(lèi)型的，可能表現(xiàn)不同。尋找失去光澤的腿和一個(gè)舊的二極管樣式來(lái)精確復(fù)制這個(gè)探針——這并不重要——肖特基的工作也是如此。）

我把手電筒的按鈕式電源開(kāi)關(guān)取下，換上了一個(gè)裝有微型接線柱的PCB板。圓盤(pán)用環(huán)氧樹(shù)脂固定。接地線也會(huì)穿過(guò)PCB盤(pán)上的一個(gè)孔（藍(lán)色導(dǎo)線打結(jié)）。我發(fā)現(xiàn)了一塊廢棄的PCB板，上面有一組有用的元件孔，并用微型接線柱附帶的螺母將其固定。

電池由一個(gè)3/8“ID管道工錐形墊圈固定在LED外殼上，使用接觸水泥。AAA電池是一個(gè)緊密配合，不需要其他支持，但在一兩個(gè)地方輕拍接觸水泥不會(huì)傷害。在將電池插入墊圈之前，在電池的負(fù)極端子上貼上一小片膠帶，以防止電池與LED外殼接觸（或?qū)㈦姵氐恼龢O插入墊圈）。同軸度計(jì)引線編織物被焊接到1兆歐和82k電阻上-電池特寫(xiě)圖片中的黑線被移除-同軸電纜編織物就在那里。你可以看到一些接觸水泥內(nèi)的紅色外殼舉行LED外殼-我不得不拉開(kāi)它，因?yàn)槲彝伺恼眨∵@是一個(gè)便宜的探針，應(yīng)該可以使用很多年而不需要更換電池，所以我認(rèn)為它是一次性的。

在檢查了10MHz峰值電壓的正確讀數(shù)后，我添加了一個(gè)3.9兆歐電阻器，與儀表輸出串聯(lián)，以將讀數(shù)降至均方根值（13 dBm讀數(shù)為1伏）。別忘了，電路依賴(lài)于顯示10兆歐負(fù)載的儀表。

性能。從甚低頻到超過(guò)100兆赫，探頭的響應(yīng)相當(dāng)平坦。它實(shí)際上增加了輸出超過(guò)100兆赫，可能是由于布局引起的共振。它的反應(yīng)相當(dāng)高的頻率，所以它可以用于峰值電路超過(guò)100兆赫。下表是在10兆赫頻率下制作的。錯(cuò)誤在13 dBm時(shí)從0%開(kāi)始，因?yàn)槟鞘俏倚?zhǔn)它的地方。更高的電壓讀數(shù)準(zhǔn)確。

該探頭可檢測(cè)低至-25 dBm的信號(hào)，因此可用于小信號(hào)電路的峰值，盡管讀數(shù)低于0 dBm。

其他想法：第二個(gè)直流偏置二極管可以用來(lái)產(chǎn)生溫度跟蹤參考電壓，以驅(qū)動(dòng)差分放大器。另一種方案是在電壓跟隨器的反饋路徑中添加第二個(gè)二極管，如下所示：

原理圖中包括一個(gè)50歐姆的電阻，但是一個(gè)更高的電阻，比如100k，可以用于高Z探針。該電路可以很好地作為一個(gè)線性檢測(cè)器檢測(cè)高于100毫伏的信號(hào)。電阻器可以連接到零伏，允許使用單一電源電壓，但選擇“軌對(duì)軌式運(yùn)算放大器”。