Wechselspannungsmeßgerät
Nun habe ich schon eine ganze Reihe an verschiedenen Verstärker aufgebaut und an den Verstärker-Eingang die unterschiedlichsten Signalquellen angeschlossen. Und nebenbei habe ich selbstverständlich, bereits aus reiner Neugierde, mit dem Multimeter die verschiedenen Spannungsverhältnisse an den Transistoren nachgemessen. Bedingt durch mein einfaches Multimeter, blieben mir allerdings die Messungen der Wechselspannung (insbesondere am Eingang und Ausgang des Verstärkers), außen vor.
Nun könnte ich mir ein Meßgerät mit einen Wechselspannungs-Meßbereich zulegen, doch das wäre fürs erste zu einfach. Vielmehr möchte ich mit diesem Experiment auch verstehen, wie den nun ein elektronisches Meßgerät aufgebaut ist und funktioniert. Dabei kommt es mir bei den späteren Messungen weniger um die Genauigkeit, als vielmehr um die Sichtbarkeit des zu messenden Ereignisses an. Mit der Schaltung 4.9.3 des Baukastens EE2014 kann ein elektronisches Wechselspannungsmeßgerät mit analoger Anzeige gebaut werden. Gerade für Messungen von Sprachwechselspannungen, ist die Verwendung eines analogen Meßwerkes zur Darstellung die bessere Wahl, da bei Schwankungen des Meßwertes, die Wahrnehmung von Tendenzen durch den Zeigerauschlag leichter nachvollziehbar sind.
Im Einzelnen besteht dieses Meßgerät aus einer Meßbrücke und der Zwischenschaltung des Drehspulenmeßwerkes. Weiterhin ist diesem Gerät zur Gleichrichtung der Wechselspannung ein Gleichrichtungsteil vorgeschaltet. Die Schaltungsbeschreibung im Anleitungsbuch, erklärt die Funktion und den Aufbau recht anschaulich (Kapitel 4.9 - Elektronisches Spannungsmeßgerät). Nach dem Aufbau kann mit dem Trimmpoti ein "Null" Abgleich der Anzeige vorgenommen werden. Die Meßbereiche selbst, lassen sich mit dem Eingangsspannungsteiler, durch Umklemmen der Eingangsleitung, in drei Bereiche einstellen. Mit einem zusätzlich eingebauten Schiebeschalter, kann die Einstellung des Meßbereiches, konfortabler geschalten werden.
Auf dem obigen Bild sieht man recht schön, wie die einzelnen Komponenten miteinander verbunden sind. In der Mitte befindet sich der Gegentaktverstärker aus der Schaltung 1.03 des EE2003, an dem ein einfacher Kleinleistungs-Lautsprecher angeschlossen wurde. Das zu verstärkende Signal kommt von einem alten Smartphone, welches in meinen Experimenten als MP3 Player verwendet wird. Parallel zum Lautsprecher wurde das Wechselspannungsgerät aus dem EE2014 angeschlossen (das Schaltpult stammt aus der späteren ABC Serie).
Signalgeber
Ein Tongenerator zur Fehlersuche an Verstärkerschaltungen
Der Signalgeber ist ein einfaches und nutzvolles Gerät für die Fehlersuche in Verstärkerschaltungen. Mit ihm kann nämlich die Stufe gefunden werden, die defekt ist. Dabei prüft man mit Hilfe des Schaltplanes am Eingang der einzelnen Verstärkerstufen, ob das Signal noch über den Lautsprecher ankommt.
Um die Fehlerquelle bestmöglich einzukreisen, überprüft man vom Ende der Schaltung ausgehend, die jeweiligen Stufen des Verstärkers (Endstufe, Hoch- und Tiefpassverstärker, Vorverstärker), auf ihre Funktion. Das vom Signalgeber erzeugte Niederfrequenz-Signal wird dabei, vor den Koppelkondensator der jeweiligen Stufe, als Eingangssignal eingespeist. Kann vom Lautsprecher kein Signal mehr abgegeben werden, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Defekt an einen oder mehreren Bauteilen (Transistor, Kondensator, Widerstände etc.) der überprüften Verstärkerstufe vor.
Als Tongenerator ist ein invertierter Operationsverstärker (OP) geschalten, der als Rechteck-Generator aufgebaut ist. Parallel zum Rückkopplungswiderstand auf den invertierten Eingang des OP, sind die frequenzbestimmenden Bauteile angeordnet. Durch Austausch einzelner Elemente (Widerstand, Kondensator), kann die Höhe der Frequenz des Generators eingestellt werden. Zur galvanischen Trennung der Schaltung, ist zwischen Ausgang OP und dem nachgelagerten Spannungsteiler, ein großer Koppelkondensator zwischengeschalten. Über den Spannungsteiler läßt sich die Frequenz des Rechteck-Generators, in drei verschiedenen Spannungshöhen (0,3 Veff od. 1 Veff od. 3 Veff) abnehmen.
Das obigen Bild zeigt den Signalgeber (links) in Verbindung mit dem Gegentaktverstärker aus dem Baukasten EE2003 (rechts). Als Spannungsquelle dient eine 9 V Blockbatterie. Beide Geräte (sowohl Signalgeber als auch Verstärker) werden mit den jeweiligen Anschlüssen der Batterie verbunden. Werden beide Geräte mit einer separaten Stromquelle versorgt, wird der negative Ausgang des Signalgebers zusätzlich mit dem Minus-Pol des Verstärkers verbunden. Nun können mit der Prüfspitze (positiver Ausgang des Signalgebers), die einzelnen Verstärkerstufen auf ihre Funktion geprüft werden.