Малошумящее питание для мультиметра своими руками

Здравствуйте мои дорогие читатели, меня зовут Алексей. Сегодня я расскажу довольно занимательную историю.

Когда началась пандемия и многие перешли на удаленку, как и ваш покорный слуга. Решил создать я свой собственный мультиметр «с Блек-Джеком и ...», а случилось данное приключение к тому моменту как у меня остался один исправный прибор. Вот сел я за чертежи и расчеты, начертил всё что задумал, а с питанием девайса получилось у меня не очень. Надежда была на китайскую повышающую напряжение плату МТ3608, но как оказалось дынные готовые устройства оставляют желать лучшего по уровню помех и пульсаций. Малошумящее питание оказалось краеугольным камнем измерительных приборов. Всё спроектировал и предварительно тестировал в симуляторе EasyEDA.

Структурная схема состоит из: генератора прямоугольных сигналов, усилителя мощности и умножителя напряжения. Генератор я решил создать на операционном усилителе LM358. Выбор пал на данный усилитель лишь из одного соображения — напряжение питания 3В — 32В и их у меня с запасом. Соответственно батарея питания имеет рабочий диапазон 4,2В — 3,2В и в идеале умножить напряжение нужно на ТРИ. Тут конечно есть один момент с усилителем, то-есть выходная амплитуда усилителя ниже напряжения питания на 1,2В. В итоге получаем при 3,2В питания амплитуду в 2В и по этому без усилительного каскада не обойтись. В усилительном каскаде использую транзисторы 2N7002 2N3906. Схема позволяет транзистор Q1 заменить на CJ2301 «Р»-канал МДП, данная модификация снижает потребление до 700мкА иначе схема без нагрузки потребляет 7мА. Забыл упомянуть, что данная схема работает на частоте 2000Гц. В умножителе указаны диоды Шотки, но для правильной работы в стандартных мультиметрах необходимо установить обыкновенные кремниевые диоды с током не ниже 500мА и рабочей частотой до 1МГц то-есть подойдут даже 1N4007.

В итоге мы получаем максимальное напряжение на выходе устройства для кремниевых диодов 4,2В*3-0,6В*4=10,2В что соответствует новой батарее КРОНА. Также посчитаем минимальное выходное напряжение 3,2В*3-0,6В*4=7,2В индикатор уже показывает что батарея разряжена, ставим прибор на зарядку.
Диоды Шотки имеют меньшее падение напряжения на переходе в итоге выходные напряжения будут соответственно выше 4,2В*3-0,12В*4=12,1В и минимальное 3,2В*3-0,12В*4=9,1В. Данный режим пригоден для моего мультиметра но непригоден для широко распространенных приборов типа D830, DT832, DT9205… Рекомендую ставить кремневые диоды.

В заключение: схемы и трафареты для ЛУТ выложены в моем телеграмм канале https://t.me/RP_electronic.
Как пользоваться эмулятором можно посмотреть в Rutube по ссылке https://rutube.ru/video/390670dc800297187e3b57f519cc64cd/
Желающие могут посетить Ютюб канал https://youtu.be/n79WCp9RwUE