Электрометрический усилитель У5-11

Не так давно, Миша варил свои коробочки с трансимпедансниками….Ой нет… это-же про прибор… blush

У МНИПИ в ассортименте электрометрической продукции помимо измерительной техники в виде универсальных электрометрических вольтметров, была еще и серия усилителей.

У них несколько основных назначений:

  • Работа как сверх-высокоимпедансный вольтметрический усилитель на диапазон напряжений от 100 мкВ до 200В. Что бывает полезно если надо измерить потенциал очень высокоомного источника напряжения.
  • Конвертор Ток->Напряжение в диапазоне токов от 1фА до 10мА.
  • При этом на него можно подавать дополнительно еще и напряжение смещения входа, для преобразования со смещением.

По сути это выделенный в отдельное устройство входной каскад электрометра.

Мне известны как минимум два из них, это У5-9 и У5-11.

Оба этих усилка отличный “входной билет” в электрометрию, т.к. по сути своей это измерительные усилители, с малой ошибкой коэффициента усиления и диапазоном входных токов до суб-пикоамперного уровня.

У меня вообщем-то на них особо не стоит, я и без них завален горой электрометров. Но меня все-же интересует один довольно редкий экземпляр, это усилители У5-11 с годами выпуска 1989-91.

Он качественно отличаются от ранних версий тем, что в них помимо переработки внешнего дизайна усилителей, это вероятно единственная версия усилителей, где применен стандартный электрометрический блок из вольтметров В7Э-42.

Заметили уже знакомую коробочку? laugh Да, да! там кроется та самая сапфировая “Ромашка” которая в последствии после 42-ки применялась и в В7-49.

Конечно компоновка измерительной части бокса изменена, и в ней нет интегрирующих емкостей, поскольку У5-11 целиком трансимпеданскик.

Сборка электрометрических мосфетов 04НТ002 там включена там как нуль-детектор, за которой следует уже классический ОУ в трансимпедансном включении, дополнительно смещаемый бустрепной схемой на базе микросборки 04УП029 в режиме измерения напряжения.

Опорные/измерительные резисторы трансимпедансника установлены с пропуском одного шага, который получается с помощью умножения на 10. То есть к  примеру коэффициенты 1E12, 1E10, 1E8 обеспечиваются с помощью измерительных резисторов, а коэффициенты 1E13, 1E11, 1E9 получаются умножением на 10 резисторов на коэффициенты 1E12, 1E10, 1E8.

Мы с Вами помним, что совок варил весьма посредственные гигаомники, по этому точностные характеристики нижних коэффициентов тока 1E-13…1E-10 не гарантируются опорными резисторами, и в прибор введена процедура настройки этих коэффициентов по опорному резистору 100 МОм встроенному в прибор. Кстати процедура не сложная и описана в мануале: ссылка.

Но надо иметь в виду, что со временем(30 ссука лет же прошло!) у прибора уезжает ИОН и его необходимо подстроить на напряжение ровно 10В.

Упрощённая схема кусочка входных цепей и их калибровки, показывает, что чисто принципиально прибор достаточно прост.

После настройки ИОН, замены электролитов и настройки масштаба коэффициентов 1E10 и 1E12, прибор “в огне”. А для его настройки ничего кроме обычного вольтметра не требуется.  Каких либо еще проблем в приборе не замечено, он отлично сделан и улучшать там практически нечего. Ну разве-что переключатель диапазонов слегка туговат.

Измерения показывают что ошибка не превышает 0.1…0.2%.

Как видно, тут мне хорошо помогла моя не так давно восстановленная 42-ка и ее встроенный блок выдачи электрометрических токов. cool

Пример, при выдаче на вход У5-11 тока 1 нА и с установленным коэффициентом 1Е10 V/A, получаем расчётные 10В на выходе.

Вопрос-же цены, не вопрос! laugh Я приобрел три усилителя У5-11 на Авито и радиокоте за общую сумму около 100$, причем уже с учетом доставки.

На цену положительно влияет то, что золота в нем 0.68 грамма, а МПГ 0.13 грамм. Если его топить в кислоте, с учетом потерь, это выходит примерно 20-25$. А лейкосапфир абсолютно бесполезен для драгметчиков. По этой причине его цена как правило не высока и в нем нет особого интереса для драгметчиков.

Резюме

Усилок мне понравился, простой удобный. А в отличии от Мишиных TIA коробочек(ну вот не мог я про них не вспомнить), это настоящий полноценный много-диапазонный и много-функциональный электрометрический усилитель. Который иногда продается даже дешевле чем Мишины коробочки.

Один восстановленный и настроенный усилитель У5-11 я оставлю в своей коллекции приборов МНИПИ и буду использовать время от времени. Два-же из них будут дожидаться своего часа, как источник готового электрометрического блока, для моих собственных разработок. Да, да коллеги!! Внезапно, как-бы это не звучало варварски, но это отличный не дорогой источник электрометрических блоков в целом и высококачественных “ромашек” в частности.

Электрометрический усилитель У5-11: 1 комментарий

  1. Похоже не все поняли как отличить новый усилок от старого, хотя мне это казалось более чем очевидным.

    Проясняю, новый усилок имеет принципиально другой дизайн. Фото старого и нового приведены в материале, смотрите ВНИМАТЕЛЬНО!!!

Добавить комментарий