Одно из наиболее важных требований к преобразователю напряжения счетчиков радиоактивного излучения, используемых в портативных радиометрах и индикаторах излучения - малая зависимость напряжения, подаваемого на счетчик, от напряжения питающей прибор батареи гальванических элементов (или аккумуляторов). Этому требованию вполне удовлетворяет устройство, схема которого представлена на рис. 1.
Оно обеспечивает на газоразрядном счетчике напряжение, изменяющееся в пределах от 400 до 340 В при изменении напряжения питания от 9,2 до 4,6 В. Преобразователь весьма экономичен — он потребляет мощность около 3 мВт и рассчитан на работу со счетчиками СБМ-20, СТС-5 или СБТ-9 при скорости счета от нуля до 3000 импульсов в секунду. Частота преобразования — около 10 кГц. Преобразователь состоит из автогенератора со стабилизацией выходного переменного напряжения н умножителя напряжения. Автогенератор собран иа транзисторах VТ1, VТ2 и трансформаторе Т1. Положительная обратная связь обеспечена соответствующим включением обмоток I и II трансформатора — ток базы транзистора VТ1 увеличивается с увеличением тока коллектора. Цепь отрицательной обратной связи образована сопротивлением канала исток-сток транзистора VТ2, включенного между эмиттером транзистора VТ1 и общим проводом. Зависимости выходного напряжения Uвых преобразователя и потребляемого им тока Iвх от напряжения питания Uвх изображены на рис. 2. С увеличением напряжения Uвх примерно до 4,6 В выходное напряжение Uвых и потребляемый ток Iвх увеличиваются линейно. При дальнейшем увеличении Uвх амплитуда переменного напряжения на коллекторе транзистора VТ1 достигает значения, достаточного, чтобы стабилитрон VD1 начал открываться. Импульсы тока, протекающего через стабилитрон, заряжают конденсатор С4.
Увеличивающееся
положительное напряжение на затворе транзистора
VТ2 вызывает увеличение сопротивления канала
исток-сток, т. е. увеличение глубины
отрицательной обратной связи. Этим и объясняется
пологий участок зависимостей на рис. 2. Положение
точки перегиба кривых определяется значением
напряжения стабилизации стабилитрона VD1. При
большем напряжении стабилизации точка перегиба
смещается вправо. Экономичность преобразователя
в значительной мере зависит от качества
трансформатора Т1. Он намотан на магнитопроводе
Ш5x5 мз феррита 2000НМ. Обмотка I содержит 80 витков, II
— 40, III — 2x800; провод — ПЭВ-2 0,1. Каркас изготовлен
из листового гетинакса толщиной 0,5 мм. Первой
наматывают секцию III1.1 обмотки III. Затем
наматывают изолирующую прокладку, и иа нее
укладывают витки обмотки I и — без прокладки — II.
После этого наматывают еще одну изолирующую
прокладку и на нее — секцию III.2. Можно применять
для трансформатора магнитопроводы Шбxб, Ш7x7, Б18,
Б22, а также кольцевые. При этом желательно
сохранить соотношения витков обмоток. Частота
генерации не свойства преобразователя почти не
влияет. Коэффициент умножения умножителя
напряжения равен четырем. Источником питания
могут служить батарей «Крона», «Корунд», батарея
аккумуляторов 7Д-01 или любая другая батарея с
общим напряжением не менее 5 В. Конденсаторы С5—С8
— КМ-5К-М1500 на номинальное напряжение иа менее 160
В; конденсатор С9 — К15-5-Н20-1.6 кВ. Зависимости
выходного напряжения преобразователя и
потребляемого тока от скорости Счета, снятые для
счетчика СБМ-20 при напряжении питания 7 В
показаны на рис. 3. Ограничение потребляемого
тока при большой скорости счета обусловлено
снижением выходного напряжения. Измерять
выходное напряжение преобразователя можно либо
непосредственно электростатическим вольтметром
(например, С50 по шкале 100...600 В), либо путем
измерения микроамперметром тока через
высокоомный резистор иди последовательную цепь
резисторов с общим сопротивлением 200 МОм. Этот
резистор включают между выходом преобразователя
н одним из выводов микроамперметра, второй его
вывод соединяют с общим проводом. Если при
включении питания выходное напряжение
отсутствует, нужно измерить переменное
напряжение на коллекторе транзистора VТ1 (около
5В). Причиной отсутствия генерации может быть
неправильная фазировка обмотки II. Если генерация
появилась, а выходного напряжения по-прежнему
нет, надо поменять местами выводы одной из секций
обмотки III. Если секции обмотки III соединены
правильно, остается поставить под сомнение
полярность включения диодов VD2—VD5 умножителя и
исправность их и конденсаторов С5—С9.
И. РУБИНШТЕЙН, г. Москва
РАДИО № 9, 1991 г.
