Осцилограф... без трубки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Електричний сигнал Чи можна його бачити?

"Звичайно", - скажете ви. Для цього є спеціальні прилади – осцилографи, головна деталь яких – електронно-променева трубка. Звичайно, ви знаєте, як виходить зображення на екрані. Тому ми не зупинятимемося на цьому питанні.

А чи не можна обійтися без трубки?

Виявляється, можна. Якщо замість трубки застосувати електронно-оптичний індикатор (ЕОІ). Він є майже у всіх лампових радіоприймачах та магнітофонах.

Блок-схема такого осцилографа - малюнку 1.

Рис. 1. Блок-схема осцилографа: 1 – ЕОІ, 2 – диск, 3 – електродвигун.

Перед екраном ЕОІ помістимо непрозорий диск з вузькими радіальними щілинами і будемо рівномірно обертати його з такою швидкістю, щоб за час, що дорівнює одному періоду вхідного сигналу, щілина встигала пройти від одного краю смуги, що світиться до іншого. На екрані буде видна огинаюча одного коливання вхідного сигналу (рис. 2). А так як вхідний сигнал періодичний, наступна щілина, що знаходиться від першої на відстані ширини екрану ЕОІ, дасть таке саме зображення огинаючої (через інерційність зорового сприйняття людини ми побачимо нерухому картину форми вхідного сигналу).

Рис.2. Так діє механічна розгортки: 1 – ЕОІ, 2 – екран, 3 – диск зі щілинами.

Для отримання стійкого зображення потрібна висока стабільність швидкості обертання диска. Тому електродвигун, на валу якого знаходиться диск, живиться від стабілізованого джерела живлення.

Короткі технічні дані

Вхідний опір – 300 кОм
Чутливість – 200 мм/В
Смуга пропускання при нерівномірності 6дВ – 50-13000 Гц
Частота розгортки – 0-1500 Гц
Розмір зображення при нелінійності 15% – 6X6 ​​мм
Максимальний розмір зображення – 15 X 6 мм
Діапазон вимірюваної напруги - 0,01-10 В
Діапазон вимірюваних частот – 100-10000 Гц
Потужність, що споживається від мережі – 6 Вт
Габарити - 164x148X84 мм

Принципова схема осцилографа - малюнку 3. Блок 1 має два каскаду посилення на транзисторах Т2, Т3 і емітерний повторювач (Т1) підвищення вхідного опору. Т1 і Т2 пов'язані між собою постійного струму. Вихідний каскад повинен забезпечувати неспотворений сигнал амплітудою 7-8, тому в ньому використовується транзистор з високим значенням напруги переходу "колектор - емітер". Всі каскади термостабілізовані, мають автопідстроювання режиму роботи, що дозволяє встановлювати в них транзистори без попереднього відбору. Для запобігання перешкодам від електродвигуна живлення на підсилювач надходить через ланцюжок, що фільтрує, Др1, С6 і стабілізується діодом Д1.

Рис.3. Принципова схема осцилографа з електронно-оптичним індикатором.

Блок 2 є регульованим стабілізатором швидкості обертання валу електродвигуна, виконаний на транзисторах Т4, Т5. Якщо навантаження на валу двигуна збільшується (тертя у підшипниках, вібрації диска), швидкість обертання падає. В результаті струм через резистор R25 збільшується напруга зміщення на базі Т4 зростає. Це викликає збільшення колекторного струму останнього, а значить - і базового струму Т5. Опір ділянки емітер - колектор Т5 зменшується, напруга на електродвигуні збільшується, і швидкість обертання відновлюється до номінальною.Зменшення навантаження викликає зворотний процес.

При зміні напруги живлення струм через ланцюжок Д2, R24 підтримує такий режим Т4, Т5, при якому напруга на електродвигуні залишається постійною. Частота розгортки встановлюється за допомогою змінних резисторів R18 "Плавно" та R19 "Грубо".

Калібратор виконаний за схемою симетричного мультивібратора зі змінною частотою проходження імпульсів. Амплітуда вхідного сигналу вимірювайся шляхом порівняння її з амплітудою напруги від калібратора. При визначенні частоти прилад використовується як нуль-індикатор.

Блок живлення забезпечує напругу: 280, 12 і 6,3, Стабілізатор напруги 12 В виконаний на транзисторі Т6 і діоді Д3 за типовою схемою.

Конструкція і деталі

Схема приладу змонтована на трьох друкованих платах (рис. 4-6) із фольгованого склотекстоліту або гетинаксу товщиною 2-3 мм.

Друкована плата блоку 1

Друкована плата блоку 2

Друкована плата блоку 3

Корпус приладу виконаний із куточку 10X10 мм. Його стіни зроблені знімними. На передній панелі (див. рис 7) встановлені електродвигун та дев'ятиштиркова лампова панелька.

Рис. 7

Екрани, що розділяють корпус на три відсіки, виготовлені з жерсті завтовшки 1 мм. Щоб уникнути випадкових електричних замикань, стінки екрана обклеєні щільним папером. Фальш-панель зроблена з гетинаксу завтовшки 2 мм і чотирма гвинтами кріпиться до передньої стінки.

Насадка на вісь електродвигуна, притискна гайка та диск розгортки представлені на малюнку 8. Диск з одного боку обклеєний чорним папером (для пакування фотоматеріалів), а яким прорізано 44 радіальні щілини шириною 0,3 мм. Прилад має поворотну ручку, виготовлену зі сталевої трубки 0 6 мм.

Рис.8. Насадка, притискна гайка та диск.

Силовий трансформатор Тр1 намотаний на сердечнику Ш16Х24 мм. Обмотка I містить 1750 витків дроту ПЕВ-1 0,15, 11 - 1950 витків ПЕВ-1 0,С 111-170 витків ПЕВ-1 0,35, IV-54 витка ПЕВ-1 0,25.

Обмотка дроселя Др1 намотана на сердечнику ШЗ X 6,3 і містить 500 витків дроту ПЕВ-1 0,15. Постійні резистори R16 і R30 - МЛТ-1, R25 є 45 см дроту ПЕВ-1 0,1, намотаного на корпус резистора МЛТ-0,5 опором не менше 50 Ом. Інші резистори - МЛТ-0,25 або УЛМ. Змінні резистори: R40 - СПО-0.5-В, інші - СПО-0.5-А. Електролітичні конденсатори С5, СЮ, С11, С12, С13, С14-К50-6; С2, С3, С6-ЦЕ-1; С1, С9 – ЕМ. Конденсатори С7, С8, С15, С17, С19 – МБМ; С16, С18 – К10-7В. Конденсатори С7, С19 розраховані на робочу напругу 300 В. Звичайно, всі деталі можуть бути замінені на інші з робочими напругами не нижче зазначених на схемі.

Транзистори МП41 можна замінити на МП39 – МП42; МП26Б – на МП26, МЛ26А; МП38 – на МП35, МП37; П214 – на П213 – П217, П201 – П203.

Лампу 6ЕЗП можна замінити на 6Е2П, з'єднавши між собою сітки, що управляють.

Електродвигун ДРВ-0,1 можна замінити будь-яким малогабаритним двигуном постійного струму з напругою живлення 10 В. Зокрема, ДП-13 - мікродвигун від іграшок. Його необхідно помістити в екран з м'якої сталі завтовшки 0,5-1 мм і амортизувати.

Як Др1 можна використовувати готовий трансформатор від транзисторного радіоприймача.

Перемикачі В1 – В5 – мікротумблери МП3-1, МП-7. Корпус приладу повинен бути з'єднаний із загальною "плюсовою" шиною та заземлений. Особливу увагу слід звернути на екранування входу і виходу ланцюгів підсилювача.

Налаштування

Для налаштування осцилографа необхідні такі прилади: авометр, звуковий генератор, електроннопроменевий осцилограф.

Перевіряють монтаж випрямляча і, приєднавши блок 2, включають прилад є. Режими елементів не повинні відрізнятися від зазначених на схемі більш ніж ±20%. При обертанні ручки R23 висота світлових секторів лампи повинна змінюватися від нуля до максимальної. Якщо це вдається зробити, підбирають величину R21. Потім встановлюють двигун R18 в ліве за схемою положення і, обертаючи ручку "Частота грубо", контролюють напругу на електродвигуні. Воно має змінюватися від нуля до максимального (для цього двигуна).

Швидкість обертання електродвигуна перевіряють із встановленим на його осі диском.

Потім приступають до налаштування блоку 1. Диск зупиняють, перемикач В1 переводять у положення "1:1", а до колектора ТЗ через конденсатор-ємністю 0,1 мкФ підключають осцилограф. На вхід приладу подають сигнал від ЗГ частотою 400-1000 Гц та напругою 100-200 мВ. На виході підсилювача амплітуда сигналу дорівнює 7-8в. В іншому випадку необхідно підібрати величини резисторів R5 та R13. Потім, переключивши В1 положення "1 :20", за допомогою резистора R2 домагаються, щоб рівень вхідного сигналу послаблювався в 20 разів. Залишається перевірити загальний коефіцієнт посилення. Сигнал від ЗГ зменшують до 10 мВ, а прилад, що налаштовується, встановлюють в режим максимальної чутливості (В1 в положенні "1 :1", двигун R3 - у верхньому за схемою положенні). Висота сектора на екрані ЕОІ має збільшитися на 2 мм при початковій висоті сектора 5 мм. Це відповідає чутливості 200 мм/ст.

Поступово збільшуючи частоту обертання диска ручкою "Розгортка грубо", вимагають отримання на екрані зображення повного періоду коливань вхідного сигналу частотою 400-800 Гц. Підстроювання проводять ручкою "Розгортка плавно". Залишається підключити блок 3, прокалібрувати його, і пристрій готовий до роботи.

Спершу перевіряють, чи є генерація. Замикають В4 і 85. Висота секторів ЕОІ, що світяться, повинна різко збільшитися і не пропадати в будь-якому положенні двигуна резистора R40 і перемикача ВЗ.

Потім звукового генератора подають сигнал напругою 80-100 мВ на вхід осцилографа. Диск зупинять, В4 розімкнуть. Ручкою "Посилення V" встановлюють такий рівень напруги, щоб сектори ЕОІ майже зійшлися. Замикають В4. Плавно змінюють частоту ЗГ, знаходять положення, коли смужки, що світяться, на екрані різко розходяться. Це відбувається в момент збігу частот генератора та калібратора. Підбираючи величини резистора R39 та конденсаторів С15-С18, встановлюють межі зміни частот 100-1000 Гц, 1000-10000 Гц (перший та другий діапазони) і наносять проміжні поділки на частотну шкалу калібратора.

Далі на ЗГ встановлюють частоту 1000 Гц амплітудою 1 В. Ручкою "Посилення У" висоту сектора, що світиться, встановлюють рівною 10 мм. ЗГ від'єднують від входу приладу. В4 розімкнуто, диск зупинено, а двигун резистора R32 знаходиться у верхньому положенні. Екранованим дротом з'єднують вихід калібратора с. входом підсилювача "У". Калібратор налаштовують частоту 1000 Гц і включають. Якщо висота сектора буде відмінна від 10 мм (амплітуда напруги 1), підбирають опір резистора R31. Змінюючи величину вихідної напруги генератора, наносять проміжні розподілу на шкалу резистора R32.

Тепер ми не тільки налагодили осцилограф, а й навчилися користуватися ним.

Автор: В. Прохорін, сел. Чорноголівка, Московська обл.; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Японці готують нові типи цифрових відеомагнітофонів 11.05.2003 Незабаром у магазинах електроніки з'являться відеорекордери – пристрої запису відео, побудовані на поєднанні оптичного приводу DVD із можливостями вбудованого жорсткого диска великого об'єму. Два подібні рекордери лінійки DIGA запропонувала компанія Panasonic. Перший має ім'я DMR-E60. Крім можливостей, що надаються поєднанням жорсткого диска і приводу DVD, він обладнаний слотами SD Memory Card і PCMCIA, що дозволяє використовувати його для перегляду і зберігання інформації з цифрових камер. Цей прилад вже надійшов у продаж за ціною 600 дол. Другий рекордер носить ім'я DMR-E80, обладнаний 80-гігабайтним жорстким диском і дозволяє зберігати до 104 годин відео. На прилавки DMR-E80 потрапить у липні і коштуватиме $700. Електронні гіганти Toshiba та Hitachi також мають намір вразити ринок своїми новими моделями відеорекордерів. Пристрій від Toshiba буде заснований на використанні приводу DVD. Його випуск заплановано на жовтень цього року. Рекордер надійде у продаж за ціною від $500 на японський, північноамериканський та європейський ринки. Рекордер від Hitachi має жорсткий диск ємністю близько 100 Гб, здатний зберігати до 100 годин відео. Крім того, буде можливість об'єднання цього приладу з персональним комп'ютером у локальну мережу, що дозволить використовувати жорсткий диск для зберігання даних, а також відтворювати відео з комп'ютерних носіїв.

Інші цікаві новини:

▪ Електрична бабка

▪ NASA планує збудувати на орбіті ремонтну станцію

▪ Смак газування

▪ Технологія друку тривимірних об'єктів із рідини

▪ Через 10-15 років електромобілів буде продаватися більше, ніж з ДВС

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Електрика для початківців. Добірка статей

▪ стаття Блазень Балакірєв. Крилатий вислів

▪ стаття Скільки важить наш скелет? Детальна відповідь

▪ стаття Аудитор. Посадова інструкція

▪ стаття Як перевірити PonyProg. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Карти міняються місцями. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024