Активний щуп для осцилографа. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Активний щуп для осцилографа. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Вхідна ємність сучасних осцилографів становить близько 30...50 пФ. При вимірах до неї додається ємність з'єднувального кабелю, сумарна вхідна ємність досягає 100...150 пФ. Це може призвести до суттєвого спотворення результатів вимірювань та неправильного настроювання, наприклад, фільтрів-пробок вихідних каскадів підсилювачів запису магнітофонів. Ось чому при проведенні досліджень в ланцюгах, критичних до ємності вимірювального приладу, що вноситься, необхідно застосовувати спеціальні узгоджувальні пристрої, що мають великий вхідний опір і невелику ємність.

Для більшості практичних робіт необхідні два основні види пристроїв: для гармонійних сигналів малої амплітуди (1...50 мВ) з коефіцієнтом передачі К>1 і для сигналів великої амплітуди (до 10...20 В), що дозволяють передавати постійну складову сигналу мають коефіцієнт передачі К=0,2...0,5.

Широке поширення в останні роки швидкодіючих аналогових і цифрових мікросхем, що працюють при порівняно великих напругах (ОУ широкого застосування, мікросхеми серії К561-до 15 В), виявило необхідність пристрою, що працює в широкому діапазоні напруги з можливістю передачі постійної складової сигналу.

Активний щуп для осцилографа
Ріс.1

Схема такого пристрою у вигляді щупа наведена на рис. 1. Він виконаний за класичною схемою витокового повторювача з використанням транзистора МОП-структури та містить мінімальну кількість деталей. Діапазон робочих частот становить О...5 МГц. Живлення здійснюється від будь-якого джерела струму напругою 7...15, наприклад, акумуляторної батареї 7Д-0,115-У1.1 або гальванічних батарей "Крона", "Корунд". Вхідна ємність щупа – не більше 4 пФ, вхідний опір – не менше 3 МОм. Вихідна напруга при Uвх = 0 становить 2,5 В. Діапазон вхідної напруги в області негативних значень (до відсічення) - 7 В, в області позитивних значень (до початку обмеження) становить 13 В при Uпіт = 9В і 26В при Uпіт = 15В.

Коефіцієнт передачі у вказаному діапазоні частот становить 0,4.

Резистори R1 та R2 утворюють вхідний дільник напруги, конденсатор С1 служить для частотної компенсації.

Зважаючи на значний розкид параметрів конкретних екземплярів транзисторів, характеристики конструкцій щупів також можуть відрізнятися в основному за напругою відсічення і коефіцієнтом передачі. Для отримання максимального робочого діапазону в області негативних значень вхідної напруги необхідно застосовувати транзистори з максимальною (за абсолютною величиною) напругою відсічення. Автором був застосований транзистор з Uзі oтc=4,2 В. Більшість транзисторів КП305І мають менше значення Uзі отс, тому при необхідності напруга відсічки щупа може бути збільшено шляхом зменшення коефіцієнта передачі вхідного дільника, наприклад, збільшивши опір резистора R1. Втім, для багатьох вимірювань, де потрібно налаштування по максимуму або мінімуму напруги, значення напруги відсікання щупа не є суттєвим, оскільки налаштування можна проводити по позитивній напівхвилі сигналу.

Щуп зібраний у корпусі від фломастеру. Монтаж об'ємний без застосування додаткових конструктивних елементів. Висновки радіоелементів з'єднані безпосередньо між собою. Щуп підключають до осцилографа екранованим кабелем завдовжки трохи більше 30 див.

У конструкції застосовані резистори типу МЛТ-0,125. Конденсатор С1 конструктивний, його виконують дротом ПЕВ діаметром 0,15...0,35 мм. Провід потрібно підпаяти до лівого (за схемою) виведення резистора R1 і намотати 12 витків на правий висновок. Підбір ємності здійснюють зміною числа витків. Після закінчення налаштування на отриманому таким чином конденсаторі дрібнозернистою шкіркою зачистити доріжку, залудити її та пропаяти тонким шаром (для усунення паразитної індуктивності).

Монтуючи щуп, слід вживати заходів щодо запобігання пробою польового транзистора статичною електрикою та наведеннями від мережі.

Налаштування пристрою полягає в калібруванні для отримання необхідного коефіцієнта передачі та підбору ємності конденсатора С1. Проведення калібрування вимагатиме застосування регульованого джерела постійного струму та вольтметра. Підбором опору резистора R1 встановлюють коефіцієнт передачі К=0,4 (або 0,5), при цьому враховують початкову напругу зміщення на виході.

При підборі ємності конденсатора С1 необхідний генератор прямокутних імпульсів з амплітудою сигналу на виході 2...10 і частотою слідування 1...10 кГц. Для забезпечення крутих фронтів можна використовувати тригерний дільник частоти, наприклад, мікросхемах серій К155, К176, К561. Зміною ємності конденсатора С1 частотної компенсації домагаються отримання на екрані осцилографа прямокутних імпульсів без завалу фронтів, амплітуда викидів на фронтах повинна бути не більше 10% від амплітуди імпульсів. Занадто велика ємність викликає значні викиди по фронтах, недостатня їх затягування.

На корпус виготовленої конструкції необхідно нанести написи параметрів пристрою - вхідної ємності, опору та коефіцієнта передачі.

Під час проведення вимірювань з відліком постійної складової осцилограф необхідно скоригувати за рівнем відліку. Для цього слід замкнути вхід щупа та промінь осцилографа встановити на нульову позначку.

Автор: А. Гришин, м.Москва; 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

Ультратонкий комп'ютер-на-кості 25.11.2021

Команда інженерів та медиків з Університету Арізони (США) розробила ультратонкий бездротовий пристрій, який кріпиться на поверхню кістки та одного разу зможе допомогти лікарям контролювати стан кісток пацієнтів протягом тривалого часу, повідомляє прес-служба вишу.

Оскільки м'язи розташовані дуже близько до кісток і часто рухаються, важливо, щоб такий пристрій був досить тонким, не дратував навколишні тканини і не зміщувався. Тому новий "комп'ютер-на-кості" не товстіший за аркуш паперу і може повторювати нерівну поверхню кістки. Пристрій не потрібний акумулятор. Воно використовує метод передачі енергії та зв'язку – ближній безконтактний зв'язок, – який також використовується у смартфонах для безконтактної оплати.

Як же прилад кріпиться до кістки? Кістки втрачають свої зовнішні шари тканини та оновлюються, як і зовнішні шари шкіри. Таким чином, якщо використовувати традиційний медичний клей для прикріплення чогось до кістки, він відпаде вже за кілька місяців. Щоб вирішити цю проблему, біоінженери розробили клей, який містить частинки кальцію з атомною структурою, подібною до кісткових клітин. Так кістку "вважає", що електронний пристрій є її частиною.

Лікар може прикріпити новий "міні-комп'ютер" до зламаної кістки, щоб контролювати процес загоєння. Також він може принести користь пацієнтам, які страждають, наприклад, на остеопороз. Прилад допоможе зрозуміти, наскільки швидко і наскільки добре гоїться кістка, а також може вплинути на клінічні рішення щодо лікування. Зібрані дані підкажуть, коли слід видаляти тимчасові апаратні засоби, такі як пластини, стрижні або гвинти, і яку дозу ліки для загоєння кістки варто призначити.

Інші цікаві новини:

▪ Портативний диск Samsung T5 EVO 8 Тб

▪ Квантова телепортація за допомогою звичайного обладнання

▪ Впроваджені гени вирвалися на волю

▪ Двері автомобіля не подряпаються

▪ Часовий пояс для Місяця

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Прошивки. Добірка статей

▪ стаття Принципи організації та завдання служби медицини катастроф. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Де, окрім Англії, є місто Лондон на річці Темзі? Детальна відповідь

▪ стаття Корабель на колесах Особистий транспорт

▪ стаття Телевізійна антена якісного прийому Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вода розкладається електричним струмом на кисень та водень. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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