Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Andrew Martin]

Может сложиться такая ситуация. Допустим, у нас датчик на ОВ с перезапуском. Пришел синхроимпульс (период Т) -ОВ в ответ выдал импульс Т1. Как только Т1 закончился - развёртка переключилась в автоколебательный режим (открылся ключ и начали поступать запускающие импульсы скажем от кварцевого генератора). Через десяток-другой импульсов поступил синхроимпульс и ОВ снова установил на выходе сигнал наличия синхроимпульсов. Но развёртка уже может быть запустилась от импульса кварцевого генератора! Получаем непонятно что
Другими словами, ОВ формирует на выходе постоянку (сигнал наличия синхроимпульсов) только если период синхроимпульсов меньше его времени выдержки. При близких Т и Т1 возможна непредсказуемая чехарда с режимами синхронизации. При Т>T1 на выходе ОВ будут импульсы с периодом синхроимпульсов Т.

[ВикторС]

Андрей, спасибо за пояснеия.

В китайских осциллографах типа ОСУ-10, в мануале, написано, что автоколебательный режим возможен только есличастота входного сигнала более 25Гц.
Наверное это и есть ограничение по детектору СИ.

[SM898]

В большинстве советских осциллографов тоже есть это ограничение.Только там
типично 20 гц.

[Andrew Martin]

Ну вот видите, а я, кстати, и не знал что этот параметр оговаривается. Но знал что на низких частотах синхронизация в автоколебательном режиме никакая.

[Cosinus]

Для любителей осциллографостроения делюсь схемкой, которая уже работает в железе. Сейчас прорабатываю самый трудный вопрос - усилитель Y

[ВикторС]

Олег,

Пожалуйста, разместите схему в виде рисунка массово доступного формата (GIF, JPG, PNG, PDF итп). Тем, кто не пользуется Спланом седьмой версии это очень поможет.

Заранее благодарю.

[Cosinus]

Пытался сделать ЛЗ "ЛУТОМ", но образовалась странная проблема - при печати вместо строго параллельных дорожек есть незаметный глазу разбег. Две распечатки совместить невозможно, скраю расхождение до 0.5 мм. Думал плывет бумага - не подтвердилось. И только когда выбрал дорожки 1 мм, все стало красиво совмещаться.... Может ли уважаемый Андрей просчитать этот случай - дорожки и зазор 1мм на плате 0.5 мм ?

[Andrew Martin]

Не вопрос, посчитаю на досуге
Можно подробнее, какая версия SL использовалась при распечатке и какова технология распечатки?
Я печатаю так:
- экспортирую картинку .bmp
- вставляю всё в MS Word, если плата двусторонняя - зеркалю верхний слой (там же, а не в SL - растровая картинка зеркалится абсолютно точно)
- масштабирую до натуральной величины и распечатываю документ в любом полиграфическом центре на мелованной глянцевой бумаге на большом лазерном комбайне, который кладёт тонер ровно.

Единственное, из-за чего получаются расхождения - когда тонкая бумага - она от нагрева и проглаживания утюгом растягивается. На толстой такой проблемы нет.

[Cosinus]

Это проблема принтера. При очень длинной линии по мере прохождения листа набегает ошибка перерасчета точек (дешевый принтер). А нести файл на печать сторонним хорошим принтером нет возможности. Попробую просчитать полоски кратно 600dpi, может получится.

[ВикторС]

Эксперты по ЛУТ советуют, если не путаю, на печать запускать векторный файл. Говорят, он более точно воспроизводится при печати. Может вокруг этого поискать?

[Andrew Martin]

Не знаю
Всё равно он растеризируется при выводе на печать, но может быть есть какие-то ньюансы...

[ВикторС]

Коллеги здравствуйте,

Вот вопрос про коммутацию диапазонов развёртки.

Во многих схемах горизонтальной развёртки и задержки развёртки, резисторы и / или конденсаторы, задающие диапазоны и значения параметров, подключаются одним из выводов к общему проводу или плюсу питания. По этому же, «холодному» выводу, выполняется коммутация, в простейшем случае – механическим переключателем, размещённом на передней панели и подключаемым жгутом проводов, в устройствах посложнее, переключатель ставится на плате, рядом с коммутируемыми элементами, а на шток ставится удлинительная вставка в совсем продвинутых устройствах применяется электронная коммутация…

Нужно ли, в радиолюбительском осциллографе, делать коммутацию электронной, например, на транзисторных ключах, или ИС, если коммутируемый вывод резистора или конденсатора нужно сажать на общий провод или плюсовую шину питания?

Очень соблазнительно сделать всю коммутацию радиолюбительского осциллографа электронной, непонятно только, насколько это оправданно и в каких случаях обязательно, а где можно коммутировать сигнал обычными галетниакми или П2К .

Заранее благодарю за вразумляющие ответы.

[Andrew Martin]

Электронная коммутация очень технологична в исполнении, хоть схемотехнически и сложнее. В наш век ЛУТа ставить галетники (кроме тех позиций, где без них очень худо - во входном делителе КВО например) и удлинять оси - это конструкторский мазохизм У меня коммутация конденсаторов в развёртках осуществлена на 74НС4051, управляет ими PIC16F628A. В режиме автоматического выбора коэффициента развёртки он же измеряет частоту синхроимпульсов и исходя из этого устанавливает удобоваримый коэффициент развёртки. В ручном режиме коэффициент развёртки переключается двумя маленькими кнопочками "+" и "-", индикация - на линейке светодиодов. Всё
П2К - это вообще маразм. Габариты большие, крепление неудобное, надёжность ни в красную армию Говорят, на одном радиозаводе за участком ОТК был "участок П2К" - это говорит о проценте брака из-за этих кнопок.

[ВикторС]

Андрей, спасибо за коментарий.

Про качество П2К ходят разные истории, особенно про их надёжность, когда припайке, жидкая канифоль затекает внутрь переключателя - уже проще заменить. Для коммутации постоянного напряжения логических уровеней, это, наверное, не критично, тем более, что П2К широко доступны и ремонтопригодны. Так же, мне представляется допустимым, использовать эти переключатели в селекторе синхронизирующих сигналов - там, обычно, напряжения порядка 0,5 - 5В - это уже выше уровня шумов.

А вот какой переключатель AC/GND/DC поставить на вход канала У, перед аттеннюатором?
Во многих осциллографах, советских, стоят трёхпозиционные галетники, в импортных - те же П2К по две штуки - один AC/DC, другой - ON/GND. Наверное фирмачи о чём то думали, когда ставили ДВА П2К вместо ОДНОГО галетника.

Какой способ AC/GND/DC коммутации в канале У выбрать?

Заранее благодарю.

[Andrew Martin]

Фирмачи думали о унификации и минимизации собственных затрат - такие галетники обычно узкоспециализированные и поэтому делаются по внутризаводским ТУ, а П2К - унифицированные. У меня стоит двухпозиционный микротумблер с посеребрёнными контактами - только AC/DC. Функции заземления входа нет, так как нет в ней необходимости. По размерам он намного меньше П2К и без труда крепится на переднюю панель.
Насчет П2К - там проблема не только в контактах, но и в механике - частенько пластмассовый фиксатор на штоке стирается и не удерживает. Вобщем г... полное
При низких коммутируемых напряжениях применение электронных ключей вдвойне оправдано, тем паче что сейчас можно за приемлемые деньги купить SN74LVC1G66.

[ВикторС]

Андрей, спасибо за ответ,

Упомянутый ключ стоит в Питере 10 руб/ шт. при том, что П2К - 15 руб, но в нём две перекидных группы. По опыту пользования осциллографами, самые частоиспользуемые ручки, у меня, - AC/GND/DC (Отключение входа использую очень часто), выбор диапазона по У, скорость разыёртки (два галетника) и две ручки уровень синхронизации и стабильность. (в GOS-6030 электронное управлени и даже ур. синхр. используется редко, а кнопка GND - так же часто как в С1-73, но это дело привычки)

Вот ещё вопрос.
В схеме задержанной развёртки Дорофеева (сейчас ставлю опыты с ней), минимальная задержка - примероно 10 нс - почти равна задержке сигнала внутри логического элемента (двух элементов). Если одновибратор задержки исключить, то после прихода синхроимпульса, развёртка включается на 10 нс быстрее.
Вопрос. Насколько эти 10 нс задержки запуска развёртки важны в радиолюбительском осциллографе БЕЗ линии задержки.
Цена вопроса - ещё один переключатель на передней панели "ЗАДЕРЖКА ВКЛ/ВЫКЛ".
В портативных осциллографах это важно.

[Andrew Martin]

Если будет потенциометр плавной регулировки времени задержки - можно выключатель задержки совместить с ним.
Меня схемы развёрток Дорофеева смущают только отсутствием защитного ОВ.
Выше уважаемый Cosinus выкладывал схемы узлов своего осциллографа - там защитный ОВ реализован, причем в полноценной версии, а не в упрощённой, как у меня. И есть ручка "Стабильность", и занимается она регулировкой длительности защитного интервала (так же, как у меня).
А Дорофеев очевидно уповал только на задержки распространения в логике.
Ключей подходящих для коммутации в развёртках сейчас навалом - это и полноценные мультиплексоры 74HC4051/52 и одиночные ключи 74HC4066. В конце концов, есть классическая советская серия КР590. На самые разные вкусы А народ даже ОМЛ-2 переделывал с П2К на галетники. Нет желания ввязываться в МК - берём две тактовые кнопки, ОВ для подавления дребезга и реверсивный счетчик с раздельными входами сложения-вычитания - схема управления мультиплексорами готова

[ВикторС]

Схема Дорофеева взята для опытов, чтобы понимать, как что работает. В дальнейшем, хотелось бы уйти от одновибраторов на АГ3 - они более дефицитны чем ТМ2. И меня смущает формирователь ЛНН, у которого оба вывода времязадающих резисторов "горячие". Источник тока на транзисторе p-n-p мне нравится больше.

И Ещё, триггер Шмитта на двух 2И-НЕ ТТЛ, действительно заметно плывёт с прогревом. Есть ли более термостабильные схемы ТШ, хоть и на транзисторах?

Ручка "Стабильность" - анохронизм или нет? По современным представлениям? Мне казалось, что все опыты с детекторами СИ и "заполняющим" сигналом, как раз направлены на то, чтобы ручку "Стабильность" убрать. Или есть случаи, когда несмотря на все современные схемные ухищрения ручка "Стабильность" потребуется?

Сделал коммутатор сигнала сбросв ЛНН на двух ЭП КТ3102 с общей нагрузкой (эмиттерный резистор 680 Ом). С нагрузки напряжение подаётся на транзистор разряда накопительного конденсатора. в базы, через резисторы 2,7КОм, сигралы из канала задержки и прямой. Коммутация - подачей +5В на один или другой коллектор ЭП. Выходная пила что с этими ЭП, что с П2К, коммутирующим сигнал сброса напрямую, не изменилась.

Ещё раз измерил минимальную задержку в канале задержки (все конденсаторы отключены, только ёмкость навесного монтажа) - 0,1мкс. Нужно ли из за такой задержки ставить коммутатор прямого и задержанного каналов?

[Andrew Martin]

В дальнейшем, хотелось бы уйти от одновибраторов на АГ3 - они более дефицитны чем ТМ2. И меня смущает формирователь ЛНН, у которого оба вывода времязадающих резисторов "горячие". Источник тока на транзисторе p-n-p мне нравится больше.

И Ещё, триггер Шмитта на двух 2И-НЕ ТТЛ, действительно заметно плывёт с прогревом. Есть ли более термостабильные схемы ТШ, хоть и на транзисторах?

Ручка "Стабильность" - анохронизм или нет? По современным представлениям? Мне казалось, что все опыты с детекторами СИ и "заполняющим" сигналом, как раз направлены на то, чтобы ручку "Стабильность" убрать. Или есть случаи, когда несмотря на все современные схемные ухищрения ручка "Стабильность" потребуется?

Одновибраторы на АГ3 - штука прецизионная по сравнению с ОВ на ТМ2
Да, мне тоже нравится больше вариант источника тока на р-п-р транзисторе. Если еще использовать два транзистора из сборки, то можно улучшить термостабильность источника тока. Более подробно вся кухня описывается в книге Щербакова и Гнездова "Электронные схемы на операционных усилителях".
Вы всё ещё используете ТТЛ логику? Попробуйте ТШ сделать на КМОП (74НС00). У КМОП микросхем этой серии порог переключения около 0,5Vcc и в силу симметрии структуры меньше зависит от температуры и мала линейная зона (зона неопределённого состояния). Когда-то пытался загнать инвертор из этой серии в линейный режим - получал только самовозбуждение на ВЧ.
Я в который раз подчёркиваю, что ручка "Стабильность" в моём понимании служит не для выбора режима автоматический/ждущий, а для минимизации фазового дрожания (джиттера) развёртки при высоких частотах синхросигнала. Это приводит к эффекту "двоения" или "троения" или "N-ения" осциллограммы при её неподвижности. Как писали выше, в некоторых осциллографах сия ручка называется "ВЧ".

[ВикторС]

Андрей, давайте примем, между собой, ручку "Стабильность", если о ней речь идёт в современном контексте, называть ручкой "ВЧ". - Так будет более определ1нно, по назначению.

Если на самом верхнем пределе развёртки фронт ЛНН - 0,5 мкС а спад, например, 0,2 мкС, и следом защитный интервал, задаваемый одновибратором, например 0,2 или 0,5 мкС или около того, в каких пределах ручка "ВЧ" должна дополнительно смещать этот защитный интервал, чтобы и яркость не падала, и регулировка была достаточной?

Не совсем понимаю, зачем прецезионный одновибратор ставить в канал задержки развёртки, где калибровка чисто символическая и нужная мера задержки определяется "на глазок", а не по лимбу? В обоих микросхемах и в ТМ2 и в АГ3 остаётся ещё по одному элементу. На триггере (D-триггере) можно сделать калибратор, подав на него переменное напряжение с понижающей обмотки (в простейшем случае) или с внешнего генератора. Есть ли схемы генераторов с меандром на выходе, собранные на одном ОВ из АГ3 иои можно ли этот ОВ включить как D-триггер.

Я старательно обхожу все редкие и импортные элементы в разработке своего радиолюбительского осциллографа, даже от туннельных диодов отказался, хоть они у мня есть. Представляется интересным собрать осциллограф из деталей советского цветного телевизора (кроме трубки конечно). Я утрирую. Транзисторный коммутатор прямого и задержанного каналов развёртки заменил на П2К с тремя неэкранированными проводами по 30 см. Крутил и так и сяк - наводок не ловит, сигнал передайёт без искажения. Попробую на провода экран натянуть - посмотрю, что будет с фронтами, может так можно оставить.

В IBM говорят: "Перфекционизм - враг разработчика".
В Советской армии, я служил в войсках связи, говорили: "Чем длиннее инструкция, тем х....й конструкция".
Фразы разные, а смысл один.