Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

ВикторС

SM 898,

Если кроме процесса, интересно сделать осциллограф,
который хотя бы пять радиолюбителей повторят, чтобы пользоваться,
стоит принимать во внимание, что схема осциллографа "тяп-ляп" с ЭЛТ,
рассматриваемая для повторения, будет сравниваться со схемой
DSO 138 или DSO 062 из китайского набора:kill:
что ещё то УГ, но маленького размера и подкупает простотой и наличием всех деталей.
Потому осциллограф на ЭЛТ, который мы пытаемся сделать, каждый для себя,
должен быть хотя бы на порядок лучше, по ТХ, чем цифровые самоделки,
доступные за 100$.
И если есть такая козырная ЭЛТ как 8ЛО6И, то нужно брать все лучшие узлы
и схемные решения, воплотить которые по силам, и собирать так.
По нынешним временам это будет лучше любого совкового, в габаритах,
не более чем у С1-112, дешевле, чем на Али купить ОСУ-10А итп,
каковые тоже сомнительны по схеме, местами.

Реклама

musor

господа а может на ламах выходные каскады сделать

на мощных ШП пентодах(тетродах) врде 6ж52п??

Реклама

ВикторС

На лампах не катит.
Тектроникс - признанный эксперт в осциллографостроении,
перешёл с ламп на транзисторы,
как только высоковольтные образцы стали доступны.
Умудрялись даже по два ВЧ транзистора последовательно ставить,
чтобы получить высоковольтный, широкополосный усилительный каскад.
Позже, Тектроникс стал делать специальные
полупроводниковые ИС ВУ, для себя. И никаких ламп, кроме ЭЛТ.
Некоторое время лампы - триоды использовались в катодных повторителях,
на входе УВО, см, например, С1-49. А ВК там уже на транзисторах.

С1-49 Схема. Рис1.
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... D0%B01.gif
С1-49 Схема. Рис2.
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... D0%B02.gif

SM898

musor писал(а): а может на ламах выходные каскады сделать

Про лампы тут уже обсуждалось.Если интересно,посмотрите 42 стр. этой темы и немного ранее.
И кстати,6Ж52П не очень подходят для ВК осциллографов,на последних стояли 6Э5П, 4 штуки
в каскодно-балансном включении.

Реклама

ВикторС

ИМХО, осциллограф на лампах - только для аудиофилов,
чтобы при настройке ламповых ЦАП и УМЗЧ не потерять "тёплый ламповый звук".

Реклама

SM898

Да-да,на каком-то из форумов один такой искал схему самодельного вольтметра переменного и постоянного тока
обязательно на лампах.На полном серьёзе утверждал,что для настройки ламповых усилков просто необходим
только ламповый вольтметр,никакой другой не подойдёт.
Ох,и стеблись там над ним.
Предлагали ему купить что-то типа ВК7-9,но он хотел именно самодельный.

Реклама

musor

среди в7-xx есть и ламповы-в7-9

ВикторС

Коллеги,
Вот вопрос по существу.
Для настройки осциллографа, требуются правильные приборы,
включая калибратор амплитуды и времени, и широкополосный ФГ.
Я сейчас как раз делаю такой калибратор (уже год как

).
Всё получается, кроме широкополосного ФГ. С классической схемы
на К561ЛЕ5, отжал только 4 МГц. Дальше не тянет,
а хотелось бы хоть синусоидальный генератор, до 15-20 МГц иметь.
Вот зачем.
Полосу канала У, по уровню -3дБ, можно измерять напрямую,
по снижению усиления (размаха) синусоидального сигнала,
отображаемого на экране, и по длительности фронта ПХ
прямоугольного импульса.
По синусоидальному сигналу измерение АЧХ производить проще.
Так вот думаю, по какой схеме генератор синусоидального сигнала собрать,
хоть до 15 МГц (Есть Г4-107 - у него начало диапазона с 12,5 Мгц).
Схем разных КВ генераторв, особенно с контурами - множество сохранено.
Жутко в лом новую ИНР начинать, а на MAX038 живую, уже не рассчитываю.

Те синтезаторы DDS, что на Али, в наборах - до 8 МГц - это мало.

Мне интересен Ваш опыт. Собирал ли кто то генератор синусоидальных колебаний,
перестраиваемый в полосе 500КГц - 20МГц, пусть даже разбитой на диапазоны.
Стабилизация амплитуды - очень желательна.

Заранее благодарю за мудрые советы.

SM898

Ну,мой ответ наверное,не будет сильно мудрым,но что,если попробовать реализовать то же самое,что Вы делали на
561ЛЕ5,но только на быстрых КМОП -74АC или,ещё быстрее 74LVC сериях.А вообще-то,счас все кинулись в цифру,
покупают на Али блочёк готовый с микросхемой DDS AD9850 за $10,к нему контроллер,или Ардуину+индикатор и готов
генератор от едениц гц и до 30-40 Мгц,с синусом и прямоугольником.Проектов в сети - море.
Да и на Али встречал готовые работающие платы генератора на этой м/с с индикатором и процессором,правда
относительно дороговато - примерно $25+.

ВикторС

Я пробовал на быстрых КМОП собирать - 1554я серия, если не путаю. Специально купил.
Как ФГ я её завёл, но ни полосы ни формы внятной получить не удалось, за несколько опытов,
в отличии от К561й серии, которую берёшь, любую, включаешь и работает.
И меандр и треугольник правильной формы и по диапазону перестраивается.
Генератор, по схеме из набора Старт 7218 тоже пробовал собирать, в том числе на 531й серии.

Ха, к стати. сейчас взял свои записи, по сборке Старт 7218, чтобы в памяти обновить -
это был первый ФГ в проекте "Калибратор осциллографа", так на схеме, моей рукой написано:
"Работает до 12,5 Мгц, амплитуда треугольника растёт на ВЧ, форма на ВЧ - неуд"
Так это год назад было. И перейдя к ФГ на К561ЛЕ5, я тоже столкнулся с ростом амплитуды на ВЧ,
и решил эту проблему при помощи АРУ. И форму треугольника в Старте я значительно улучшил,
заменив стабилитрон на 3,3В регулируемым источником напряжения. А потом КМОП меня захватил...

Так что, выходит надо попробовать снова ФГ Старт 7218 собрать, с накопленным опытом.
Хорошо, что ещё плату под КМОП разводить не стал - всё ещё вылизываю схему.

Это вот ровно по поговорке "Пока объяснял - сам понял!"
И ещё вывод. Если Вы собрали удачный макет - потестируйте его в течении года,
обдумывая результаты. Может ещё лучше сделаете, по результатам размышлений!

Функциональный генератор Старт 7218
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... t7218.djvu

musor

при такой схемотехнике ждать чтото хорощее -глупо

SM898

musor писал(а):при такой схемотехнике ждать чтото хорощее -глупо

А по существу вопроса есть что сказать? Своё испробовнное предложить,не? Или,кроме,как обосрать,ни на что не
способен?

ВикторС писал(а):1554я серия,

Виктор,1554-я серия - это,вроде как,аналог 74АС ихней,но не совсем.И пороги срабатывания там не всегда
соответствуют и по скорости она проигрывает оригинальной.Попрбуйте купить какую нибудь брендовую,ну там,
NXP или National,а ещё лучше ST. Они недорогие,цена пирожка с картошкой.Кстати,серия 74НС,на этих частотах
прекрасно работает,а иногда из-за каких-либо нюансов она даже предпочтительнее.Советую попробовать
и на 74АС и на 74НС,раз у Вас уже есть макет.И нам расскажете,что лучше.
ПС.Кстати,в схеме Старта эмиттерный повторитель в интеграторе,думаю, не нужен при применении КМОП,там и так
очень высокое Rвх.
ППС.Ещё,имейте в виду,есть ещё серии НСТ и АСТ, это то же самое,но входные уровни ТТL,а не полпитания,как в КМОП.
Rвх тоже большое.Эти м/с,думаю,не очень подходят.

ВикторС

В функциональном генераторе Старт 7218, эмиттерный повторитель
на входе элемента ТТЛ в узле интегратора, поставлен с умыслом,
мало очевидным на первый взгляд. Вспомните схему логического элемента ТТЛ.
На входе транзистор, включённый по схеме ОБ. количество эмиттеров не важно.
Входное сопротивление низкое, быстродействие высокое.
Эмиттерный повторитель, присоединённый к каскаду эмиттеру транзистора с ОБ,
образует быстродействующий "дифференциальный" каскад с низкими проходными ёмкостями,
высоким входным сопротивлением и высоким быстродействием. Это узел - ОК-ОБ,
как элемент высокочастотных схем, разобран в литературе многократно, в том числе
у Хоровица и Хилла в книге "Искусство схемотехники".
По такому же принципу построены элементы логики ЭСЛ, быстродействие которых общеизвестно.

А вот классические элементы КМОП, с их высоким входным сопротивлением,
совершенно проигрывают по быстродействию логическим элементам со структурами ОК-ОБ.
Это и мои эксперименты, упомянутые выше, подтверждают тоже.

SM898

ВикторС писал(а):А вот классические элементы КМОП, с их высоким входным сопротивлением, совершенно проигрывают по быстродействию логическим элементам со структурами ОК-ОБ.

Да ну?Неужели?
А если почитать даташиты на,например,74АС74 (ТМ2 по нашему),то увидим,что максимальная частота,которую он
ещё переваривает -160-180 Мгц,а у АС74 от ST - аж все 300 Мгц.А скока там у 155 (531) ТМ2 ?
С такой же скоростью работает и обычная логика.И всё это КМОП.Хотя,насчёт серии 561 - согласен,проигрывают.
ПС А есть серии (74HCUxx,по моему,хотя могу ошибаться),у которых максимальная частота до 560 Мгц.И это тоже КМОП.
ППС.Да,ещё,существуют в природе филипсовские HEF40xx,полностью совместимые с серией 561 (питание до 18 вольт),
они работают до 15,иногда даже до 20 Мгц.

ВикторС

Я специально написал "классические элементы КМОП".

Если сравнить быстродействие К155ЛА3 и К561ЛА7, то ЛА7 проигрывает.
В ФГ на К561, который я сейчас тестирую, при ёмкости конденсатора,
в цепи ООС, равной 2,4пФ, и напряжении питания 15В, частота колебаний всего 5 МГц.
Емкость монтажа серьёзно меньше чем у интегрирующего конденсатора, о чем можно
судить по срыву колебаний при удалении Синт. То есть, с ёмкостью монтажа,
в качестве интегрирующего конденсатора этот ФГ не заводится.

Что до современных логических элементов КМОП, то мне очень не хватает разрисовки
схемы этих элементов. ИМХО это бы помогло сделать интегратор лучшим образом.

SM898

ВикторС писал(а):Я специально написал "классические элементы КМОП".

Большинство разработчиков уже забыли эти самые "классические элементы".У них сейчас самые "классические",
т.е. самые применяемые - 74НСхх.А серию 4000 (нашу 561)применяют довольно редко,в специальных случаях,
например, при питании более 5 в,и то,применяют серию 4000В,которая довольно прилично отличается по параметрам
от 561 в лучшую сторону.Выше я писАл о HEF40хх от Филипс (NXP)-это она и есть.

Насчет разрисовки схемы -зачем.Методом тыка - просто впаять и попробовать какую нибуть 74НСхх.
Тока незабудьте - питание не более 6 вольт.

Andrew Martin

SM898 писал(а):
ВикторС писал(а):А вот классические элементы КМОП, с их высоким входным сопротивлением, совершенно проигрывают по быстродействию логическим элементам со структурами ОК-ОБ.
Да ну?Неужели? А если почитать даташиты на,например,74АС74 (ТМ2 по нашему)

А если почитать даташит на какой-нибудь N-гигагерцовый ЭСЛ прескаллер?

Как ни крути, а ЭСЛ до сих пор чемпион по быстродействию. Кушает только много

Кстати, серия 74HCU - Unbuffered. Безбуферная как я понял. Например, 74HCU04 - это 6 инверторов. Каждый инвертор - просто комплементарная пара транзисторов.
Прикол их в том, что могут УСТОЙЧИВО работать в линейном режиме при охвате ООС (резистор со входа на выход), в отличие от инверторов (и других ЛЭ) серий 74HC, 74AC и HEF4000.
Поэтому и попытки собрать ФГ на логике серии 74НС почти гарантированно обречены на провал. Генератор меандра работать будет, а вот остальное (интегратор например)

Нужна здесь как раз 74HCU.

Но лучше всё-таки генераторы на основе DDS. Они и амплитуду стабильную выдают (при нормальном выходном каскаде), и частота кварцованная, и линейное качание организовать легко, даже при большой полосе.

Andrew Martin

ВикторС писал(а): Усилитель импульсов гашения на одном канале ИС ВУ собрать можно и он будет изрядно быстр,
только ждущую развёртку не поддержит.

При простой схеме гашения по катоду/модулятору с разделительным конденсатором - естественно.
Я имел в виду ЭЛТ с бланкирующими пластинами, или же традиционную схему с модуляцией напряжения катод-модулятор по НЧ.

Я тоже несколько лет назад приобрёл один экземпляр 9536. Но в дело она не пошла, тогда я даже не представлял, чем её раскачивать.
Сегодня представляю, но очень-очень смутно

SM898

Andrew Martin писал(а):Как ни крути, а ЭСЛ до сих пор чемпион по быстродействию.

Никакой ЭСЛ не чемпион.Лучшее,чего добилась Моторола (ОN Semi) - 3 Ггц.Всё,что выше - на другой технологии.
Даже наша 193 серия соовсем не ЭСЛ,а такая себе I2L.Ничего общего.По этой же технологии I2L,например AD печет
делители до 26 Ггц.

Прикол их в том, что могут УСТОЙЧИВО работать в линейном режиме при охвате ООС (резистор со входа на выход), в отличие от инверторов (и других ЛЭ) серий 74HC, 74AC и HEF4000.
Поэтому и попытки собрать ФГ на логике серии 74НС почти гарантированно обречены на провал. Генератор меандра работать будет, а вот остальное (интегратор например)

Нужна здесь как раз 74HCU.
А наша 561 как раз буферезированная,дралась то с 4000А серии.А у Виктора нормально работает аж до 5 Мгц (что меня очень
удивляет).И 4000В (HEF4000) тоже буферезированная и ничем,в принципе,не отличается от 561,за исключением прилично
улучшеных параметров - быстродействия,точности отслеживания порога,формы фронтов и т.п.И расширенным диапазоном
питания от 1,8 в до 20 в.

Andrew Martin писал(а):Но лучше всё-таки генераторы на основе DDS.

Вот здесь я согласен полностью,но если задача - сделать из того,что есть в тумбочке,да ещё с процессорами на "вы",
то будет трудновато.

PS.Посмотрел некоторые даташиты на 4000В серию (HEF40xx).Задержка распространения (наш термин) -15-20 нс,
у 561-й - 55-80 нс,максимальная частота счёта D-триггера 4013 - аж 40 Мгц.Это при 15 вольт питания.
Что интересно,в м/с HEF4069 (6 инверторов) элементы однокаскадные,т.е. небуферезированные.Просто 2 комплементарных
полевика.Не знал.
О. а у HEF4001 (ЛЕ5) и HEF4011 (ЛА7) уже в каждом элементе инвертор и буфер.Во как.
А вот у CD4013 от Fairchild Fmax всего 15,5 Мгц.Так что Филипс гораздо гораздее. И ЛЭ,наверное,тоже более шустрые.

musor

вам наверно не попадали 176лп1 и лп11 очень приколные чипари я на них функционалник делал еще в 80х-живее всех живых до метра кажеся ачх была линейная выше чуток заваливала (возможно изза нагрузки) давало синус меант и треугол еше был выход ГПИ-парные короткие мипулсы делались из треуголки компаром
кстати разве 561 буферизирована?

1561да точно