Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Electricman]

Если хочется быстрых развёрток - то делать интегратор миллера из блока развёртки Я4С-91, он 5нс/дел вытягивает, плюс идеальная пила. Из недостатка - высоковольтное питание, +-48В.

[0leg-ch]

Первая фотка -- разрядный ключ на транзисторе. Вверху выходное напряжение генератора, внизу -- сигнал управления транзистором.

Вторая фотка -- для разряда использованы диоды. Нуль на -1 делении. Красная отметка -- начало прямого хода, жёлтая -- момент срабатывания компаратора амплитуды пилы.



Перерисованная схема интегратора для лучшего понимания:

[ВикторС]

Олег,
Это для какой схемы осциллограммы?
(Схему С1-125 выгрузил - там чёрт ногу сломит. Пример того, как собирать осциллограф на не типовых деталях. Жуть. ИМХО)
Дальнейшее обсуждение - на свежую голову. Ночь на дволре.

[Valentin Gvozdev]

Если хочется быстрых развёрток - то делать интегратор миллера из блока развёртки Я4С-91, он 5нс/дел вытягивает, плюс идеальная пила. Из недостатка - высоковольтное питание, +-48В.
По моему недавнему опыту, БР от С1-137 вполне неплохо разгоняется как минимум до 10 нс/дел (в оригинале там самая быстрая развертка всего 0.2 мкс/дел). При этом обеспечивая хорошую линейность и синхронизируемость как минимум до 60-70 Мгц (в принципе, и 100 может). Питается от +-12 и +5V. Схема немного капризная в настройке, но будучи отлаженной, работает как часы. Если интересно, могу рассказать подробности.
Вот такая там получается "пила" на самом быстром пределе:

[ВикторС]

Валентин,
Ваш опыт вытягивания развёртки С1-137 на 10 нС очень интересен.
Я посмотрел, по ссылке Олега, схему С1-125, и, на мой взгляд, там, говоря мягко, избыточно напутано (не считая спаренных полевиков на входе, для чувствительности 1мВ/дел, при малом уровне шумов). Осциллограф сделан по армейскому принципу "Чем длиннее инструкция - тем хреновей конструкция", и в части генератора развёртки тоже. Как будто, разработчики хотели сами себя перехитрить...

Вот уливительное открытие сегодняшнего дня. Аналогом дифференциального усилителя NE592 (uA733), является советская микросхема К174УВ5, широко продаваемая по цене 5 - 20 руб/ шт. За эти деньги её можно ставить и в первый каскад УВО и в селектор синхроимпульсов - как усилитель слабых сигналов и как компаратор с дифференциальным выходом.

Даташит и доп. материалы на К174УВ5 - NE592 (uA733)
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... D0%925.doc

Добавлено after 21 minute 51 second:
Олег,

Я, теперь, вижу упрощённую схему интегратора Миллера из С1-125, которую Вы привели.
Меня настораживает отсутствие конденсатора 5 - 30пФ с базы на коллектор усилительного транзистора - может быть звон на ВЧ, и отсутствие эмиттерного повторителя, на выходе, с какового подавался бы сигнал на Синт и на УГО - это может приводить к нелинейности пилы.
Токовое зеркало на входе зарядного тока, как аналог Rint - интересное решение - первый раз такое вижу. Обычно, ставят линейку высокоомных резисторов, подключённых к источнику напряжения на ЭП.
Схема разряда на транзисторе или диодах почти равнозначна - на диодах - работает быстрее. Можно комбинировать - на диодах - в авто режиме, на транзисторе - в ждущем.

Приложены две схемы осциллографов, с интегратором Миллера.
Первая iwatsu SS-5702_5706 - в ней - интегратор Миллера, без ЭП на выходе.
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 2_5706.pdf

Вторая схема - LG_OS-9020G - у этого, интегратор миллера, по классической схеме собран. Я её макетировал - работает хорошо. Узел ИП-ОЭ-ЭП можно заменить операционником К544УД2
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 20G_sm.pdf

[0leg-ch]

ВикторС,

схему С1-125, и, на мой взгляд, там, говоря мягко, избыточно напутано

Согласен. Посмотрел ещё схемы развёрток от С1-151 и С1-166 -- там ещё хуже, мне теперь по ночам кошмары снятся.

отсутствие конденсатора 5 - 30пФ с базы на коллектор усилительного транзистора

Попробую добавить.

эмиттерного повторителя, на выходе, с какового подавался бы сигнал на Синт и на УГО - это может приводить к нелинейности пилы.

Тут скорее не нелинейность в обычном смысле, а какой-то выброс в отрицательную область в момент закрытия разрядного транзистора.

Валентин,

Вот такая там получается "пила" на самом быстром пределе

Хороша! Амплитуда сильно меняется при переключении 0.1 - 0.05 - 0.02 мкс/дел?

[Valentin Gvozdev]

После форсировки быстродействия разрядного ключа амплитуда пилы на самом быстром пределе (10нс/дел) примерно процентов на 10-12 больше, чем на медленных. Считаю это хорошим результатом

[ВикторС]

Валентин,
А разве нестабильность амплитуды ЛНН при смене диапазона развёртки, это хорошо?
Мне представляется, что если амплитуда растёт, то сигнал на экране, как бы, растягивается.
Или рост амплитуды ЛНН, на быстрых развёртках - это фича а не баг?
Пожалуйста поясните.

[0leg-ch]

> если амплитуда растёт, то сигнал на экране, как бы, растягивается.
Не растягивается, а удлиняется. Но 10% вполне нормально, одно бонусное деление горизонтальной шкалы.

[ВикторС]

[uquote="0leg-ch",url="/forum/viewtopic.php?p=3884460#p3884460"]> если амплитуда растёт, то сигнал на экране, как бы, растягивается.
Не растягивается, а удлиняется. Но 10% вполне нормально, одно бонусное деление горизонтальной шкалы.[/uquote]

Вот мне это не понятно никак.
Если на пределе 0,1 мс/Дел и 0,1 мкс/Дел, у меня амплитуда ЛНН 6Вольт, и УГО откалиброван так, что кратные сигналы точно ложатся в заданное количество горизонтальных делений, коих, всего, десять, им по пол клетки остаётся слева и справа за экраном, скрывая переходные процессы, то при амплитуде ЛНН 6,6В на диапазоне 10нС/Дел, калибровка УВО слетает и луч выезжает за края сетки в бОльшей степени. То есть, диапазон развёртки 10нС/ дел, становится индикаторным, и измерять частоту сигнала по сетке невозможно (или с погрешностью в теже, +10%)?

[0leg-ch]

На диапазоне 10 нс/дел луч за первые 100 нс проезжает 10 делений, а за оставшиеся 10 нс (пока срабатывает триггер и закрывается транзистор) луч успевает проехать ещё одно деление за пределами шкалы. И если времязадающие резисторы и конденсаторы подобраны точно, то с калибровкой ничего не случится при переключении на этот предел.

[Valentin Gvozdev]

Не надо путать две вещи. Амплитуду ЛНН, что определяет длину линии развертки и скорость нарастания напряжения на выходе ГР, что определяет масштаб по оси Х. В моем случае при переходе на 0.01 и отчасти 0.02 мкс наблюдается только увеличение амлитуды лнн. При сохранении пропорции скорости нарастания напряжения между соседними пределами. Так что калибровка развертки на самых больших скоростях не сбивается.

[ВикторС]

Валентин, я правильно понимаю, что если угол наклона ЛНН изменяется пропорционально выбранному диапазону, но на наиболее быстрых развёртках амплитуда ЛНН растёт - это не будет проблемой расстройства калибровки "на ВЧ"? Верно?

Как я заметил, за рост амплитуды отвечает тормознутость схемы сброса генератора ЛНН, а за его линейность и скорость нарастания - качество источника тока. В схеме БР по мотивам ОР-1, я использовал каскодный источник тока на двух КТ3107, со стабилизацией базовых токов светодиодами (для термостабильности), и со скоростью ЛНН проблем не было, а вот выравнивание амплитуды - попило много крови - разрядную схему пришлось перебирать в части увеличения рабочих токов разрядного ключа. Потому, схема с интегратором Миллера и понравилась больше - его диодами сбрасывать проще и быстрее

[Valentin Gvozdev]

Виктор, вы все правильно понимаете. Так что в небольшом увеличении амплитуды лнн на быстрых развертках нет ничего криминального. Конечно, если оно не сильно большое. Более того, есть даже небольшой плюс, позволяющий скрыть за пределами экрана артефакты переходных процессов и немгновенного включения-выключения луча.

[ВикторС]

Валентин, вот правду говорили в IBM на похоронах Третьего Макентоша - "Перфекционизм - враг разработчика". Я преизрядно времени потратил, добиваясь равенства амплитуды ЛНН на всех пределах измерения, а мог другим узлам внимание уделить.

[Koto_Fey]

Доброе время суток ВикторС .

Как я заметил, за рост амплитуды отвечает тормознутость схемы сброса генератора ЛНН, а за его линейность и скорость нарастания - качество источника тока. В схеме БР по мотивам ОР-1, я использовал каскодный источник тока на двух КТ3107, со стабилизацией базовых токов светодиодами (для термостабильности), и со скоростью ЛНН проблем не было, а вот выравнивание амплитуды - попило много крови - разрядную схему пришлось перебирать в части увеличения рабочих токов разрядного ключа. Потому, схема с интегратором Миллера и понравилась больше

Ответте на вопрос для разъяснения , как вы писали ранее - что с генератором тока ничего хорошего в плане линейности не получится и что только поможет интегратор Миллера , и тут же пишите что все нормально и хорошо получается без плясок с бубном ? А так же на счет разрядного ключа _ в каких то схемах развертки в промышленных ослах видел резистор 10 -20 Ом последовательно с разрядным ключем , зачем как это понимать, везде пишут о форсировки режима открытия и как можно меньшем сопротивлении в открытом состоянии , сам собирался использовать в этом месте мелкий полевик из ключевых с малой входной емкостью _ чтото в роде 2N7000 , BS170 или какие нибудб irlm их сейчас море разных на вкус цвет и параметры .

[Valentin Gvozdev]

На всякий случай - вот полседняя версия схемы ГР С1-137, которая успешно трудится в моей самоделке. Постарался макимально привести в соотвествие в реальностью.

[add.ocean]

[uquote="Koto_Fey",url="/forum/viewtopic.php?p=3884738#p3884738"]резистор 10 -20 Ом последовательно с разрядным ключем , зачем как это понимать, везде пишут о форсировки режима открытия и как можно меньшем сопротивлении в открытом состоянии , сам собирался использовать в этом месте мелкий полевик из ключевых с малой входной емкостью.[/uquote]

Резистор чтобы не спалить транзистор 5 амперными токами. ESR=1 Ом, U=5В. Думаю что и 5 Ом нормально было бы.

Добавлено after 4 minutes 9 seconds:
на локальной барахолке продают 17ЛО7И (от С1-122)
думаю, может взять? Если делать Осциллограф на ЭЛТ своими руками - так уже 200 МГц!

[ВикторС]

Koto_Fey,

Я говорил о том, что попытки вытянуть генератор ЛНН по схеме от ОР-1 на диапазон развёрток 10нС/Дел, не увенчались успехом. Пришлось сильно допиливать. Источник тока делать каскодным, а разрядный ключ ускорять, особенно в части закрытия.
Кроме того, линиаризацию ЛНН пришлось вводить при помощи ООС с выхода ИП ЛНН на эмиттер источника тока, как это сделано в БР транзисторного осциллографа из Р№6 1976 - посмотрите на резистор R60 (схема ниже). При этом, рост амплитуды ЛНН на верхнем пределе сохранился, и вращение регулятора Hold вносило некоторые искажения по постоянному току (подставка ЛНН по напряжению), что представлялось незаметным на экране ЭЛТ, но выглядело не идеально при настройке. И тут я попробовал интегратор Миллера, на ОУ, сначала. Включаешь - и всё работает. С пол пинка. Совершенно другое удовольствие от творчества.



Paдио №6 1976 Транзисторный Осциллограф В. Хулдеев, В. Миронов Стр 45-48
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 76/06.djvu

Paдио №7 1976 Транзисторный Осциллограф В. Хулдеев, В. Миронов Стр 44-46
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 76/07.djvu

Что до резистора в коллекторной цепи - он, в общем случае, не вредит. Чуток увеличится время спала ЛНН. Это может быть критично на самых высоких скоростях развёртки, но оно того стоит - ключевой транзистор меньше разогревается - стабильнее параметры схемы сброса. Что важно - малая ёмкость переходов, и работа в линейном (не ключевом, с насыщением), режиме - чтобы транзистор мог быстро открыться и закрыться. Полевики, в этом узле, будут слишком тормознутыми. Я использую КТ645. КТ602 были бы лучше, только их просто жалко ставить - высоковольтные. Наш коллега - Андрей Мартин, использовал для разряда конденсатора, в схеме с источником тока, логические элементы ТТЛШ, с открытым коллектором. Сейчас доступны такие микросхемы, содержащие один логический элемент на корпус SOIC6 - можно ставить, как отдельный разрядный транзистор с высоким быстродействием.

add.ocean
17ЛО7И продают голую или с кожухом, коррекционными катушками и высоковольтным БП?
ИМХО - самодельный, радиолюбительский, осциллограф должен стоить, в изготовлении, менее 200 долл (не оценивая потраченное, на хобби, время), иначе выгоднее купить DSO1054 и переключить творческие усилия на другие проекты.

[0leg-ch]

ВикторС,

Меня настораживает отсутствие конденсатора 5 - 30пФ с базы на коллектор усилительного транзистора

Попробовал поставить -- до 39 пФ не влияет ни на что, 50 и больше -- увеличивается нелинейность. Отложу развёртку на недельку, займусь чем-нибудь другим. Например:

Вы пробовали реализовать "низковольтное" управление яркостью, как это сделано в С1-118?

Реализовал. Работает. Делал по этой схеме (из сервис-мануала Tek 2235, там же есть подробное описание её работы):

Остаётся добавить автоматическую подстройку фокусировки при изменении яркости.

Ещё обратил внимание, что в серьёзных аппаратах, типа Tektronix, Philips или вышеупомянутом Iwatsu, регулятор яркости подключен к усилителю Z, а не к схеме питания модулятора, как в наших С1-118, -131, -137 и т.п.

add.ocean,
А у вашего С1-131 на пределах 0.1, 0.05, 0.02 мкс/дел луч ровный или как у меня с выбросами в начале?