Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Electricman,

Пожалуйста, посмотрите, как просто и изящно устроена схема ГЛИН БР в осциллографе HP-1470 (В мануале по ссылке - на стр 130-131)
Здесь полный фарш - ускоренный сброс интегратора Миллера и источник тока в коллекторе усиливающего транзистора, схема восстановления нуля интегратора, регулировка HOLD - ступенчатая и плавная, низковольтное питание и коммутация на галетниках.
Обратите внимание на связку ИП Q5 - усилительный транзистор Q6 - простейшая схема, без всяких следов разгона. Но есть нюанс - между базой и коллектором Q6 нет конденсатора ООС, в неск десятков пФ, снижающего усиление на ВЧ. В то же время, выходной сигнал ЛНН и обратная связь интегратора Миллера снимается прямо с коллектора Q6, а не с буферного ЭП, как это принято у нас.
Описание работы БР на странице 27 мануала.
Эту схему можно собрать навесным монтажом или на макетке, и попробовать разогнать, подавая запускающие импульсы даже с обычного генератора, или, зацепившись за сигналы управления ГЛИН, имеющегося осциллографа.

http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 40a_sm.pdf
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
SM898
Вымогатель припоя
Сообщения: 631
Зарегистрирован: Вс июл 21, 2013 16:24:58
Откуда: Юг Руси.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение SM898 »

Electricman писал(а): Выяснилось, что диапазоны развёртки 10 и 5нс делаются "грязным хаком" из развёртки 20нс (растяжка в 2 и 4 раза прямо в блоке).

Так делают не только в этом, но и в других, достаточно быстрых осциллографах.
С1-97 - не знаю, не имел с ним дел, С1-108 -только работал, внутрь не лазил.
А вот С1-104 излазил вдоль и поперёк и сверху донизу. Ремонтировал 5 штук,
один пошёл на органы, четыре поднял. Выбрал из четырех себе лучший.
Так вот, в С1-104 самые быстрые развёртки - 1,2,5, и по-моему, даже 10 нс/дел -
делаются так же - растяжкой по оси Х. Хотя, насчёт 10 нс не уверен.
Да, яркость уменьшается, и довольно прилично, причём, почему-то, немного
по-разному у разных экземпляров.
Кажется, встречал подобное еще в каком-то из наших осциллографов (из новых),
но счас уже и не припомню, в каком.
Electricman писал(а):Проблема в отсутствии аналогов этих транзов.

А оригиналы?? Надо? Их есть у меня. Могу подарить :wink: Комплект, на один усилитель.
Если что, в ЛС.
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Electricman »

Схема, конечно, изящная, но повторить её сложно будет, тогда блок развёртки надо делать сызнова. :) Как минимум, по причине того, что там используется простой галетник, а у меня кодовый переключатель. Ну и классика, типа согласования уровней управления.

На деле, даже Я4С-91 вытягивает быстрые развёртки. Кривовато, но вытягивает. Но остаётся проблема подсвета. Выглядит он на 5нс/дел вот так (10нс/дел):
Изображение
Понятно, что сигналы завалены, но общую картину понять можно.

>Так делают не только в этом, но и в других, достаточно быстрых осциллографах
Да это я знаю, просто хочется уйти от этого - уж больно яркость сильно падает. :)

>А оригиналы??
Предложение интересное, но делать гибридки самому - не особо хочется, учитывая удобоваримость их "корпусов" и необходимость герметизации.

Добавлено after 4 hours 5 minutes 13 seconds:
Штудируя дальше схемы, возникают мысли.
У ХП в осциллографе простой усилитель и источник тока, причём, Q6 работает на закрытие, то есть ЛНН формируется источником тока Q7. В 91ом блоке всё сложнее и изощрённее - усилитель дифференциальный, ЛНН формируется открывающимся транзистором Т42, а источник тока на простом резисторе служит нагрузкой. То есть всё перевёрнуто.

С одной стороны возникают мысли ликвидировать схему установки нуля и поступить проще, установив постоянный нулевой уровень диодами. Но учитывая, что резистор источника тока всего 3.3кОм, а напряжение 48В - будет почти 15мА тока через диоды + неизвестно, как скоро они будут закрываться. Либо усиливать схему установки нуля, чтобы она могла установить этот ноль вне зависимости от сопротивления разрядного резистора.

Есть так же мысль помакетировать схему из осциллографа ХП, но я не знаю, как поступить с некоторыми моментами, ну и нужны уточнения, правильно ли я мыслю:
Q5, 6 и источник тока Q7 образуют интегратор, это понятно.
Q8-Q12 - формирование защитного интервала?
Q13 и U1 - формирование тока для ГЛИН?
Q3 - разрядный транзистор?
Q1, 2 и 4 - управление и одновременно балансировка для установки нуля интегратора?
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Разбираюсь с БР HP1470. Через день - два напишу соображения.
С уважением, ВикторС.
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Electricman »

Я сейчас уже понимаю - это надо будет делать совершенно новый блок развёртки. Всё равно на родном далеко не уедешь, а введя электронное управление можно получить много плюшек, как минимум не зависеть от кодовых переключателей и галетников. Хоть 30, хоть 40 положений развёртки, только коммутацию сделать грамотной, чтобы не разориться на реле. :)

Борьба с родным блоком кончилась почти ничем - разве что настроил развёртки точнее, ну и превратил ручку "Развёртка Б плавно" в подобие ручки "стабильность ВЧ", хотя помогает она самую малость.
Основной проблемой даже не сама растяжка изображения выходит, а джиттер - луч становится широким, ибо ГЛИН то чуть раньше запускается, то чуть позже - без растяжки это не заметить, а при растяжке становится очень заметно. Зато можно получить развёртки вплоть до 1нс - на растяжке это спокойно получается.

А вообще, самая скоростная развёртка, что я видел - в И9-2, 2.5нс без растяжки вроде. Но это такая своеобразная схема, да ещё и такого качества скан - что даже разбираться не хочется. :(
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Electricman,
Вот, гуглоперевод описания основной развёртки HP1470A

4-64. ГЛАВНАЯ ПОДБОРКА И ИНТЕГРАТОР. (Схема
7, 8 и 9.) Главный интегратор вместе с
контролирует время развертки, генерирует основную развертку.
Схема интегратора Милли состоит из тока
источник A8Q13, повторитель источника A8Q5, общий эмиттер
каскад A8Q6, а интегрирующий конденсатор между
вентиль A8Q5 и коллектор A8Q6. в
состояние сброса, ток для A8Q13 подается через
A8Q3. Выходной сигнал основной развертки остается на уровне +1 В, когда
получен сигнал триггера, база A8Ql понижается
и A8Q1 включается. Это выключает A8Q3. Ток в
A8Q13 теперь поставляется через интегрирующий
конденсатор, приводящий к линейному нарастанию на коллекторе
A8Q6. Эта рампа приводит в движение эмиттерные повторители A8Q8,
A8Q9 и A8Q10. Когда рампа достигает +11 вольт,
эмиттер ASQ10 на +5 вольт и A7U2 установлен
«Это выключает A8Q1. При выключенном A8Q1 ток от
A8R7 проходит через A8Q3 и разряжает выбранный
интегрирующий конденсатор, когда уровень напряжения на
база A8Q4 падает до напряжения, приложенного к базе
A8Q2, как A8Q2, так и A8Q4 проводят, а
сумма токов на затворе ASQ5 равна нулю.
«Это условие сброса рампы.

4-65. Выход источника постоянного тока A8Q13
управляется операционным усилителем A8U1. Другой
эталонные напряжения разработаны для разных диапазонов
на переключателе TIME / DIV A8S1. Опорное напряжение
применяется к A8U1 (вывод 3), когда разные диапазоны
выбранным переключателем TIME / DIV, значения рампы
конденсатор, резистор интеграции, а опорное напряжение
изменены. Тем самым изменяется наклон рампы для различных
скорости развертки, наклон рампы можно варьировать для любого
скорость развертки потенциометром SWEEP VERNIER R8.

466. Эмиттер A8Q9 вызывает определенную задержку.
конденсатор (от A8C13 до A8C18) в зависимости от
положение переключателя TIME / DIV A8S1. В конце
развертка, запорный конденсатор разряжается через
A8R40 и потенциометр TRIGGER HOLDOFF R9.
Когда напряжение на базе A8Q11 падает до
+0,7 вольт, включается A8Q12 и линия сброса на ATU
(вывод 4) становится низким. Это сбрасывает A7U2, чтобы он мог принимать
еще один триггер,
С уважением, ВикторС.
Electricman
Вымогатель припоя
Сообщения: 583
Зарегистрирован: Вс окт 20, 2019 20:54:30

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Electricman »

Так как сейчас не до конструирования развёрток, занялся "базовым блоком". :)
В общем, вживил в него знакогенератор. Всё прошло не слишком гладко. После вязки жгутов луч перестал реагировать на блоки усилителей. Выяснилось, что пропал сигнал коммутации луча между усилителями и знакогенератором - базовый блок думал, что идёт запрос знакогенератора. Причина оказалась в плохом контакте разъёма. После устранения дефекта луч стал реагировать, чуть смещаясь. После долгих ковыряний выяснилось, что на коммутатор так же не приходит напряжение +5В. С1-122 снова напоминает о своих четырёхслойных платах и отвратительной металлизации. После установки перемычки всё заработало как надо.

Дальше было подключение самого знакогенератора. Дело нехитрое - 34 из 35 линий подключаются на штатные места. Загвоздка вышла с последней линией, сигнал "Знаки Y" - то есть вертикальная развёртка знакогенератора. В оригинале она шла на специальный вход УВО, но у меня стоит УВО от С1-108, и там нет такого входа. Целый вечер проб и ошибок при попытке доработать этот УВО, в конце концов, дали результат, но весьма сомнительный. В оригинале сигнал идёт на пару транзисторов, включённых дифф. парой в эмиттерах промежуточного усилителя Гильберта. В УВО от 108го Гильберт уже в выходном каскаде, да и экспериментировать с выходной микросборкой не хотелось, мало ли что. Но предварительные каскады хоть и не Гильберта, но тоже вполне себе дифференциальны, и эмиттеры с цепями балансировки там имеются. :)) Вот в попытках прикрутить дифф. пару и потерялось много времени.

В УВО 4 каскада, три предварительных и выходной, каждый на микросборке. С целью согласования уровней, вторая сборка сделана на транзисторах структуры пнп, соответственно эмиттеры её шли к положительному напряжению, что не устраивало, ибо в оригинальной схеме дифф. пара была на транзисторах нпн и стояла "под отрицательным напряжением". Соответственно, ставить её надо было либо на первый, либо на третий каскад в цепи балансировки. Попытки включить пару как вместо, так и параллельно цепям балансировки первого каскада провалились. Либо было невозможно сбалансировать, либо был мал размах. Да дифф. пара не совсем хорошо превращала сигнал в парафазный. Верхняя строка знаков выводилась идеально, нижняя была в районе центра, с высотой символов в пару мм. А вот включение дифф. пары вместо цепей баланса третьего каскада оказалось почти удачным, как минимум, балансировка от этого не пострадала (при таком включении в первый каскад луч уходил далеко за границы экрана), но осталась нелинейность. Но подачей постоянного смещения на второй вход дифф. пары, и игрой этим самым смещением и подстроечниками знакогенератора удалось добиться вменяемого результата, хотя, конечно, получился костыль, к тому же, ловящий все доступные помехи. Но тем не менее, циферки на экране появились. :)
Но всё же надо подумать, как сделать лучше, потому что видна разница в размере верхнего и нижнего рядов. Хотя, напрашивается простое решение в виде переноса нижнего ряда сразу под верхний, хотя это тоже не очень хорошо.

Изображение
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Ради интереса испытал в очередной раз собранный прибор в боевых условиях. Т.е. с реальными сигналами в реальных схемах. "Подопытным кроликом" на этот раз высступил один из моих самодельных КВ-трансиверов, а вернее - узел его первого смесителя, куда от синтезатора частот приходит сигнал с удвоенной частотой, делится скоростной микросхемой 74АС74 на 2 и в виде двух парафазных сигналов через резисторы 100 Ом подается на затворы ключевых полевых транзисторов (сборка КР590КН8). Чтобы можно было сделать особнованные выводы, каждое измерение проводилось параллельно двумя приборами - той самой самоделкой через щуп 10:1 и цифровым osa103mini с полосой 500 (!) Мгц и входным сопротивлением 50 Ом через щуп от С1-75 с добавочным резистором 450 Ом, что итого дает входное в 500 Ом с минимальной входной емкостью.

Честно говоря, результаты неоднозначны и еще раз напоминают о том, что осциллография широкополсных импульсных сигналов - вещь очень тонкая и непростая.

Итак, вот что мы видим непосредственно на выходе триггера. Частота чуть более 12 Мгц:
Изображение. Видны довольно большие выбросы, прчем верхний несолько больше, а также "звон" с частотой выше 50 Мгц. То же самое на Осе:
Изображение
Как видно, тут выбросы существенно меньше (что понятно, так как полоса прибора шире в 10 раз и он полностью воспроизводит сигнал) и их ассиметрия тоже присутствует.

Теперь смотрим на тот же самый сигнал, но не на выходе триггера, а после резистора в 100 Ом.
Изображение
Фронты закономерно стали положе, выросы исчезли от слова совсем, звон тоже почти полностью подавлен. На Осе видно при этом вот что:
Изображение

Далее переключаем диапазон, делая выходную частоту триггера в районе 19 Мгц. ВОт что показывает прибор при растяжке во весь экран:
Изображение

А вот что демонстрирует Оса: Изображение
Как видно, ассиметрия сигнала действительно имеет место. И это не глюк самодельного осциллографа.

Теперь включаем двухканальный режим и смотрим сигналы на обоих выходах триггера (~19 Мгц).
Изображение
Вполне предсказуемо.

А теперь то же самое, но на частоте около 5 Мгц:
Изображение

Виден очень сильный звон на обоих каналах. Но стоит отключить один из щупов (именно отключить от источнка сигнала, причем земляной провод тоже, отключение УВО одного из каналов с заземлением входа эффекта не дает), как звон резко уменьшается и сигнал становится более правильным:
Изображение/ Судя по всему, индуктивность земляного провода обоих кабелей дает вот такие вот странные эффекты.

Также ОЧЕНЬ полезно подключение щупа к земле исследуемого устройства не штатным проводком с крокодильчиком, а короткой пружинкой. Сигнал при этом становится сильно краше, и звон исчезает совсем:
Изображение

Вот такие вот результаты. Что скажете, товарищи-знатоки?
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Валентин, спасибо за проведённые опыты.
Как по мне, так то, что показывает самодельный осциллограф - очень реалистично, вплоть до звона на земляном проводе и игле щупа - делителя. Об этих эффектах, и, подробно, об осциллографии быстрых сигналов написано в апноте AN-47f, по ссылке ниже. Осциллограммы там, удивительно похожи на те, что Вы привели.

High Speed Amplifier Technique_LinearTech_AN-47fa
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... N-47fa.pdf
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение El-Eng »

Valentin Gvozdev писал(а):Вот такие вот результаты. Что скажете, товарищи-знатоки?
На эту тему здесь, на сайте, есть моя статья.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Аватара пользователя
SM898
Вымогатель припоя
Сообщения: 631
Зарегистрирован: Вс июл 21, 2013 16:24:58
Откуда: Юг Руси.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение SM898 »

El-Eng писал(а):На эту тему здесь, на сайте, есть моя статья.

В советских осциллографах - в делителях 1:10,которыми они комплектовались -
почти везде такое использовалось. У меня были несколько щупов от С1-79 (100 МГц) -
самый малоёмкостный пассивный щуп (8-9 пф), из всех, которые встречались -
в них, по моему, схема была ещё сложнее. И даже щупы к несильно быстрому С1-117(10 МГц) -
в них тоже подобное стояло.
Но сейчас китайцы этим не заморачиваются, полоса плюс-минус близка к заявленной - и ладно.
А ПХ - да гори она синим огнём.
Когда-то довелось посмотреть устройство 500-мегагерцового щупа "Тектроникс",
ещё американского производства (сейчас они тоже, часто комплектуют китайскими) -
вот там действительно, произведение инженерного искусства.
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

В общем, похоже, что в моем случае получилась ситуация, когда относительно простой и дешевый щуп (HP-2100, по паспорту до 100 Мгц) уже не совсем адекватен сделанному осциллографу. Я долго мерил АЧХ с щупом и без него (для учета падения амплитуда генератора на входной емсоктси прибора дополнительно контролируя его реальный уровень цифровым осциллографом Оса103) и убедился, что этот самый щуп имеет некоторый подъем АЧХ на частотах выше 30 Мгц. Подъем этот небольшой, не больше одного децибелла, так что в свои характеристики вроде бы укладывается с запасом. Но при этом неизбежно портится ПХ ( на старой самоделке это почти не чувствуется из-за меньше полосы пропускания), а также вынуждает регулировать УВО несколько некорректным образом, компенсирую эту неравномерность и фактически подстраивая прибор под имеющиеся щупы. Что, конечно, не совсем правильно, хотя позволяет несколько раширить полосу частот (сейчас у меня по уровню -3dB) она почти 60 Мгц). По хорошему надо купить более высокочастотные и дорогие щупы, но не факт, что там хватит диапазона НЧ-компенсации, который обычно не указан в описании.
Да и жаба душит..
Так что пока будем работать так. Благо гармонические и приближенные к ним сигналы прибор показывает очень достоверно (с точки зрения амплитуды) вплоть до 30-35 Мгц (где ошибка процентов 5-7), а для быстрых импульсных сигналов вполне можно и заземление пружинкой устроить, которое делает ПХ вполне приличной, заодно, правда, немного уменьшая полосу.
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Коллеги,
в связи с обсуждаемой кривизной АЧХ китайских Щупов - делителей (у меня их два), начинаю думать о добавке в переключатель коэффициента отклонения УВО, предела "Калибратор", как во многих осциллографах сделано. Или, лучше сделать такое подключение в виде переставляемой перемычки на платеУВО (буде используется редко, а какждыфй предел, на штатном галетнике с 11 - 12 направлениями - ценен)?
И ещё нюанс. Вот схема калибраора с динамической нагрузкой. Формирует наносекундные фронты (проверял сам). Можно сделать ткаой калибратор переключаемым - 1КГц - 1МГц, специально для настройки щупов - делителей по ВЧ.

Изображение
Последний раз редактировалось ВикторС Вт окт 27, 2020 23:21:49, всего редактировалось 1 раз.
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Виктор, немного не понял, зачем нужна возможность внутреннего соединения входа УВО с калибратором. Ведь обычно калибратор нужен, чтобы проверить калибровку вертикальной и горизонтальной осей, а также скомпенсировать имеющийся щуп. Если сигнал калибратора имеет крутые фронты, то дополнительно появляется возможность проверить ПХ тракта и косвенно по ней оценить АЧХ на ВЧ. Опять же, практически это имеет делать через щуп, ибо по большому счету АЧХ осциллографа самого по себе не имеет сильно большого значения, гораздо большее значение имеет суммарная АЧХ и ПХ системы щуп-прибор.

Если можно, приведите схему вашего калибратора в большем разрешении.
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение El-Eng »

Если кому интересно, я сделал себе калибратор на недорогом микроконтроллере. Он питается от источника опорного напряжения 3 В. Частота выходного сигнала (вывод PB0(MOSI)) 1, 10, 100 КГц в зависимости от уровней на входах C1-C2 (у меня в генераторе развертки три времязадающих конденсатора), Плюсы: минимум деталей, кварцевая точность по частоте, хорошая точность по амплитуде и достаточно крутые фронты.

Изображение
Calibrator.png
(5.4 КБ) 2413 скачиваний
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Уважаемый El-Eng,
Вы уверены, что для ВЧ компенсации Щупа - делителя, достаточно импульсов с частотой 100КГц, при обеспечении высокой крутизны фронтов? Имеет ли смысл, поднять частоту калибратора, хотя бы до 1 Мгц?
и вот ещё что интересно - как обеспечить регулировку выходного напряжения, с сохранением неизменной АЧХ,в целом? Мне представляется, что лучшее решение - переменный резистор на 470 - 270 Ом, без всяких конденсаторов, как в низкоимпедансном делителе. Выдержит ли порт Atiny25 нагрузку 270Ом, или лучше ТТЛ-буфер?

Добавлено after 16 minutes 14 seconds:
[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=3913781#p3913781"]Виктор, немного не понял, зачем нужна возможность внутреннего соединения входа УВО с калибратором.

Если можно, приведите схему вашего калибратора в большем разрешении.[/uquote]

Валентин, внутреннее подключение калибратора к УВО, реализовано в С1-73, С1-94 и многих других, советских осциллографах. Так же, у этих приборов есть внешний выход калибратора. Это для того, чтобы отделить мух от котлет. Сначала, "на коротком проводе" настроить УВО и УГО, с БР, а потом, к настроенному прибору подключить внешний щуп - делитель, и настроить его "в чистом виде".
Схему калибратора я перезалил в нормальном размере - смотрите выше.
Обратите внимание - микросхемы ТТЛ, с открытым коллекором, так и просятся под динамическую нагрузку. Я тестил этот вариант связи в функциональном генераторе по мотивам набора СТАРТ 7218 и К531ЛА9 (7нС)

Мануал набора СТАРТ 7215 (работает до 12,5МГц. Рост амплитуды треугольного напряжения на ВЧ, побороть не удалось :cry: )
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... t7218.djvu
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение El-Eng »

Уважаемый ВикторС, отвечаю.

Имеет ли смысл, поднять частоту калибратора, хотя бы до 1 Мгц?
Крутизна фронтов не связана с частотой импульсов, от частоты зависит яркость сигнала на экране. Если сигнал хорошо виден, хватит и 1 КГц. Кроме того, на 1 МГц очень трудно проводить НЧ компенсацию щупа.

...как обеспечить регулировку выходного напряжения, с сохранением неизменной АЧХ,в целом? ... Выдержит ли порт Atiny25 нагрузку 270Ом, или лучше ТТЛ-буфер?
Даташит AtTiny25 гарантирует 5 мА выходного тока при 3В питания, но любая, более-менее значительная нагрузка приведет к уменьшению величины выходного напряжения, что скажется на точности калибровки. Я не вижу смысла в применении регулятора выходного напряжения калибратора. Он существенно усложняет схему, если вы хотите сохранить точность. При использовании в аттенюаторе осциллографа 1% резисторов достаточно калибровки в одной точке. Если, все же, нужна регулировка в узком диапазоне, то могу порекомендовать поднять питание контроллера до 5В и поставить на выходе быстрый одноканальный КМОП буфер, позволяющий работать с входными уровнями, превышающими напряжение питания (типа SN74LVC1G04). Тогда выходное напряжение калибратора можно будет регулировать в диапазоне 1.65-5.5 В изменяя напряжение питания этого буфера. Такой способ регулировки прост и не сильно влияет на АЧХ.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

El-Lang, спасибо за пояснения. С частотой тестового сигнала понятно. С делителем - остаются вопросы. Я, пока, не совсем понял - нужно ли делить выходное напряжение калибратора до десятков - сотен милливольт, чтобы подавать его сразу на входной буфер , предположив, что некоторое переключение диапазонов УВО производится ЗА буфером, низкоимпедансным делителем. Тогда мы можем окинуть, из цепи калибровки, и входной, встроенный, высоковольтный делитель (100:1) обычно.
Какие будут мысли и комментарии коллег по этому поводу?
Заранее благодарю.

Вот ещё, вдогонку, схема калибратора осциллографа LG OS-9020, с нагрузкой в коллекторной цепи. Относительная высокоомность делителя, потребовала корректирующий конденсатор С1101. Я думаю, что номиналы всех резисторов выходного делителя можно уменьшить в 10 раз, и убрать С1101, если иcиспользовать выходной транзистор PNP, на с током коллектора более 25мА, и, пару таких транзисторов, включить каскодно, для повышекния быстродействия. (Я собирал, такой, каскодный, ГСТ на КТ3107, для ГЛИН БР. работает реально быстрее однотранзисторных ГСТ)

Изображение

И вторая схема - классический транзисторный мультивибратор, с доп. транзистором динамической нагрузки, добавленный, для сохранения крутых фронтов при подключении к ёмкостной нагрузке.

Изображение
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
musor
Друг Кота
Сообщения: 39197
Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение musor »

сейчас полно быстрых кмос не стоит парится с древними ттл
серия 74нст легко работает и на 50ом
ZМудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Немного заморочился измерением реальной АЧХ своего прибора.
В качестве измерителя использовалась все та же Оса103, внутренний генератор которой был подключен коротким отрезком качественного коаксиального кабеля к входу встроенного осциллографа с полосой около 500 Мгц. Вход осциллографа служил нагрузкой генератору, а также использовался для контроля реального уровня сигнала на его выходе. Далее данные об этом уровне на разных участотах и полученном размахе картинки пересчитывались и строились графики. Для обеспечения максимальной достоверности сигнал на тестируемый осциллограф снимался как можно более близко ко входу осциллографа встроенного через коаксиальный тройник.

Если вглянуть на картинку, то АЧХ со щупом вполне хороша и более-менее соотвествует идеальной Гауссовой, рассчитанной под полосу 55 Мгц. К сожалению, у меня нет возможности померять выше 100 Мгц и есть подозрения, что там не все так гладко..

Попытка померять АЧХ напрямую, подключая коаксиальный тройник прямо на вход прибора, привела к очень странным результатам. До 40-50 Мгц все более-менее (за исключением небольшой систематической ошибки, и в целом АЧХ повторяет аналогичную кривую со щупом. А вот дальше идет совершенно необъяснимый подъем, достигающий к 100 Мгц совсем неправдоподобных величин. Скорее всего, тут дело в эффектах длинных несогласованных линий (внутри осциллографа суммарная длина проводников от разъема до входа УВО больше 10 см), приводящих к тому, что реальные напряжения на входе УВО тестируемого прибора и на входном разъеме сильно разные. На это косвенно указывает очень сильный (раза в 3) провал напряжения на входе встроенного в Осу осциллографа на 100 Мгц при поключении входа тестируемого прибора.

Изображение

ВОт такие вот результаты.
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Ответить

Вернуться в «Измерения»