Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Valentin Gvozdev

Кстати, после этого случая проверил все имеющиеся у меня подстроечники сп3-19 на 47 Ком. Судя по всему, покупал я их дважды из разных партий. У одной "брюшко" белого цвета, у другой - зеленого. Так вот - ВСЕ резисторы с белым брюшком с маркировкой 47КМ кроме одного (вероятно, он отдельного происхождения) оказались на 470 Ом.. Пришлось подписать их маркером и переложить в другой отсек коробочки. А все зеленые оказались правильными. Из подобных случаев припоминаю, что как-то однажды мне попадались диоды то ли КД503, то ли ГД503 или подобные (черные в стеклянном корпусе с нанесенным символом диода), у которых маркировка катода и анода была перепутанной.

Насчет макеток и прочего - не знаю почему, но у меня они не прижились. От слова совсем. Если и делаю что-то для пробы, то, как правило, очень и очень простое тупо навесным монтажом. А макетировать что-то более-менее сложное - не хватает у меня отсутствия лени и жажды эксперимента на такое. Как-то обычно в последнее время получается все с первого раза на платах с минимальными изменениями. Иногда приходится закладывать с плату те элементы, установка которых в конечном варианте под вопросом - такой подход тоже очень помогает.

P.S. Так и не сподобился за неделю изготовить ПП для усилителя синхронизации, так что этот процесс откладывается на выходные. Уверен, что все получится. Также заказал недостающие детали для генератора развертки. Ох, думаю, будет интересно.

Реклама

ВикторС

Валентин,
я, обычно, макетные платы не использую - собираю объёмным монтажом даже сложные схемы. Сейчас накопилась целая коробка от обуви - заготовки и макеты УВО УГО и БР для самодельного осциллографа.
Я готовлю ответ (альтернативное предложение) по Вашим вопросам по селектору СИ от С1-157. Постараюсь сегодня запостить варианты схем. По работе занят пока - не могу отвлечься надолго.

Добавлено after 2 hours 24 minutes 23 seconds:
[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=3988942#p3988942"]P.S. Вчера начал изучать и рисовать схему усилителя синхронизации (http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0%98%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B/%D0%9E%D1%82%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BE%D1%81%D1%86%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%8B/%D0%9E%D1%81%D1%86%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%20%D0%A11-157/8.pdf). И возникло сразу несколько проблем и вопросов.

Перво-наперво, совершенно непонятна организация входа внешней синхронизации, где стоит неотключаемый аттенюатор 5:1. Зачем изначально уменьшать чувствительность, когда можно этого не делать, реализовав входную цепь примерно так, как это сделано на входах большинства осциллографов (защитная RC-цепочка, защитные диоды, при желании - отключаемый аттенюатор 10:1). Таке, наеврное, следует предусмотреть возможность отсекать постоянную составляющую с этого входа - лично я вообще не очень понимаю, зачем вообще нужен режим синхронизации (что внутренней, что внешней) с учетом постоянной составляющей.

Далее - неясна логика работы кнопок ВЧ и НЧ. Что и как они включают, в целом понятно (хотя по схеме получается, что называться они должны скорее наоборот), но очевидно, что режимы, когда обе кнопки отжаты, и когда обе нажаты, абсолютно идентичны, и соотвествуют синхронизации по всей полосе частот. Что явно как-то... неправильно.
С учетом того, что у меня нет никакого желания связываться с кнопками типа П2К или подобными, схему придется переработать под управление галетником на три полоение - ВЧ, НЧ и полный сигнал.
Также странным выглядит ситуация, что в схеме в принципе нет возможности организовать синхронизацию без учета постоянной составляющей сигнала, что, на мой взгляд, является основным режимом работы. Я понимаю, что в отличие от того же С1-137 тут сигнал на синхронизацию берется до регулятора смещения уровня по вертикали и, соответственно, последний не влияет на сдвиг синхросигнала по постоянке, но делать уровень синхры безальтернативно зависимым от постоянной составляющей на входе прибора - это странно.[/uquote]

Валентин,
Я тоже воспринимаю наличие постоянного напряжения на входе селектора синхроимпульсов как помеху, нарушающую настройку тракта усиления переменного тока (сигнала) и работу схемы запуска развёртки. Потому лучше иметь возможность, эту постоянную составляющую, отсекать, особенно, если сигнал синхронизаци берётся до регулировки положения луча по высоте (может быть любым). Так же не считаю правильным разгадывать полёт мыслей создателей С1-157, сделавших работу некоторых его узлов, не очевидной. Например, они могли копировать иностранный прибор, разработчики которого были зажаты патентами или себе на уме. Гораздо продуктивнее, ИМХО, рассматривать характеристики и режимы работы понравившегося осциллографа, как ТЗ, решение придумывать самому или заимствовать из других, понятных, схем - настраивать будет проще.
Для подспорья, привожу несколько схем входных узлов селекторов СИ, включая полосовые фильтры - выберите, какой нравится, или соберите гибрид.

Здесь и переключение входов синронизации и частотных полос - на галетниках, и понятные повторители входного сигнала.
В качестве усилителя синхросигналов, можно взять каскад усиления X-Y от С1-131, и от него же - логику управления ГЛИН.

Проверенную схему ускоренного разрядного ключа, применяемого в С1-131 (и ОР-1, как ни странно), я уже показывал.

Реклама

0leg-ch

ВикторС,
[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=3991297#p3991297"]нарисовать гибрид БР HP-1470 и С1-137, который у Вас получился[/uquote]
Пожалуйста:

О результатах подбора деталей -- позже.

от С1-131, и от него же - логику управления ГЛИН.

В 131-м там каша какая-то, у 118-го и 137-го схемы красивее.

Добавлено after 3 hours 26 minutes 16 seconds:
Вышеприведённая схема выдаёт вот такую пилу:

В принципе, неплохой результат. От номиналов некоторых деталей сильно зависит форма нижней части пилы:

Это R6, L1, R24, C5 -- влияют на звон, можно вообще добиться незатухающих колебаний. На второй фотке R7 меньше, чем надо. И от Q3 звон тоже зависит. Стоит КТ363А, менял на КТ363Б, КТ326, КТ3107, 2N5401 -- с ними звенит сильнее.

воспринимаю наличие постоянного напряжения на входе селектора синхроимпульсов как помеху, нарушающую настройку тракта усиления переменного тока (сигнала) и работу схемы запуска развёртки. Потому лучше иметь возможность, эту постоянную составляющую, отсекать

Я с этим не согласен, ранее приводил пример. Вот осциллограммы (0 В -- нулевое деление):

Это сигнал на входе формирователя СИ (осцил С1-131), после конденсатора, отсекающего постоянку. Примерный уровень срабатывания формирователя отмечен стрелкой. Меняем скважность входного сигнала осциллографа -- сигнал на входе формирователя сдвигается. Можно сдвинуть ниже уровня синхронизации (вторая фотка).

Valentin Gvozdev

Как же похоже на то, что видел в свое время я в развертке по схеме от С-137.

Реклама

ВикторС

Валентин, Олег,

Я смотрю на выброс, в отрицательную область, после спада пилы, и вспоминаю, что у меня было так же во всех опытах с ГЛИН. Мне представляется, что этот выброс безвреден так как луч, в этот момент, должен быть уже погашен. Главное, чтобы горизонтальная планка (пауза между импульсами "hold" не плавала по уровню напряжения, при переключении поддиапазонов (на быстрых развёртках)

Олег, если Ваш гибрид развёртки - ровно то что на рисунке - то деталей не хватает точно. Вы ставили транзистор Q7, питающий коллектор Q6? - он обязательно нужен для высокого усиления в петле интегратора. Сигнал с коллектора Q6, для цепи Hold, снимается повторителем и в HP-1470 и в С1-137. У Вас его нет. Далее - транзистор VT19 в схеме С1-137 - включён ключом с непредсказуемыми параметрами. У него нет никакой ООС, потому точка переключения (открывания VT19 , крайне зависит от температуры его кристалла и частоты сигнала. Как я понимаю, у Вас, на более высоких частотах развёртки, амплитуда пилы выше. Это происходи потому чт схема сброса, начинающаяся с повторителя перед VT19 (у Вас его нет), не успевает сформировать сигнал RESET
Если хотите БР на интеграторе с логикой как у С1-137 - возьмите схему ГЛИН С1-68. Точку соединения Д5 Д6 присоедините к триггеру (сброс - лог 1), а базу VT19 (C1-137) к эмиттеру Т6 С1-68. И ещё - VT19? хорошо бы заменить на инвертор с более стабильными параметрами и по температуре и по быстродействию. Логический инвертор с триггером шмитта юудет собенно хорош вместо VT19.

Про постоянное напряжение на входе (выходе) формирователя СИ, я вот что подумал, глядя на приведённые осциллограммы разной скважности - если при изменении коэффициента заполнения ШИМ, плывёт уровень по постоянному ток - может быть формирователь ШИМ (импульсов запуска) собран не правильно. Представим логический элемент ТТЛ. У него, при люьобой скважности, напряжение на выходе скачет с 0 до +5Вольт.

Добавлено after 25 minutes 1 second:
Вот, в продолжение темы с заменой VT19, на логический элемент - Ещё три элемента в дело - на одном - формирователь импульсов запуска развёртки, с выходным уровнем ТТЛ, и ещё два элемента 2И-НЕ в формирователь сигнала автоматической развёртки - на выводе 8, Лог ) в автоматическом режиме и Лог 1 в ждущем.
И ещё - на 4х элементах 2И-НЕ, собран электронный переключатель полярности СИ. Я эти схемы собирал - работают надёжно.

Реклама

Valentin Gvozdev

Виктор, в своих экспериментах с разверткой от С1-137 (кстати, на мой взгляд, очень качественной) я понял вот что. Действительно, тот самый заброс в отрицательную область в целом относительно безвреден. Главное - чтобы он гарантированно перекрывался по времени тем защитным интервалом, что формирует одновибратор на триггере D3.2. Т.е. чтобы когда этот интервал заканчивался и, соотвественно, развертка была готова к новому запуску, все эти переходные процессы были полностью завершены, и потенциал на времязадающем конденсаторе был "условно нулевым". Иначе получается некорректная работа и как следствие - неустойчивая, двойная итд картинка на экране.

Разумеется, желательно сделать этот заброс как можно меньшим, чтобы можно было максимально сократить тот самый защитный интервал и обеспечить максимальную частоту развертки, а, следовательно, и яркость.

Добавлено after 4 minutes 11 seconds:
Я, в общем-то понимаю, что использование VT19 в таком простецком включении опытному схемотенику вполне моет сильно резать глаза, но по факту лично у меня проблем именно с этой цепью не было никаких. Все работает стабильно. Единственное, что пришлось добавить - это зашунтировать верхний резистор в делителе напряжения, расположенного в базовой цепи, конденсатором в 100 пФ. Для ускорения срабатывания цепи разряда и, соотвественно, минимизации зависимости амплитуды ЛНН от скорости.

Добавлено after 12 minutes 26 seconds:
Про постоянное напряжение на входе (выходе) формирователя СИ, я вот что подумал, глядя на приведённые осциллограммы разной скважности - если при изменении коэффициента заполнения ШИМ, плывёт уровень по постоянному ток - может быть формирователь ШИМ (импульсов запуска) собран не правильно. Представим логический элемент ТТЛ. У него, при люьобой скважности, напряжение на выходе скачет с 0 до +5Вольт.
Насколько я понял, речь тут вот о чем. Понятное дело, что при закрытом входе и изменении скважности входного сигнала в ЛЮБОМ тракте будет наблюдаться сдвиг по постоянному току. Из-за того, что на входе стоит конденсатор, выходной сигнал сдвигается таким образом, чтобы обеспечить одинаковость площадей положительных и отрицательных полуволн (соотвественно, сдвига не будет только на симметричных сигналах). И в случае синхронизации по переменному току при сильном изменении скваности входного сигнала вполне возмона такая ситуация, когда из-за этого самого сдвига триггер уже перестанет срабатывать, хотя амплитуда не изменилась. кстати, только что прочувстовал этот эффект, ради интереса изучая сигнал в развертке первого своего аппарата. И понял, зачем нужен режим синхронизации по DC - в нем при правильный установках ничего не срывается при сильном изменении скважности, в отличие от обычого режима AC coupling, где все-таки приходится крутить ручку уровня, так как сигнал на входе формирователя СИ "плавает".

Конечно, если смотреть что-типа синусоиды, меандра или чего-то более-менее симметричного, то эти эффекты будует незаметны. Но - осциллограф должен быть универсальным. Так что режим DC coupling сделан явно не зря. Другой вопрос - а хорошо ли его делать основным и единственным, как в С1-157?

Реклама

ВикторС

Валентин,
спасибо за Ваши комментарии и внимание к вопросу о связи по DC в формирователе СИ, в том числе. Я, свои опыты, по этой теме. проводил года два назад, эксперементируя с компараторами и транзисторно - логическими ТШ. Тестил синусом и меандром. Меня, тогда, интересовала максимальная частота и минимальная амплитуда входного СИ. К554СА2 дал лучшие результаты, на чём я и успокоился. Сигналом кривой скважности не проверял. Вернусь к формирователю СИ, нужно будет его специально, в режиме AC, затестить не симметричным сигналом.

Andrey_B

Почему-то не видно любительских конструкций комбинированных осциллографов - аналогово-цифровых. Аналоговый тракт вертикального отклонения, как в обычном осциллографе с ЭЛТ, а формирование развертки и синхронизации на микроконтроллере общего применения, например STM32. В такой конструкции можно было-бы совместить достоинства обоих подходов.

Построение полностью всего осциллографа на МК обычно затруднено сложностью обеспечения полосы пропускания канала вертикально отклонения, именно огромным объемом оцифрованных данных. А синхронизация напротив, делается сравнительно несложно, даже мудреные режимы, типа измерения длительности импульса, кода на линии или условия запуска по двум каналам одновременно.

В аппарате с ЭЛТ, наоборот, традиционными способами можно получить достаточно качественный тракт вертикального отклонения по ширине полосы пропускания, шуму и "разрядности". Но достаточно сложно организовать универсальную и надежную систему запуска горизонтальной развертки и синхронизации.

Проблема видимо в том, что построить такой аппарат может только человек, одновременно хорошо владеющий и аналоговой схемотехникой, и программированием МК.

ЗЫ: Возможно стоило бы начать с приставки на МК для обычного осциллографа на ЭЛТ. Вход такой приставки подключался бы в точку соединения предварительного усилителя Y и оконечника (до линии задержки). А выход - на вход оконечника X, подменяя генератор развертки, схемы запуска и гашения луча.
Если завести в такую приставку информацию от входного делителя, то на простеньком дисплее еще и измеренные параметры сигнала можно выводить.

0leg-ch

ВикторС,

Мне представляется, что этот выброс безвреден так как луч, в этот момент, должен быть уже погашен.

Да, лишь бы выброс не вытягивался длиннее защитного интервала (а при уменьшении частоты развёртки выброс удлиняется). Но мне теперь уже интересно докопаться до причины этого явления, хотя займусь этим позже, надо сначала генератор развёртки на нормальной плате собрать. Сейчас занят электронной коммутацией времязадающих элементов.

деталей не хватает точно. Вы ставили транзистор Q7, питающий коллектор Q6?

Ставил, конечно. Это я чего-то разошёлся и стёр лишнего.

Сигнал с коллектора Q6, для цепи Hold, снимается повторителем и в HP-1470 и в С1-137. У Вас его нет

Проверял, разницы нет никакой -- что с ЭП, что без него.

Далее - транзистор VT19 в схеме С1-137 - включён ключом с непредсказуемыми параметрами.

Для экспериментов с интергатором сойдёт и так. Конденсатор, как в схеме Валентина, вполне решает проблему роста амплитуды. ТШ или компаратор, конечно, лучше.

Про формирователь СИ. К ответу Valentin Gvozdev мне добавить особо нечего, а из собственного опыта -- на моём Филипсе в 80% случаев включен режим Авто (уровень синхронизации между пиковыми уровнями сигнала) и в остальных случаях DC. Схему автоматического выбора уровня синхронизации тоже интересно повторить. У Филипса она на спец. микросхеме, а в каком-то Тектрониксе 2000-й серии видел на рассыпухе. Два пиковых детектора, соединённых выходами с регулятором уровня синхронизации. Интересно, в наших приборах было подобное?

Andrey_B,

а формирование развертки и синхронизации на микроконтроллере общего применения, например STM32.

А потянет МК формирование пилы? Даже отдельные ЦАП имеют быстродействие порядка единиц-десятков мкс, что очень много для этого. Для чего, на мой взгляд, стоит использовать МК -- управление делителями, развёрткой, измерение частоты, автомагическая установка режимов, цифровой запоминающий режим для медленных развёрток (где послесвечения ЭЛТ не хватает для комфортного наблюдения), отображение режимов прибора и параметров сигнала на ЭЛТ.

Valentin Gvozdev

Виктор, большое спасибо за развернутный ответ и советы. Но - с вашего позволения я все-таки склонен более-менее придериваться оригинальной схемы. Поясню почему.
Во-первых, все-таки очень хочется сделать работоспособный прибор на 100 или около того мегагерц. А схемотехнические решения из более низкочастотных приборов тут вряд ли ли подойдут, так как 100 Мгц - это далеко не 20 и даже не 50. У самого же меня нет соотвествующих познаний и опыта, чтобы даже из готовых кусков сочнить работоспособную схему с такой полосой.

Если более конкретно, то скорее всего дифференциальный усилитель синхронизации тут используется неспроста. Во-первых, если брать синхросигнал с одного плеча УВО, как это делается в более простых приборах, то мы обязательно вносим асимметрию в тракт. Которая, конечно, может быть минимизирована буферными каскадами (как, скажем, в С1-137), но на ВЧ она все равно останется. А это - как минимум ассимметрия ПХ. Кстати, в моей двухканальной самоделке это уже немного чувствуется. Не факт, что именно из-за несимметричной нагрузки тракта УВО, но время нарастания вверх и вниз немного отличаются. Думаю, в 100 Мгц приборе подобный эффект будет куда более заметен.
Во вторых, на мой взгляд есть проблема линии передачи этого сигнала на вход усилителя синхронизации. Если сигнал не парафазный, то решение одно - коаксиальный кабель или экранированный провод. Заставить его работать в согласованном режиме можно, но сложно - нужны довольно мощные каскады перед ним с выходным сопротивлением, равным волновому этого кабеля (обычно 50-75 Ом). Поэтому скорее всего кабель будет работать как емкость, а это плохо. Кстати, это косвенно видно и в моей самоделке. Выше 60-70 Мгц она от внутренней синхры синхронизируется очень и очень неохотно, а с внешней и 100 Мгц можно засинхронизировать. В случае парафазного сигнала можно использовать симметричную линию передачи, волновое сопротивление которой больше, а погонная емкость - намного меньше.

Насчет введения AC в канал синхронизации - можно подумать, как сделать закорачиваемые с помощью реле конденсаторы в обоих сигнальных линиях на входе синхроусилителя с одновременным подключением цепей, обеспечивающих режим по постоянному току. Только боюсь, подобные вещи приведут к искажению АЧХ основного УВО при переключении. А это недопустимо. Кстати, возможно именно ради стабильности характеристик тракта такое переключение и не сделано в оригинале.

Кстати, плата усилителя синхронизации успешно смонтирована. Запуск и прочее скорее всего отложу на завтра, иначе опять придется ложиться в три часа

Антипаразитные ферритовые трубочки заранее надеты на коллекторы транзисторов выходного каскада:

Добавлено after 25 minutes 33 seconds:

Да, лишь бы выброс не вытягивался длиннее защитного интервала (а при уменьшении частоты развёртки выброс удлиняется).

на самом деле удлиняется не сам выброс, а скорее всего восстановление после него, которое происходит ровно с той же скоростью, что и рабочий ход развертки. Поэтому (и не только) мне пришлось ввести переключатель защитного интервала, который (интервал) при настройке подбирается индивидуально для каждого предела (вернее - для каждого времязадающего резистора, ибо при переключении мс-мкс все
тайминги изменяются строго в 1000 раз).

Valentin Gvozdev

Итак, усилитель синхронизации запущен. Причем с первого раза - без сгоревших трназисторов, случайно закороченных дорожек и прочего. Пока только в режиме внешней синхронизации, как более простом в настройке. Что можно сказать - да пока только одно - ВСЕ ХОРОШО.
Общий Ку от баз сборки Q5 до выхода - около 10. С учетом того, что во входном аттенюаторе сигналослабляется в 3 раза, общий коэффициент передачи составляет около 3, что, с одной стороны, мало, но с другой - есть подозрения, что чутье триггера Шмитта на 500лп116 составляет 100-200 мВ, так что общая чувствительность будет вполне неплохой.

Снял АЧХ в разных реимах. Более чем хорошо. В режиме полного сигнала до 100 Мгц очень ровно с маленьким подъемом:

Если переключиться на режим "ВЧ", то подъем на ВЧ несколько возрастает:

Судя по всему, все это из-за шунтирующего влияния НЧ-каскада. Впрочем, эти 3dB - мелочи.

Вот АЧХ в низкочастотной области в режиме ВЧ (почти от 0 до 100 Кгц):

Видно, что уже на 10 Кгц завал почти в 3 раза (10dB). Наеврное, стоит подумать о том, чтобы повысить частоту среза в этом режиме.

А теперь - в режиме "НЧ" в области от нуля до 1 Мгц:

Вполне ожидаемая картина.

Добавлено after 14 minutes 24 seconds:
А теперь посмотрим на сигнал во временной области. На входе внешней синхронизаии - меандр 10 Кгц амплитудой в 200 мВ.
Вот что мы видим на выходах в режиме полного сигнала:

Неидеальная форма, но для усилителя синхронизации, от которого в общем-то не требуется совесршенно плоской АЧХ, нормально. Как видно, размах сигнала в кадом плече почти 300 мВ, итого около 600 мВ на выходе (суммарный коэффициент передачи около 3).

Теперь включаем режим НЧ и видим, что меандр сильно сгладился.

А вот что в режиме ВЧ. Картинка вылезала за экран, поэтому пришлось переключить аттенюатор на одну позицию вверх.

От меандра остались только лишь узкие пики на месте фронтов.

А вот что видно при подаче 10 Мгц меандра на вход:

Если присмотреться, есть небольшая асимметрия холодного и горячего плеч. Но это все мелочи жизни.

В общем, приступаем к самому интерсному - подключению нового блока к УВО.

Добавлено after 1 hour 50 minutes 47 seconds:
В общем, присоединил я усилитель синхронизации к УВО. И.. все прекрасно заработало! При подаче на вход всего тракта сигнала амплитудой в 20 мВ (4 деления) , сумма сигналов на выходах усилителя синхронизации составляет 800 мВ, причем с отличной АЧХ до 100 Мгц как минимум. Этого больше чем достаточно. АЧХ самого УВО несколько исказилась из-за подключения (причем с подъемом на ВЧ), и после регулировки удалось ее вогнать в нормальное значение и получить картинку меандра с крутыми фронтами не хуже, чем раньше. Конечно, очень влияет земля и расположение соединительных проводов, но - что хотеть от набора плат, просто разложенных на столе?

Приятно то, что:
1) Нагрузка усилителя синхронизации в виде щупов осциллографа НИКАК не влияет на картинку, включая все тонкости переходных процессов на фронтах. Также не влияет на это верчение ручки уровень синхронизации. Сама же ручка штатным образом смещает относительно друг друга выходные сигналы без намека на искажения.
2) Удивительно, но похое, что сам УВО при подключении усилителя синхронизации стал еще стабильнее. Если раньше при верчении некоторых подстроечников были признаки самовозбуда, то теперь этого нет.

В общем, пора приступать к генератору развертки!!

Andrey_B

[uquote="0leg-ch",url="/forum/viewtopic.php?p=3992654#p3992654"]А потянет МК формирование пилы? Даже отдельные ЦАП имеют быстродействие порядка единиц-десятков мкс, что очень много для этого.[/uquote]
Пилу не нужно формировать цифровым способом, нужно только линейно нарастающее напряжение. МК достаточно только вовремя включать генератор тока, формировать гашение луча и уметь разряжать интегрирующий конденсатор. Напряжение с конденсатора традиционным способом будет усиливаться и подаваться на отклоняющие пластины. Силу тока заряда интегрирующего конденсатора, а так же сам конденсатор МК будет выбирать ключами.

http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/35/

goldmen8

Andrey_B писал(а):МК достаточно только вовремя включать генератор тока...

А синхронизировать с аналоговым каналом как? Сигнал (форму сигнала) как разглядеть пока МК думать будет, пришло или не пришло это время включения. Нужна будет линия задержки в (?) километр.
1 мкс = 300 метров
Вроде бы "0leg-ch" понятно изложил свою мысль.

0leg-ch писал(а): ...быстродействие порядка единиц-десятков мкс, что очень много для этого...

Andrey_B

[uquote="goldmen8",url="/forum/viewtopic.php?p=3993438#p3993438"]Нужна будет линия задержки в (?) километр.
1 мкс = 300 метров
Вроде бы "0leg-ch" понятно изложил свою мысль.[/uquote]
Хоть линия задержки будет покороче, ибо V=1/sqrt(LC), где L и C - погонные индуктивность и емкость кабеля, проблемы все равно будут. Но с быстродействием они в общем преодолимы, например использованием аппаратных узлов компараторов, таймеров, SPI, UART. Плюс время входа в прерывание 10-20 тактов. Наконец АЦП STM32F303 имеет время преобразования 110нс при 6 битах, уже что-то. А вот непредсказуемый джиттер входа в прерывание в десяток нс может действительно стать непреодолимой проблемой, и тогда только ПЛИС. А с такими специфическими навыками любителей еще меньше.

goldmen8

Andrey_B писал(а):непредсказуемый джиттер входа в прерывание в десяток нс может действительно стать непреодолимой проблемой

И я о том же: пока МК думает сигнал в аналоговом канале уже улетел далеко.

STM, ПЛИС... ближе к цифровому осциллографу, осталось монитор подцепить.
Это уже другая будет тема.

Valentin Gvozdev

Интересно, а есть ли промышленные образцы осциллографов , построенных по такому вот принципу - полностью аналоговые по сути, но с цифровым узлом управления разверткой и формирователем запускающих импульсов? Честно говоря, я не знаток современной цифровой техники, но полностю согласен с тем, что уже писали насчет этой идеи. Глобальное отличие аналоговых осциллографов от цифровых состоит в том, что первые работают в реальном времени. И картинка на экране появляется ровно в тот момент, когда сигнал попадает на вход (если не брать во внимание задержки в тракте).

Соответственно и схема запуска должна работать в реальном времени, а не думать-соображать, наступило ли уже синхрособытие или пока еще нет - сигнал то в это время идет, а памяти, как в цифровике, нету. И то, что упущено, уже не вернешь и не отобразишь. Так что тут действительно нужна либо очень длинная линия задержки, что нереализуемо с точки зрения как габаритов, так и полосы пропускания. Либо буфер скоростной памяти должного объема. А последнее - это уже фактически полноценный цифровой осциллограф. Которому генератор развертки, ЭЛТ и прочее как телеге пятое колесо.

ВикторС

Валентин, я, как мне кажется тщательно, изучил разработки осциллографостроителей, использующих, для отображения информации, ЭЛТ. ГЛИН и схема синхронизации везде аналоговые. Микропроцессор простто дёргает электронные ключи и реле. И ещё пишет на экране сервисную информацию.
В теме про выбор цифрового осциллографа, подробно и однозначно разобрали нюанс применения в дешёвых цифровых осциллографах, только программной синхронизации. В более дорогих и продуманных моделях, синхронизация аналоговая - убирает торможение проца и разрядность АЦП. И ещё нюанс. Если нужен радиолюбительский осциллограф на ЭЛТ - его можно собрать по готовой схеме, как делаете Вы или собрать из "кубиков" - узлов схем разных осциллографов, если их работа кажется более понятной и есть доступные детали. Собирать гибрид или цифровой осциллограф - это отдельная НИР, которым можно заниматься если есть свободные время и деньги (В том смысле, что заводской цифровик может оказаться лучше и дешевле самодельного).

Valentin Gvozdev

Кстати, думаю, будет интересно. Если кто помнит, блок питания ЭЛТ у меня выполнен без использования ВЧ-преобразователя. Используется обычный сетевой трансформатор и набор умноителей, а для стабилизации применено симметричное ограничение переменного напряжения на входе с помощью высоковольтных стабилитронов. В принципе, все работало неплохо, только вот зависимость анодного напряжения от степени прогрева прибора все-таки присутствовала, ибо температурный коэффициент напряжения стабилизации для КС650, 680 и подобных составляет около 0.2%/градус, что много - ведь при прогреве на 20 градусов напряжение вполне может уползти на 4%, что уже пусть и немного, но заметно по размеру картинки, которая по мере прогрева немного уменьшалась, нарушая точную калибровку.

Так вот. И эта проблема полностью решилась заменой обычных стабилитронов на прецизионные КС596В и КС582Г, которые по паспорту имеют всего 0.005%/градус, что в 500 раз лучше, чем у КС650. Пришлось немного повозиться с подбором типов и количества этих стабилитронов, чтобы сохранить прежние напряжения, а также несколько видоизменить схему включения - в отличие от обычных, прецизионники из-за наличия последовательных термокомпенсирующих диодов вообще не проводят ток в прямом напрвлении, так что вместо встречно-полседовательного включения пришлось делать две параллельных разнонаправленных цепочки.
Результат - анодное напряжение в районе 700 Вольт с момета включения в течение получаса меняется максимум на 2-3 вольта. А картинка стоит как вкопанная и попадает в деления с точностью до полумиллиметра что сразу полсе включения, что после длительной работы прибора, что утром, что вечером, вне зависимости от колебаний сетевого напряжения.

В общем, на мой взгляд, проблема качественного питания трубки типа 8ЛО6И полностью решена. И в новом аппарате с этим проблем точно не будет.

Valentin Gvozdev

В связи с загруженностью по работе ничего в полседнее время особо не паял, тем не менее работы по новому прибору все-таки продвигаются. Во-первых, удалось найти и купить на мешок.ру точно такой же корпус, как и у прежнего аппарата. Аккуратный, красивый и малогабаритный. Это уже полдела, для таких серьезных конструкций все-таки нужна какая-то основа, дающая уверенность в хорошем конечном результате и заодно задающая некие рамки, во что надо вписаться. Иначе можно дедать и делать, но ни хрена сделать...

Во вторых, стал пристально изучать схему развертки с1-157 и заодно с1-166 и, честно говоря, толком ничего не понял, как они работают. Как заряжаются и как разряаются времязадающие конденсаторы, как задается защитный интервал, непонятная регулировка "стабильность" (судя по весму, это все-таки не Hold-off, а что-то другое) - честно говоря, вопросов тут больше, чем ответов. Коммутация на мультиплексорах - это, конечно, хорошо и круто, но с учетом того, что в итоге развертка будет переключаться экклюзивным галетником на 24 положения (они есть у меня), потребуются диодные или еще какие-то шифраторы, что явно не упрощает конструкцию. Вдобавок множество внутренних дополнительных питающих напряжений (типа -11В, -2В итд) намекают на то, что плату будет развести не так просто, а спалить что-то при настройке-наладке - как два байта переслать.

Также вызывает вопрос то, что выход ГР идет прямо с времязадающего конденсатора, без буферов итд. Или я что-то не понимаю.
Кстати, интересная деталь. При пристальном изучении схемы С1-157 видно, что на пределе 0.02 мкс/дел (самом быстром, дальше - только растяжка) параллельно штатному времязающему резистору подключается дополнительный в 1 Мом, для чего выделена отдельная секция мультиплексора. Понятное дело, что с таким сопротивлением роль его невелика, но подобный явный "костыль" наводит на мысль, что уже на такой скорости ГР работает на пределе своих возможностей, и получить с него 10 нс, а тем более 5 нс без растяжки будет весьма проблематично. А делать растяжку очень не хочется, не более штатную в 10 раз - тогда вообще ничего видно не будет.

Вот я и думаю - довериться разработчикам С1-157 и все-таки повторить его генератор развертки вместе с УГО, попопытавшись разогнать его хотя бы до 10 нс/дел (что вместе с двукратной растяжкой даст 5 нс/дел, что уже достаточно, ибо штатная растяжка аж до 2 нс/дел уже перебор), или все-таки сделать так, как в прошлом приборе понятную и отработанную схему от С1-137, дополнив ее еще одним времязядающим конденсатором для медленных разверток. Как показал опыт, она вполне выдает и 5 нс/дел, проблема только в синхронизации на ВЧ - надо будет как-то сопрячь формирователь и селектор синхроимпульсов на ЭСЛ-микросхемах со входом триггера 1531ТМ2, чтобы он устойчиво срабатывал и запускал развертку во всем диапазоне частот. До 100 Мгц он по идее должен потянуть (дальше - увы..), но сделать столь широкополсный конвертор уровней - это не очень просто. Впрочем, по идее тут должно хватить диффернициального каскада по типу того, что есть в развертке С1-157 на VT401.

Другой вариант - поставить в схеме от с1-137 триггер из той же ЭСЛ-серии (500 ТМ131) и далее сделать конверторы уровней уже по его выходам. Тогда все будет гарантровано работать сильно за 100 Мгц, и требования к конверторам уровней понизятся.
Что думают знатоки?

Схема развертки от С1-157 - во вложении.

Andrey_B

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=3994096#p3994096"]Интересно, а есть ли промышленные образцы осциллографов , построенных по такому вот принципу - полностью аналоговые по сути, но с цифровым узлом управления разверткой и формирователем запускающих импульсов?[/uquote]
Да, не так все просто, вряд ли есть аппараты с полностью цифровой разверткой. Видимо в тот момент, когда технический прогресс позволил сделать такую развертку, уже было целесообразно делать полностью цифровые осциллографы. Что мы и наблюдаем, класс осциллографов с ЭЛТ отмирает.
Да и не стоит вопрос принципиально, чтоб всю развертку выполнить именно на МК. Чуть более расширенный функционал, по сравнению со стандартным, например двойная развертка, как в С1-152, Tektronix 465b или GOS-6200 с МК сделать значительно проще. А раз введен в схему МК, логично на него повесить и всю возможную дополнительную "нагрузку".

Описание GOS-6200: http://studfile.net/preview/6801640/page:2/
Схема (pdf): http://www.eserviceinfo.com/pdfview.php?fileid=22548
отсюда: http://www.eserviceinfo.com/downloadsm/ ... -6200.html