Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[add.ocean]

Valentin Gvozdev,
задача в осциллографе другая, но контур тот же. Как мне показалось, это параллельный контур у которого емкость составлена из двух емкостей последовательно (в нашем случае это емкость УВО и емкость трубки).
В свою очередь, напряжение обратно пропорционально каждой емкости, так и получается эта трансформация. Если емкости равны, тогда все поровну - но это частный случай. Нам главное, что на частоте резонанса контура реактивности уходят... Вот если бы это работало в полосе пару-тройку октав, а не только при резонансе...

ВикторС,
Индуктивность расчетная получается около 1 микроГенри в каждый провод. Вряд-ли там острая настройка, нам надо наоборот растянуть полосу. Может там латунный сердечник?

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4075315#p4075315"]каскад ОЭ-ОБ и так довольно хорошо согласован[/uquote]
Ну да, в каком-то смысле о согласовании сопротивлений говорить не приходится:
Нижний транзистор работает источником тока при фикс. Uк, там Rвых в теории бесконечность.
Верхний транзистор как считается имеет сопротивление как у эмиттера, там R=25мВ/I, т.е. 2,5 Ом при 10 ма.
Но по факту все не такЖ
Нижний транзистор усиливает ток в бета раз. Верхний транзистор усиливает напряжение в Rк/Rэ раз.
То есть лучше идти с выхода:
Верхний транзистор усиливает напряжение в Rк/Rэ раз.
Нижний транзистор делает входной ток меньше в бета раз.
В общем как там работает ВЧ транс или ШПТЛ - в теории мне непонятно

Да, а есть же еще усилительный каскад на ШПТЛ, где одна обмотка в коллекторе, а вторая обмотка в эмиттере, это вместо Rк/Rэ, и Ку задается отношением обмоток. Но как такое скрестить с усилением НЧ и постоянного напряжения - решительно непонятно

[ВикторС]

Коллеги привет,
В продолжение разговора про выходной каскад ЩЭ-ОБ и индуктивную коррекцию, посмотрите на выходной каскад УВО GOS-6200 (200 МГц)
Обратите внимание - у Т-катушки подписано число витков )3+7), и похоже, она без сердечника. Теперь надо понять диаметр каркаса.
И ещё, обратите внимание:
1) токостабилизирующие резисторы, в каскаде ОЭ, включены - 4шт в параллель, чтобы снизить индуктивность
2) Транзисторы ОБ и резисторы коллекторной нагрузки - в заземлённых экранах

Какие ваши комментарии по этой схеме? Сильно она похожа на выходной каскад ОР1 и Н-3015?

[kotsat]

Господа , вот чесслово , давайте говорить на одном языке , прочтите вдумчиво книгу , которую выкладывал ВикторС с 95 страницы последний абзац и до 103 страницы. Очень рекомендую. Мы перестанем видеть п-контур , шптл и прочее.http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 01978.djvu

Всего 8 страниц ,а обсуждение может выйти на новый уровень понимания.

[ВикторС]

Я предположу, что делать расчёты номиналов деталей или делать симуляцию каких то узлов при помощи ПО - может быть малопродуктивным делом, если нет точного набора параметров и понятой пользователю методики выполнения работы (расчёт или симуляция). Если первого и второго нет, остаётся придумывать методику настройки по приборам точность которых равна или меньше, чем точность создаваемого прибора. Обратите внимание, разработчики первого осциллографа, настраивали его вообще без осциллографа. И у них всё получилось. Я специально сравнил выходные каскады ОР1 и GOS-6200/ Они очень похожи, только разница в полосе в 20 раз. Представляется, что выходной каскаж ОР-1 или С1-94 можно улучшить по примеру GOS-6200 и делать это будут, ыв основном, методом научного тыка. И, может быть, предельные режимы транзистороав посчитают. И всё. Интересно предложить рабочую методику доработки.

[kotsat]

333_7.jpg

(55.27 КБ) 277 скачиваний

gos6103/6112 100 MHz

[Electricman]

Не всё, но многое можно симулировать. И в принципе, даже нужно.

Ну а похожесть выходных каскадов ещё ничего не гарантирует. Много советских осциллографов имеет выходные каскады ОЭ-ОБ. Но полосы частот от 1 до 500МГц. А всё дело в типе транзисторов, и режиме. Да, в теории и на КТ315 можно построить усилок на 100МГц, но от рабочего тока они скорее всего испарятся.

[ВикторС]

Понятное дело, что планы на полосу надо строить с оглядкой на ЭЛТ чувствительность и ёмкость (расположение) пластин. Но есть нюанс. Схемные отличия GOS6200 и ОР1, в части выходного каскада УВО - минимальны. Раз так, можно, на каскаде ОЭ-ОБ, хоть у С1-94, применить те же дополнения, что у GOS/// и попробовать вытянуть полосу. Сколько получится. Даже прирост в 25%, будет весом, на фоне не значительных дополнений по деталям. А С1-118, так дорабатывать, ещё перспективнее - у этого, низковольтная часть УВО, гораздо лучше продумана.

Добавлено after 1 minute 20 seconds:
[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4078609#p4078609"]Не всё, но многое можно симулировать. И в принципе, даже нужно. [/uquote]

Какую программу симуляции лучше использовать, в настоящее время, для задач топика?

[Electricman]

Понятное дело, что планы на полосу надо строить с оглядкой на ЭЛТ чувствительность и ёмкость (расположение) пластин.

А так же надо учитывать доступные транзисторы. Ибо имея ту же 16ЛО101А, на КТ940 усилитель к ней не сделать. А вот на современных ОУ - уже, наверное, можно.
По хорошему, граничная полоса усиления транзисторов должна быть в 10 раз выше полосы усилителя. Как минимум, в С1-71/79/91/92/99/122 это выполняется. Кроме fгр надо учитывать напряжения и токи, а так же рассеиваемую мощность, чтобы случайно за неё не выйти, так как у нас всё же требования линейности и класс А. Чем выше частота, тем больше рабочие токи.

И всё же, схемотехника выходного каскада. ОЭ-ОБ бывают разные, и как я говорил, в более новых осциллографах СССР наверное не просто так используют "усилитель Гильберта".

Какую программу симуляции лучше использовать, в настоящее время, для задач топика?

С этим не помогу. Но лично я пользуюсь древним LTspice IV. Для моих целей его хватает, тот же блок питания для своего полу-самодельного осциллографа я моделил на нём, в том числе, и стаилизаторы на дросселях насыщения.

[kotsat]

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=4078628#p4078628"]

Понятное дело, что планы на полосу надо строить с оглядкой на ЭЛТ чувствительность и ёмкость (расположение) пластин.

А так же надо учитывать доступные транзисторы. Ибо имея ту же 16ЛО101А, на КТ940 усилитель к ней не сделать. А вот на современных ОУ - уже, наверное, можно.
По хорошему, граничная полоса усиления транзисторов должна быть в 10 раз выше полосы усилителя. Как минимум, в С1-71/79/91/92/99/122 это выполняется. Кроме fгр надо учитывать напряжения и токи, а так же рассеиваемую мощность, чтобы случайно за неё не выйти, так как у нас всё же требования линейности и класс А. Чем выше частота, тем больше рабочие токи.

И всё же, схемотехника выходного каскада. ОЭ-ОБ бывают разные, и как я говорил, в более новых осциллографах СССР наверное не просто так используют "усилитель Гильберта".

Какую программу симуляции лучше использовать, в настоящее время, для задач топика?

С этим не помогу. Но лично я пользуюсь древним LTspice IV. Для моих целей его хватает, тот же блок питания для своего полу-самодельного осциллографа я моделил на нём, в том числе, и стаилизаторы на дросселях насыщения.[/uquote]
Целиком согласен со сказанным , добавлю , что для включения транзистора с общей базой одним из важнейших параметров является емкость коллекторного перехода , а для усилителей осциллографа еще и линейность тразистора.

[ВикторС]

вот два момента хочу уточнить.
По практике построения каскодных усилителей, требования широкополосности (и входной ёмкости) у транзистора ОБ снижены, по сравнению с ОЭ тк ОБ работает с заземлённой, по переменному току, базой. Благодаря этому, в каскодном усилителе мы можем включать более высоковольтные (низкочастотные) транзисторы по схеме с ОБ, без ухудшения параметров.
А вот как определить линейность транзистора на практике (кроме как характериографом ил построением по точкам, я плохо представляю и буду благодарен за пояснения? Есть ли какая то паспортная характеристика биполярного транзистора, позволяющая определить его линейность?

[Valentin Gvozdev]

Как Вы думаете, имеет ли смысл, делать катушку П-контура регулируемой, с сердечником, и ставить, параллельно, подстроечный резистор, на этапе предварительной настройки, чтобы удобнее было ловить оптимальное соотношение индуктивности и шунта?
Виктор, думаю, что сердечник в этой катушке излишен. Во-первых, не все сердечники хорошо себя ведут в широкой полосе частот, особенно на ВЧ выше нескольких десятков Мгц. А во вторых, особой точности тут не требуется - это не резонансный фильтр или что-то подобное. Вполне достаточно подобрать индуктивность так, чтобы резонанс был несколько выше граничной частоты.

Подстроечные резисторы на этапе наладки ИМХО полезны. Только надо использовать такие их виды, которые позволяют визуально по положению движка или крутилки контролировать хотя бы примерное сопротивление. Это необходимо, чтобы оба плеча в процессе наладки были более-менее одинаковы.

P.S. Я вернулся из похода, так что сборка нового аппарата продолжилась. Сегодня сделал часть монтажа КГО, включая хитрозамороченный переключатель развертки. Еще немного - и генератора развертки и УГО будут запущены на постоянном месте.

[вадим1964]

оффтоп...
кому нибудь нужен Matrix MOS640 для опытов?
каюк трубе и умножителю,остальное шАвелится))

[ВикторС]

Вадим,
будет полезным дополнить пост маркой ЭЛТ и ценой сабжа, чтобы понимать, сколько будет стоить выделка овчинки.

[вадим1964]

по трубе не знаю...марки нет размер рабочей области 80 на 100 только логотип "matrix" (голограмма)денег..ХЗ(сколько считаете нужным и возможным)

мне какой нить простой ослик(племяшу) кроме С1-94

С1-112 118 150 156 159

[add.ocean]

[uquote="kotsat",url="/forum/viewtopic.php?p=4078561#p4078561"]прочтите вдумчиво книгу , которую выкладывал ВикторС с 95 страницы последний абзац и до 103 страницы. Очень рекомендую. http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 01978.djvu[/uquote]

Соглашусь, все время чувствую что не хватает теоретической базы по теме ВЧ и реактивностей.

А пока добавлю в копилку опыта из практики... Сделал формирователь прямоугольника на 74AC14. Подаю на вход с генератора ВЧ. На цифровом осц. с полосой 100 МГц, меандр скажем 20 МГц выглядит сравнительно ничего. (надо будет фото выложить). Есть выброс (почему-то только на фронте "вверх"), но не думаю что это мешает.

Попробовал С1-118А 2 шт.
На синусе оба имеют завал -6дБ на 40МГц, что в общем соотв. заявленной полосе. Правда пришлось их порегулировать для этого.
Похоже на прямоугольник где-то до 5 МГц, конечно есть и колебательные процессы на плоской вершине импульса, в общем качество хуже цифрового, все криво.

Самое то главное. Все 4 канала кажут разную форму, т.е. у них разные искажения. И эти искажения прямо видно как меняются, если по осциллу постучать, нажать на крышку, перевернуть вверх дном, и т.п.

А что в них разного между каналами? Топология монтажа, видимо. Ну проследите путь сигнала от входного разъема, на П2К, потом на галетник, потом обратно на плату на затвор полевика. Там сантиметров 10 проводов, хотя все это в относительно экранированной коробке.... И это мы хотим сделать плоскую АЧХ до 50-100МГц на нагрузку 1МОм?

В общем, неперспективно пытаться доработать бытовуху.

А вот самоделку сделать - SMD платы, экранирование, короткие проводники, никаких проводочков (согласованные линии между платами), ЛЗ использовать как линию между предварительным и оконечным УВО, оконечный УВО возле пластин...

Может быть отказаться от идеи делать "универсал" от постоянного тока до сотен мегагерц и от единиц милливольт до десятков вольт, а сделать (может быть отдельный канал) на ВЧ с закрытым входом, активным пробником, и тонким коаксиалом 50 Ом от пробника на предварительный УВО. Тогда любительский 100 МГЦ думаю возможен.

Да кстати, в С1-118А повесил вместо штатной ЛЗ, ЛЗ от С1-65, и попробовал ЛЗ от С1-122 (у меня их есть). Вершина импульса более плоская, но не радикально другая. То есть родная тоненькая ЛЗ не такая уж и плохая. Что еще, все 3 ЛЗ позволяют видеть где-то 50нс перед фронтом, что довольно круто. Я предполагал, что их задержки наоборот не хватает. Видимо осц простой, и задержки в схеме меньше чем у монстров.

[kotsat]

[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4078578#p4078578"]Я предположу, что делать расчёты номиналов деталей или делать симуляцию каких то узлов при помощи ПО - может быть малопродуктивным делом, если нет точного набора параметров и понятой пользователю методики выполнения работы (расчёт или симуляция). Если первого и второго нет, остаётся придумывать методику настройки по приборам точность которых равна или меньше, чем точность создаваемого прибора. Обратите внимание, разработчики первого осциллографа, настраивали его вообще без осциллографа. И у них всё получилось. Я специально сравнил выходные каскады ОР1 и GOS-6200/ Они очень похожи, только разница в полосе в 20 раз. Представляется, что выходной каскаж ОР-1 или С1-94 можно улучшить по примеру GOS-6200 и делать это будут, ыв основном, методом научного тыка. И, может быть, предельные режимы транзистороав посчитают. И всё. Интересно предложить рабочую методику доработки.[/uquote]
Я , кстати рекомендовал ознакомиться со страничками из книжки не для расчетов , а для понимания работы всех корректирующих цепочек .Думаю поэтому для меня лично ув ор1 о gos-6200 не похожи. Пытаться реализовать все коррекции , присутствующие в GOS-6200 , втиснув их в схему ОР1 без замены транзисторов думаю бессмысленно.
В схеме ОР1 только две корректирующие цепи в эмиттере каскода.Всего один кап и RC в параллель.
Транзисторы 2sc3772 , типовая Ft. = 3GHz , т.е. граничная частота в 30 раз выше рабочей.
ОР1 кт325бм? Типовая 1GHz
Выходные GOS. Ft =1.7GHz
Ор1 Ft=100MHz и емкость коллекторного перехода 4.2 pF

Так чем они похожи?

[ВикторС]

add.ocean,

Осмелюсь предположить, сто волнистость вершины импульса, на которую влияет постукивание по корпусу С1-118, связано с особенностями ЛЗ. Я наблюдал такое в своём С1-73. После введения кнопки обхода ЛЗ, при её отключении, форма ВЧ меандра, заначительно улучшилась. На фото - на входе, меандр 4МГц.



kotsat,
Согласен с Вами - допиливать имеющийся ОР1, или С1-94 по схеме GOS6200 - бесполезное дело. Я говорю об общем подходе. Каскад ОЭ-ОБ, можно сделать достаточно широкополосным (с оглядкой на ЭЛТ), если делать его с нуля, используя лучшие, из доступных, детали и заранее заложив на плате место, под дополнительные цепи коррекции, везде, где только может потребоваться.

Мне представляется, что разработчики массовых моделей советских осциллографов,совсем не старались сделать схему безупречной, в пределах разумного, а делали "на отвали", лишь бы как то соответствовало ТЗ.

[kotsat]

[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4079158#p4079158"]Мне представляется, что разработчики массовых моделей советских осциллографов,совсем не старались сделать схему безупречной, в пределах разумного, а делали "на отвали", лишь бы как то соответствовало ТЗ. [/uquote]
Думается , если бы они начали заморачиваться с коректирующими цепочками и повышением частоты , то поимели бы проблем с :
1 ценой конечного продукта
2 сколько конденсаторов с нормированным тке нужно было бы дополнительно и просто резисторов
3 проблемы с мех. стабильностью (микрофонный эффект)
4 входной аттенюатор на огромных галетниках стал бы проблемой выше 15-20 MHz
5 нужны были трубки с большой чуйкой
6 итд итп
Они четко выполнили заказ и знали , что ,,энтузазизм,, наказуем. В реалиях того времени те решения были целесообразны , но в данный момент мы должны понимать , что повторение тех конструкций приведет к предсказуемому варианту с отличной повторяемостью и посредственными характеристиками.

[ВикторС]

Я говорю не о вытягивании частоты, а о кроеве на схемных решениях. На пример, во входном каскаде УВО С1-94, сэкономили один полевик и два КТ315, и все матерят температурный дрейф. А в блоке развёрток - не поставили регулятор Стабильность, и сложный сигнал - фиг поймаешь. В САГЕ УВО, оставили без изменения, поставили триггерную развёртку, без регулировки Стаб ВЧ" (Hold), а усилитель синхроимпульсов сделали на КП303 ОИ, со всеми недостатками виде дрейфа, малого усиления и ограничения по частоте. Это копеечные доработки, учтённые в С1-118 - С1-137 - приборах той же эпохи. Сумма знаний по электронике, оставалась, прежней. Ничего революционно нового. Только мера заботы о пользователе разная.

[tofik71]

Меандр 4 мГц,с1-94 слегка допилен напильником



https://img.radiokot.ru/files/124228/2llehy5qrl.jpg