Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Valentin Gvozdev]

И еще пройдусь по Валентину , неправильно ты, дядя Фёдор, бутерброд ешь. разводка ваших плат не способствует получению желаемого результата. Сигнальные проводники делайте максимально короткими , повороты дорожек плавными ,повороты с малыми радиусами избегать ,НИКАКИХ пятачков вокруг отверстий выводов со стороны заливки!!!

Ну что же, спасибо за критику. В общем-то я стараюсь делать сигнальные проводники как можно короче. И симметрию по возможности соблюдать. Единственные места, где с этим туго - это всевозможные корректирующие цепи (особенно когда их несколько в парралель), где симметричный монтаж сделать в принципе нельзя и поров возникают проблемы с оптимальным размещением.

Насчет дорожек - ну не умеет оркад делать закругления, только углы 45/90 градусов. Конечно, можно извратиться и делать все полностью в ручном режиме, рисуя каждый поворот как часть многоугольника, но это напоминает возвращение в эпоху рисования плат пером или рейсфедером.

Те самые пятаки действительно лишние. Но они возникают опять же из-за ограничения оркада. Дело в том, что там есть такое понятие, как padstack, что на русский можно вольно перевести как описание контактной площадки. Поскольку платы двусторонние, то очевидно, большинство этих падстаков определено как на нижнем, так и на верхнем слое (за исключением входящих в футпринты элементов, подпаяться к которым сверху невозможно - типа вертикальных электролитических конденсаторов). Разумеется, большинство цепей разводится в нижнем слое, поэтому процентов 80 контактных прощадок в верхнем никуда не подключено. Но - оркад не умеет автоматически удалять их (или я не знаю как это сделать!). Поэтому и получаются те самые пятаки. Конечно, можно уже после разводки, тупо вручную заменять падстаки выводов, не имеющих соединения на верхнем слое, на специальные, которые не определены только в нижнем слое. Но это опять же большой ручной труд, от которого САПР призвана нас освобождать.

[kotsat]

[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4088171#p4088171"]kotsat,
Учипасибо за пояснения про коэффициент передачи транзисторов, в связи с током коллектора и линейностью.
Как Вы думаете, характериограф поможе оперативно отбирать линейные транзисторы, или эта линейность (режимы характериографа) должна, всякий раз, подбираться с оглядкой на параметры каскада, в который хотим поставить транзистор? (Считаем, что у нас есть куча транзисторов, без даташитов и транзистор-тестер, для начала).

Пожалуйста, поясните Ваши слова:"НИКАКИХ пятачков вокруг отверстий выводов со стороны заливки". Под заливкой я понимаю экранирующий полигон из фольги, он же, общий провод, со стороны установки деталей. Если так, то как выводы деталей, проводить на сторону монтажа, через слой экрана, если не через зенкованные пятачки? Или вообще экранирующий полигон не ставить? Или делать экран в виде изолированной пластины, со стороны пайки выводов, не используя его, как общий провод, и присоединяя, к общему проводу, во множестве мест, как сделано в конструкции селекторов каналов телевизора? (В С1-73, между функциональными блоками, тольк стальные "заборчики", высотой 15мм и крышка корпуса сверху, без всяких экранирующих полигонов. До каких частот этого достаточно?)
Заранее благодарю за вразумляющие ответы.[/uquote]
Здесь важно понимать , что есть "малосигнальные" транзисторы , не предназначенные для работы в широких амплитудах тока .Как правило это маломощные транзисторы , часто у них нормирован шум. Но у транзисторов Ft зависит от тока коллектора . Поэтому выбирать "из кучи" я бы не стал.
Нужно просто вводить транзисторы в режимы сообразно целям, либо ставить соответствующие транзисторы. Человек это животное с небольшим сроком активной жизни , чтобы изобретать велосипед. Чем перебирать транзисторы , лучше прочитать книгу 78 года про осциллографы , тектрониксовские наставления итд итп и родить на основе схемы 200 MHz осциллографа свой , который будет как раз до 100 работать.

И еще , советую полистать последние странички Рэда , чтобы убедиться что даже резисторы обладают индуктивностью и емкостью , желтенькая книжечка , полистайте в самом конце таблички , справочные материалы http://publ.lib.ru/ARCHIVES/R/RED_Erik_ ... _E.T..html особенно стр.228

Сам спрашивал , сам отвечаю по трансформатору ответы в книжке http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... rcuits.pdf
Стр. 326.
Виктор спрашивал про пятачки

Спойлер

[ВикторС]

kotsat,
Про индуктивность резисторов знаю.
Про книгу Рэда, про ВЧ схемотехнику, слыхал. Можете порекомендовать надёжную ссылку для скачивания?

[Valentin Gvozdev]

Вчера опять просидел до двух ночи. И небезрезультатно. Выяснил, что рабочая точка выходного каскада ( при питании в ~53В на коллекторах было около 33 В) была далека от оптимума. И если уменьшить смещение на базах так, чтобы на коллекторах получилось 38 В, то ДД на 100 Мгц расширяется в полтора раза. А заодно и уменьшается ток через транзисторы и нагрев как их самих, так и стабилизатора. В результате 100 Мгц линейно разворачиваются на 5.5 делений (!) из шести, импульсные сигналы при перемещении вверх-вниз практически не изменяют форму. Заодно подтянулась АЧХ, что вынудило ряд корректирующих элементов поставить почти в минимальные положения.
Переходная характеристика тоже стала уже более-менее приемлемой. Импульсы от Осы103 с временем нарастания в 6 нс отображаются вообще полностью идентично тому, как они выглядят на встроенном осциллографе этого прибора, включая все нюансы переходного процесса. Более скоростные сигналы с КМОП и ЭСЛ-микросхем вызывают небольшие колебания, но все куда лучше, чем было (впрочем, и на осциллографе Осы с полосой в 500 Мгц там тоже не без звона).

Ради интереса попробовал подключить прибор к выхода передатчика на 144 Мгц. Удивительно, но синус показывает, примерно в 2/3 экрана, при увеличении сигнала на входе изображение уплывает вверх из-за смещения рабочих точек. При этом синхронизация стоит как вкопанная, картинка очень четкая.


Фотки постараюсь сделать сегодня вечером.

В общем, еще немного, и все буде почти готово.. Останется немного поколдовать над аттенюатором (там есть проблемы в режиме 100:1) и делать схему бланкирования. Ну и калибратор заодно. Ну и прочие мелочи - типа цепей питания корректирующих катушек

Добавлено after 8 minutes 27 seconds:

Здесь важно понимать , что есть "малосигнальные" транзисторы , не предназначенные для работы в широких амплитудах тока

А не могли бы вы перечислить хотя бы примерно типы транзисторов, которые условно можно отнести к малосигнальным (и которые не стоит применять в УВО/УГО). А также те, котореы для этой цели подходят.

Добавлено after 3 minutes 47 seconds:

Вы можете предположить (или знаете - помните), ккакой коэффициент передачи тока был у тех К3102 КТ3107, которые Вы ставили вместо КТ315х - КТ361х?

Виктор, я везде ставил 3102 и 3107 с буквой А. Соответственно и h21e был у 3102 в районе 200-250. у 3107 не помню, можно в справочнике поглядеть. Кстати, помню, что много раз менял эти транзисторы между собой и на другие экземпляры. Особых различий при этом не заметил.

[kotsat]

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4088255#p4088255"]Вчера опять просидел до двух ночи. И небезрезультатно. Выяснил, что рабочая точка выходного каскада ( при питании в ~53В на коллекторах было около 33 В) была далека от оптимума. И если уменьшить смещение на базах так, чтобы на коллекторах получилось 38 В, то ДД на 100 Мгц расширяется в полтора раза. А заодно и уменьшается ток через транзисторы и нагрев как их самих, так и стабилизатора. В результате 100 Мгц линейно разворачиваются на 5.5 делений (!) из шести, импульсные сигналы при перемещении вверх-вниз практически не изменяют форму.

Здесь важно понимать , что есть "малосигнальные" транзисторы , не предназначенные для работы в широких амплитудах тока

А не могли бы вы перечислить хотя бы примерно типы транзисторов, которые условно можно отнести к малосигнальным (и которые не стоит применять в УВО/УГО). А также те, котореы для этой цели подходят.[/uquote]
5 мегагерцоввые осциллографы показывают 20MHz сигнал , да , это мазаный синус малой амплитуды , но все же.
Причем заводы честно говорили что это 5MHz прибор
Чтобы был честный 100 MHz прибор , нужно чтобы он пропускал хотя бы 5 гармонику и имел при этом приемлемый фазовый сдвиг.
Т.е. вы должны видеть 500 МHz синус с сильно заваленной амплитудой.
О "малосигнальных транзисторах" . Я не большой любитель выдумывать велосипеды , я просто смотрю схемы существующих образцов и прменяю сходные решения. Все мои поделки не были сходны с усилителями осциллографов , но учитывая , что усиливается полный спектр от постоянки до 100 MHz и реально выше то транзисторы это д.б. с макс. токами коллектора до 60...200мА (очень ориентировочно) , предоконечники чуть помощнее. Во входных каскадах можно маломощные свч.
Но , повторюсь, я НЕ делал осциллографы.
Рекомендую с пристрастием почитать
http://www-f9.ijs.si/~margan/WBA3_4web/ ... s_FPRL.pdf
Мне лично выход ,,cascomp'' стр. 5.113 понравился , фазовая х-ка просто песТня
Посмотрите ,кстати , х-ки BF959 зависимость H21e oт Ik


Будете делать фотки , сфоткайте провода питания и маршруты выходов к трубе.

[Valentin Gvozdev]

Чтобы был честный 100 MHz прибор , нужно чтобы он пропускал хотя бы 5 гармонику и имел при этом приемлемый фазовый сдвиг.

А вот это непонятно. Как известно, оптимальная АЧХ тракта - это Гауссова. А просто расчет показывает, что при такой АЧХ на пятикратной частоте коэффициент передачи составляет всего 0,000158461, т.е. практически ноль. Прекрасно понимаю, что в реальности Гауссова АЧХ недостижима. И пусть он будет не 0,000158461, а 0,015. И о каком пропуске пятой гармоники тут речь?

[Electricman]

Тут говорится о гармониках, то есть о измерении меандра. Соответственно, чтобы прибор показал 100МГц прямоугольник, он должен и 5ую гармонику пропустить.

[Valentin Gvozdev]

Тут говорится о гармониках, то есть о измерении меандра. Соответственно, чтобы прибор показал 100МГц прямоугольник, он должен и 5ую гармонику пропустить.

Это понятно.. Только вот прибор с полосой в 100 Мгц никогда не покажет меандр такой частоты. А покажет лишь синус или почти синус.

[tofik71]

kotsat писал,Но , повторюсь, я НЕ делал осциллографы.


Кто может,тот работает.
Кто не может работать,тот учит,как надо работать.(неправильно ты, дядя Фёдор, бутерброд ешь)
Кто не может учить,тот учит,как надо учить.

[oldbulb]

Почему бы не отложить в сторону буржуйский подход и не воспользоваться "советскими" параметрами? Есть время нарастания, которое однозначно определяет измерительные возможности прибора. Оно также однозначно связано с синусоидальной полосой пропускания. Какая вообще разница, какие гармоники показывает прибор, для гармоник есть анализаторы спектра. Ведь разумно было исходить из явно метрологической характеристики, по которой чётко ясно, что именно мы можем измерить (и тем более, увидеть). Ни в одном приличном советском осциллографе не было ни слова ни про количество отображаемых гармоник, ни про полосу пропускания (хотя полоса, ясен пень, вычисляется из времени нарастания ПХ). Кто вообще определил, что до пятой гармоники - это типа меандр, а до третьей - не меандр? А почему не до тридцать седьмой?

[Valentin Gvozdev]

Есть время нарастания, которое однозначно определяет измерительные возможности прибора. Оно также однозначно связано с синусоидальной полосой пропускания

Немного уточню - все несколько сложнее. На самом деле там связь не совсем однозначная, а зависит от реальной АЧХ. Другое дело, что помимо времени нарастания, нормируются также параметры ПХ, в частности величина выброса. А она не превышает некоей величины только тогда, когда АЧХ близка к Гауссовой, именно для которой верно соотношение Fгр*Tн = 350.

[kotsat]

[uquote="tofik71",url="/forum/viewtopic.php?p=4088339#p4088339"]kotsat писал,Но , повторюсь, я НЕ делал осциллографы.


Кто может,тот работает.
Кто не может работать,тот учит,как надо работать.(неправильно ты, дядя Фёдор, бутерброд ешь)
Кто не может учить,тот учит,как надо учить.[/uquote]
Да , вы в чем-то правы , у меня есть опыт сборки и настройки до 12 GHz , но все это малосигнальные схемы, опыта сборки осциллографа у меня нет ,это правда. Но когда пытаются сделать конструкцию выше 100 МHz , но с подходом как у коротковолновиков , считаю возможным подсказать некоторые моменты , явные грабли , бросающиеся в глаза. Кому мое видение вопроса неинтересно , могут не читать дело сугубо добровольное.
И , да там про дядю Федора был юмор с тэгом зачеркивания , если вы в курсе , что такое юмор.

[tofik71]

kotsat писал, если вы в курсе , что такое юмор.

Юмор – это насмешливое отношение к характерам и бытовой жизни людей. Юмор – это смех безобидный, соединенный с жалостью, снисходительный, сочувственный.

Форуму 13лет,218стр.И за все это время только Валентин Гвоздев представил на обозрение пару законченных конструкций,сейчас собирает еще одну,а весь форум в основном на уровне умных мыслей.

[ВикторС]

Скажем так,

Я помню, что Андрей Мартин сделал осциллограф на 6ЛО1И с микропроцессорным управлением, а El-Eng сделал достаточно широкополосный осциллограф на 8ЛО6И, в корпусе от С1-73. Другое дело, что участники форума не пристают друг к другу с просьбой выложить схемы и печатные платы, так как у каждого своё представление о том, как должен выглядеть собственный осциллограф на ЭЛТ. Здесь обмен умными мыслями важнее схем.
Я, к примеру, до вчерашнего дня, думал, что в С1-137, в выходном каскаде УВО, КТ368-е, включили в параллель, чтобы уменьшить сопротивление нагрузки выходного каскада. А оказалось,что там транзисторы включены не в параллель, а по схеме Гильберта, обладающей повышенной широкополосностью. Хороший провод расширить свои познания в части подобной схемотехники - может и при разработке собственного осциллографа пригодится - отжать максимум с 8ЛО29И, например, при стоимости всех деталей самодельного осциллографа, не более 50 USD или сделать С1-94, ещё более широкополосным.
Вот, кстати, продолжая разговор о ячейке Гильберта - пример ИС такой ячейки, с рабочим диапазоном до 10ГГц - HFA3101 - подключить, к выходу, пару с ОБ, и получится готовый каскад промежуточного усилителя осциллографа.
https://www.renesas.com/us/en/document/ ... -datasheet

[kotsat]

[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4088514#p4088514"]Скажем так,

Я помню, что Андрей Мартин сделал осциллограф на 6ЛО1И с микропроцессорным управлением, а El-Eng сделал достаточно широкополосный осциллограф на 8ЛО6И, в корпусе от С1-73. Другое дело, что участники форума не пристают друг к другу с просьбой выложить схемы и печатные платы, так как у каждого своё представление о том, как должен выглядеть собственный осциллограф на ЭЛТ. Здесь обмен умными мыслями важнее схем.
Я, к примеру, до вчерашнего дня, думал, что в С1-137, в выходном каскаде УВО, КТ368-е, включили в параллель, чтобы уменьшить сопротивление нагрузки выходного каскада. А оказалось,что там транзисторы включены не в параллель, а по схеме Гильберта, обладающей повышенной широкополосностью. Хороший провод расширить свои познания в части подобной схемотехники - может и при разработке собственного осциллографа пригодится - отжать максимум с 8ЛО29И, например, при стоимости всех деталей самодельного осциллографа, не более 50 USD или сделать С1-94, ещё более широкополосным.
Вот, кстати, продолжая разговор о ячейке Гильберта - пример ИС такой ячейки, с рабочим диапазоном до 10ГГц - HFA3101 - подключить, к выходу, пару с ОБ, и получится готовый каскад промежуточного усилителя осциллографа.
https://www.renesas.com/us/en/document/ ... -datasheet[/uquote]
Андрей Мартин и Еl-Eng сделали и реализовали коммерческий продукт? Если нет , тогда выложили результат своей работы в виде конкретных технических решений? Ткните носом ,где?
Гильберта , Полякова и др. будут читать и обсуждать и через десять лет и двадцать , а о тех , кто ни коммерчекого продукта ни документации для паблика не выдал кто вспомнит? Значит все ради почесать свое эго?
Вопрос с четверкой кт368 в c1-137 для меня еще не закрыт.

[ВикторС]

Здесь инфу постят по собственной инициативе и никто никому не обязан отчитываться о проделанной работе, кроме как по велению души поделиться радостью от успеха. Отдельные технические вопросы обсуждаются так же, по желанию участников беседы, если сомнения или информация, которая может быть важна, для собеседников.

[Борисович]

В спокойную беседу осциллографостротелей пришёл крутой коммерсант.Типа все тут делают фигню,он один крутой.И осциллограф должен быть до 1000 МГц,всё что меньше- отстой.Вопрос ,а сколько этот супер пупер осциллограф стоит и какая степень его универсальности.А вот могу я его допустим в том числе использовать для наладки УЗЧ или там чего тиристорного или как?
Вот я допустим сделал себе показометр ещё в 82 году и пока для всех БЫТОВЫХ целей хватает
А Вы СВЧ технику прямо дома с нуля паяете,потом осциллографом настраиваете или как?

[Valentin Gvozdev]

Итак, докладываю успехи очередного творческого вечера. Прежде всего, похоже, полностью закрыл вопрос с КГО. Для начала пришлось менять времязадающие конденсаторы средних и самых медленных разверток. Дело в том, что самые быстрые пределы у меня работают с С=36 pF. С учетом неизбежно набегающей монтажной емкости, я полагал, что применение 47 nF и 4.7 uF для медленных разверток будет нормальным. Оказалось нет - не хватало диапазона подстройки зарядного тока, чтобы получить требуемые значения время/дел. Увеличив емкости до 68 nF и 6.8uF, удалось с запасом вогнать все пределы в норму. От 200 ms/div до 5 ns/div.

Далее - было замечено, что 5 ns/div, несмотря на линейность, немного медленнее, чем нужно. Причем скорость на этом пределе очень эффективно регулировалась малоемкостными (0.4/2пФ) подстроечными конденсаторами, что стоят в УГО по схеме от С1-137 (на менее скоростные пределы их влияние есть, но гораздо меньше). Чтобы добиться требуемого, пришлось резать дорожки и впаивать последовательно с ними керамику на 1 пФ - только тогда нужная скорость легко обеспечилась в некрайнем положении роторов. Теперь все ровно, линейно, растяжка до 4 ns/div тоже полностью корректна и без артефактов, искаженией и прочего.

По поводу АЧХ УВО. Я долго колдовал над ним, пробовал многое. В общем все работает, но на быстрых импульсах есть осцилляции, причина которых - неустранимый горб на АЧХ в районе 80-85 Мгц (он небольшой, процентов 10-15, но этого достаточно). Причем его наличие не связано с RL-цепочками перед трубой, которые свою задачу выполняют вполне эффективно. Осталось понять, как убрать его, и тогда все будет совсем хорошо.

А так - прибор вполне показывает импульсы с частотой 40 Мгц с выхода ЭСЛ- и КМОП-микросхем. Хорошо видно изменение скважности и все остальные нюансы.

[ВикторС]

Борисович,
Плюсую - как по мне - если не творческий кураж, самодельный осциллограф на ЭЛТ, собранный для радиолюбительских нужд, должен стоить менее 100долл по затратам на недостающие детали. Если больше - самоделка начинает конкурировать с советскими осциллографами и цифровиками, начального уровня.

[kotsat]

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4088771#p4088771"]Итак, докладываю успехи очередного творческого вечера. Прежде всего, похоже, полностью закрыл вопрос с КГО. Для начала пришлось менять времязадающие конденсаторы средних и самых медленных разверток. Дело в том, что самые быстрые пределы у меня работают с С=36 pF. С учетом неизбежно набегающей монтажной емкости, я полагал, что применение 47 nF и 4.7 uF для медленных разверток будет нормальным. Оказалось нет - не хватало диапазона подстройки зарядного тока, чтобы получить требуемые значения время/дел. Увеличив емкости до 68 nF и 6.8uF, удалось с запасом вогнать все пределы в норму. От 200 ms/div до 5 ns/div.

Далее - было замечено, что 5 ns/div, несмотря на линейность, немного медленнее, чем нужно. Причем скорость на этом пределе очень эффективно регулировалась малоемкостными (0.4/2пФ) подстроечными конденсаторами, что стоят в УГО по схеме от С1-137 (на менее скоростные пределы их влияние есть, но гораздо меньше). Чтобы добиться требуемого, пришлось резать дорожки и впаивать последовательно с ними керамику на 1 пФ - только тогда нужная скорость легко обеспечилась в некрайнем положении роторов. Теперь все ровно, линейно, растяжка до 4 ns/div тоже полностью корректна и без артефактов, искаженией и прочего.

По поводу АЧХ УВО. Я долго колдовал над ним, пробовал многое. В общем все работает, но на быстрых импульсах есть осцилляции, причина которых - неустранимый горб на АЧХ в районе 80-85 Мгц (он небольшой, процентов 10-15, но этого достаточно). Причем его наличие не связано с RL-цепочками перед трубой, которые свою задачу выполняют вполне эффективно. Осталось понять, как убрать его, и тогда все будет совсем хорошо.

А так - прибор вполне показывает импульсы с частотой 40 Мгц с выхода ЭСЛ- и КМОП-микросхем. Хорошо видно изменение скважности и все остальные нюансы.[/uquote]
Ранее[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4020959#p4020959"]Виктор, отвечу на вопросы. Подстроечники 0.4/2пФ я использовал заводские. Они на такие малые емкости не обычные, а дифференциальные - т.е. есть два одинаковых статорных электрода и ротор в виде бабочки.
Вообще, как я понял, предназначение этих элементов состоит в возможности компенсации неодинаковсти плеч. Ибо любое даже небольшое отклонение от минимальной емкости весьма сильно заваливает АЧХ. Поэтому можно (и нужно) в более "медленном" из них сделать емкость минимальной (или вообще выпаять этот полстроечник), а в другом, которое по каким-то причинам оказалось более скоростным, чуть-чуть ввсети этот конденсатор, обеспечивая симметрию сигналов. Хотя в принчипе, без этих подстроечников вообще можно обойтись.[/uquote]


Вы читали эту статью , это было где-то в ж.радио о конденсаторах в уго . Там же и настройка.
http://www.radteh.ru/radio/41.html

Подъем ачх в выходных каскадах?