Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[add.ocean]

... а между тем, не покидают мысли зажечь на столе, на фанерке на макетке какую-нибудь еще трубку.
Писать напряжения буду по отечественной традиции (западная культура другая, там напряжения отстчитываются от катода, в то время как у нас - от земли осциллографа)

11ЛО9И - 10 см диагональ видимой части,
17ЛО - 16 см
D14 - 13 см (таким образом, по диагонали она ровно посеренине в ряду)


17ЛО1И:
есть полный комплект в экране с панелькой и катушками.
катод -2кВ анод +12,5 кВ
если откинуть накал, катод, анод, 2 пары отклоняющих пластин - есть еще 12 (!) электродов, на которые надо подать/настроить напряжения. это не то чтобы проблема, но это работа (
чувствительность 6/2 мм/В (это здорово!)

Импорт D14-383GH-123:
нет ни панельки, ни экрана
в теории можно взять экран 17ЛО2И
катод -2кВ анод +14 кВ (думаю 12 тоже пойдет)
если откинуть накал, катод, анод, 2 пары отклоняющих пластин - есть еще 5 (!) электродов, на которые надо подать/настроить напряжения, т.е. по включению похожа на 11ЛО9И и в этом проще
чувствительность 2,7/1,3 мм/В (100В питания УГО должно хватить)
луч 0,3мм

Есть умножитель на 5 от С1-65А, он расчитан на 8,5, но выдержит 12-13кВ на выходе (диоды/конденсаторы звеньев 6 кВ, выходные конденсаторы 16 кВ, раньше делали с запасом). Может быть не всем очевидный факт, умножитель можно наращивать "снизу", и заливать первые 1-2 звена не обязательно.
Есть трансформаторы от С1-65А которые дадут 2-2,2кВ во вторичке.
Таким образом, умножение 2 на 6 закроет вопрос.

Кстати достался набор ВВ блочков от С1-96, заодно посмотрел как там ВВ сделано.
ВВ транс дает 1кВ, на катод стоит умножитель на 2, на анод стоит умножитель на 10. И видимо все прекрасно, 2 луча на большом экране тока хватает, напряжение не плавает. Умножитель на 10 при этом даже меньше чем все известные мне х8 для 11ЛО9И.

[Valentin Gvozdev]

В общем, похоже, что в настройке УГО поставлена жирная точка. Все выяснено, поняты огрнаичения этой схемы и вытянуты макимальные параметры. Общие итоги таковы:
1) Я уже это отмесал и раньше, но тут убедился вновь, что схема ОЧЕНЬ чувствительна к параметрам предвыходных трназисторов (Q6,Q9). Даже разные экземляры ведут себя сильно по разному, если речь заходит о работе на предельных скоростях. Пробовал ради интереса ставить вместо одного из них КТ3102 с разными буквами - ничего хорошего не получилось. Собственно, это понятно - эти транзисторы работают с заземленными эмиттерами без местной ОС, а это в общем случае гарантия того, что все будет именно так, как и наблюдается.
2) Подбором трназисторов удалось добиться того, что форма сигналов на обоих выходах практически идентична (с поправкой на инверсию). Даже на 5 нс/дел все очень хорошо совпадает. В режиме растяжки все тоже анаглогично до 4 нс/дел. Но стоит включить 2 нс/дел, как в одном из плеч прямой ход становится сильно медленнее, чем в другом, а реальная скорость развертки выходит где-то в районе 3 нс/дел. Я долго пытался от этого избавиться, пока не онял, что ТАК и ДОЛЖНО БЫТЬ - ведь то плечо, что работает быстрее, на прямом ходе работает на УМЕНЬШЕНИЕ напряжения (!), открывая основной основноый npn-транзистор, а другое - на увеличение, закрывая npn и открывая pnp.. Учитывая то, что у нас далеко не симметричный двухтактный каскад, вдобавок R1 и R38 препятствуют реализации высоких скоростней нарастания напряжения на выходах, все становится понятным.

3) Ради интереса отключил трубку от выхода и померял, что получаем в таком облегченном режиме. А получаем хорошую идентичность сигналов на 2 нс/дел.. Но стоит подключить трубку, как она своей емкостью уже дажет сильную асимметрию.
Зато в штатных режимах теперь прикосновение к проводам от УГО к трубке мало влияет на картинку. А раньше это влияние было гораздо больше выражено.

В общем, итог таков - полосе подбора и регулировок УГО отлично и полностью линейно, без искажений при сдвиге и прочем дает искомые 5 нс/дел. При этом конденсаторы С2 и С7 стоят не в положении самой малой емкости, что говорит о том, что схема работает с запасом. Растяжка до 4 нс/дел тоже полностью линейна. На гипотетических 2 нс/дел период сигнала с частотой 50 Мгц занимает не 10, а около 7.5 клеток. Причем линейно. Очевидно, что емкость пластин X в этой трубке довольно велика.. Тут нужна более совершенная ЭЛТ, либо более навороченный УГО. Впрочем, сама растяжка до 2 нс в таком приборе вряд ли нужна. Так что оставим все как есть. Сегодня отнесу на работу настроенную плату, в очередной раз отмою ее от флюса и закрою эту тему.

[ВикторС]

Валентин, поздравляю с очередным успехом!

[Valentin Gvozdev]

С учетом того, что имеющиеся щупы уже явно недостаточны для такой полосы и даже между собо демонстрируют ощутимый разброс, все-таки заказал китайский щуп на 250 мгц. Можно было и на 350, но амфибиоидальная асфиксия не дала. Сегодня-завтра получу, будут интересны результаты

[add.ocean]

Вот щупы обычно вызывают много вопросов.
Китайские частенько имеют медную жилу https://mysku.ru/blog/china-stores/31657.html. А как тогда отличить (до покупки) - медь или нихром?
А чем отличаются китайские щупы 60, 100, 150, 250, 350 (кроме цены)? Кабель там какой-то разный (но что-то сомнения берут, зная китайское)? А как быть уверенным при покупке что это он, а не перемаркировка?

И более технические:

вот почти все импортные переключаемые щупы 17пФ. Непереключаемые есть 12 пФ (у меня такой фирменный).
кабель везде тонкий.
И тут есть советский от С1-99 10пФ http://ay.by/lot/delitel-schup-dlya-osc ... 10913.html. А как это делается? Что вообще варьируется?

Я так понял, емкость состоит из 3-х частей:
1. емкость экрана вокруг иголки и входной цепи, около 5 пФ, уменьшить очень трудно
2. Емкость кабеля (делится на 10) - вот тут можно играть
3. входная емкость осцилла (делится на 10)

Подозреваю что щуп 10 пФ сделан (или можно сделать) уменьшив сумму осцилл + кабель с 100 (75+25) до 50 (25+25) пФ
то есть, взяли кабель полметра, толстый, вспененный диэлектрик
собираюсь сделать чуд(овищ)ный эксперимент: взять такой кабель (75пФ на метр), отрезать полметра и протянуть центральную жилу нихром.
и конечно воткнуть в тек 2465 - там входы 15 пФ

upd
кабель с нихромом от совесткого щупа 30-35 пФ
сам щуп 10 пФ со входа на выход, и 8 пФ со входа на землю
9 и 8 как раз 17

[Valentin Gvozdev]

В моих щупах кабель с тонкой жилой из материала с высоким сопротивлением. Насколько я понимаю, с медью от звона не избавиться, так как кабель по любому работает в несогласованном режиме. По поводу отличия щупов, по крайней мере щупы на 250 мгц имеют вч-коррекцию. И, наверное, что-то еще.

[El-Eng]

Если вы читаете по-английски, рекомендую книгу "Oscilloscope Probe Circuits" by Joe Weber. Эти старые книги хороши тем, что теория в них изложена очень основательно.

[add.ocean]

посчитал на калькуляторе, и вывод, если вам посчастливилось иметь осцилл с малой входной емкостью, то щуп с подстоечным конденсатором на самой иголке может дать некоторый выигрыш, скажем 12пФ вместо 17.

в то время как у щупа с конденсатором на разъеме входная емкость не зависит от осцилла, всегда такая как написано.

[add.ocean]

... и проверил на практике.
взял поломаный щуп от С1-131, и оставил в корпусе там где иголка только 2 детали: 10МОм и параллельно резистору подстроечник 2-10пФ
идея в том что подстроечного конденсатора на землю нет вообще нигде, и емкость минимальна.

кабель 1 метр неподключенный измеряется около 30пФ
настроил прямоугольник на 1 кГц на теке.
измерил емкость со стороны иголки: 12 пФ
не знаю как получить еще меньше. если только оставить 25см кабеля- это уменьшит емкость вдвое но останется паразитная (экран) и скорее всего будет не 6 а около 9.


а какой у кого опыт с активными щупами? какие у них недостатки?

[Valentin Gvozdev]

Ну вот и настала пора рисовать переднюю панель для нового прибора. Пока получилось вот так:


Не факт что в данном случае нужны эти разнотоновые зоны, пока еще многое нужно оптимизировать и улучшать, но процесс идет. И скоро все будет красиво.

Добавлено after 1 hour 16 minutes 31 second:
Вот вариант с перестановкой гнезд внешней синхры и калибратора, без полутоновых зон и некоторыми мелкими правками.


Так мне нравится больше.

[add.ocean]

Valentin Gvozdev,

В советских приборах позднего периода яркие цветные зоны очень любили (как в этом варианте https://www.rlocman.ru/op/tovar.html?di=66354&/S1-108)

отчасти такое оправдано в сложном аппарате и с компактное передней панелью.
Еще зонировать можно расстоянием.
вообще хорошая передняя панель там где есть свободное место и есть место для рук - оперировать без лишних предосторожностей.

Мне еще нравится когда ручки разного диаметра (визуально разные) применяются.
И скажем , когда в одном аппаррате что-то переключается круглой ручкой, что-то клювиком, а что-то перекидыванием тумблера.
В своих С1-118 пока не нашел накладки на ручки развертки другого цвета (Y серые X черные) - путался.

Кстати давно хотел спросить - а почему 8ЛО6И? А не скажем 11ЛО9И которая по габаритам прибора почти то же самое?
Это отстутствие каких-то запчастей, желание избежать высоковольтной части, или что-то иное?

[ВикторС]

Валентин,
Можно подумать о такой компановке. Калибратор и ручки управления полодением луча - ближе всего к экрану - калибратором пользуемся редко, а ручки управления - в непосредственной близости от того, чем управлять. Это удобно - сводит вместе, в мозгу, управляющий и контрольный каналы. Потом поставить весь блок селектора синхроимпульсов, и переключатель длительности развёртки - на самый край - в правый верхний угол. Развёртку крутим часто и всей рукой (не одним пальцем) - нужно, чтобы руке небыло помех, и чтобы рука не закрывала экран.
По горизонтальному каналу, можно расположить слева на право Вход Y, AC/ DC и потом, опять с краю, переключатель диапазонов по вертикали - это, логически, соответствует прохождению сигнала.
По прежнему, голосую за переключатель DC-GND-AC - хоть галетник.

[add.ocean]

тоже проголосую за то, чтобы большие ручки галетников на правй край под правую руку, а мелкие ручки регулировок лучей возле трубы.
что мне еще часто не нравится в осциллах, астигматизм не выведен на переднюю панель, хотя бы под отвертку. (не знаю, насколько астигматизм актуален для 8ЛО)
и еще, калибровки Y и X, а также всякие геометрии, хорошо иметь доступными под отвертку при закрытом корпусе

Добавлено after 42 minutes 30 seconds:
8ЛО10И "с доставкой по москве" хотя недешево, но хоть цена указана. https://www.etalonpribor.ru/catalog/rad ... ct/8lo10i/
а на локальной барахолке по цене почти даром продается 8ЛО8И - 2 шт.

[ВикторС]

К вопросу о компоновке передней панели и органам управления.
Мне не дают покоя нажимные, фиксируемые, переключатели, итап П2К, устанавливаемые прямо на лицевой панели или на плате, с удлинением штока гнутым стержнем. Нс сколько критично применение таких переключателей для пропуска сигналов или управляющих напряжений, , если коммутация электронная (реле, диоды итп)?

Пример переключателя, подобного П2К для монтажа на плату - хорош тем, что удлинительный шток может проходить выше деталей.
https://aliexpress.ru/item/32910703339. ... 4aa6jTrAWO

[Valentin Gvozdev]

Господа, спасибо за советы, но увы - как ни крути, сама передняя панель сделана, дырки давно просверлены и делать ее еще раз вряд ли будет разумно. Дюраль нынче дорог -:). Поэтому на данном этапе ыопрос скорей стоит в грамотном и оптимальном размещении надписей, их содержании, дополнительных фичей типа тональных зон и прочих украшательств.Поскольку только на картинке всего не учтешь, временно снял переднюю панель, приклеил к ней распечатку и вставил в отверстия все тумблера-переключалки-резисторы, аналогичные тем, что применены в приборе. Надену на них штатные ручки (заодно подберу, какие), а там будет видно что из надписей куда сместить. Или вообще убрать.

Добавлено after 1 hour 58 minutes 19 seconds:
- вот так пока выглядит все в натуре.

- предыдущая поделка (снизу) и передняя панель нового прибора.

[ВикторС]

Приборы выглядят единообразно - это хорошо.

[oldbulb]

Всё-таки на мой вкус нужны либо тональные зоны (только не вырвиглазные, а совсем слегка), либо рамки-разделители. Между группами расстояние мало. В работе это, конечно, не скажется - быстро привыкаешь даже к китайским приборам. Но чисто эстетически - какое-то разграничение просится. Честно говоря, меня бы на такое не хватило - сколько конструкций ушло в тумбочку из-за лености сделать законченный корпус.

PS: Если сделать отдельную фальшпанель для утопления гаек - будет вообще как заводской.

[Valentin Gvozdev]

сколько конструкций ушло в тумбочку из-за лености сделать законченный корпус.

Вот именно поэтому, затевая что-то серьезное, очень желательно заранее знать, в какой корпус все это будет помещено. А лучше - начинать проект именно с корпуса, что очень повышает вероятность полного доведения до завершения.

Добавлено after 11 minutes 28 seconds:
После нескольких итераций и десятка распечаток пришел вот к такому вот варианту. Не стоит обращать внимание на вырвиглазный цвет - в черно-белом варианте все выглядит вполне спокойно.

[alexbe]

по пробникам еще.
понял почему не получает широкого распространения схема с подстроечным C параллельно резистору 9М. Этот C должен быть расчитан на рабочее напряжение пробника, т.е. 300...600В. Миниатюрные импортные триммеры 100В. КТ4-21 250В (их я и поставил)
Сделал ревизию всем своим пробникам, смотрел меандр 10МГц, таким образом в полосе 10-100МГц примерно можно сделать какие-то выводы.
К сожалению мой источник меандра пока еще сам подзванивает на 100 МГц примерно, пока не нашел причину.
Тем не менее:

почти не вносят отсебятины: тек TPP0100, hoden 250МГц HP-9251R (зеленый), и пробники 100 МГц из комплекта Owon 7102.
hoden HP9100 и Белвар - подзванивают на 100 МГц примерно одинаково. У белвар есть 2 подстроечных резистора, они влияют на АЧХ очень сильно, настройка с завода - как повезет (а может и предыдущие владельцы крутили), наконец-то разобрался и настроил их.

Заказал наудачу еще два вот таких 200МГц: https://www.chipdip.ru/product/ut-p05 (приедут не сразу). Они на фото подозрительно похожи на комплектные от Owon 7102, и тоже маркированы 300/600В (что может говорить о серьезном подходе. hoden 150/300В)


Кстати странно, что нигде в интернете нет ни сравнения и тестирования, ни разборки и сравнения этих hoden. Попробую немного восполнить пробельчик.

На фото hoden 150МГц (серый) и Белвар.
Схема коррекции у них одинакова.

Поразмыслив, в чем же может быть разница между щупами (не считая номиналов и схемы, но допустим схема одинакова, номиналы подстраиваются), пришел к выводу - только кабель. Попробую как-нибудь менять кабели.

Добавлено after 4 minutes 17 seconds:
..ну а кто с Авито дружит - можно и тек 200МГц найти за приемлемую цену https://www.avito.ru/kaluga/audio_i_vid ... 2203234310 2000р
Запасной кабель hoden https://www.avito.ru/saratov/audio_i_vi ... 1457448625 400р
сам hoden 250Мгц https://www.avito.ru/cheboksary/audio_i ... 2213419893 800р

[ВикторС]

ИМХО, в интернете, устройство щупов не разбирают подробно, потому что эта тема интересна малому числу читателей/ зрителей - много лайков не собрать.
Если поставить, в щупе - делителе, два подстроечных конденсатора - будет запара с взаимной регулировкой. Конденсатором, параллельным резистору 9МОМ, считают паразитную ёмкость монтажа высоковольтной части. А вок какой она будет постояннй или изменчивой, при подключении к схеме, зависит, наверное, от конструктивных особенностей и качества материалов, вплоть до гигроскопичности рукоятки.