Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

add.ocean

если бы был бы нужен тонкий прочный провод низкого сопротивления, применили бы сплав с низким сопротивлением (у стали удельное сопротивление всего раза в 4-5 ниже меди, ну была бы жила 1 Ом).

вспоминается lillypad и как схемы пришивают к одежде стальной нитью, там тоже микрон 50.

а проводник в этом кабеле и правда гораздо прочнее меди, учитывая 80-50 микрон.

Реклама

ВикторС

Вот ещё нашёл, про медную жилу, в "СТОМЕГАГЕРЦОВЫХ" китайских щупах:

Оказывается байонет довольно просто разбирается — необходимо лишь стянуть прорезиненный «хвост» щупа с металлического хвостовика байонета (см. фото). После этого нам откроется часть внутреннего мира щупа и одновременно с этим возможно придёт разочарование, т.к. центральная жила щупа выполнения из обычного медного многожильного провода (никакого нихрома/вольфрама), а сопротивление центральной жилы величиною 100 Ом достигается применением smd резистора распаянного на плате внутри байонета. Так же на плате помимо подстроечного конденсатора и резистора номиналом 100 Ом присутствует ещё один резистор номиналом 33 Ома. Номинал второго резистора может отличаться от моего в зависимости от емкости подстроечного конденсатора и максимальной заявленной частоты щупа.

Схема:

резистор 100 Ом и конденсатор C2, вместе с входной ёмкостью осциллографа, образуют ФНЧ, со срезом ок 30МГц

Обзор этого, китайского, щупа "P6100" целиком:
https://mysku.ru/blog/china-stores/31657.html

Добавлено after 18 minutes 44 seconds:
[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4111323#p4111323"]Господа, а никто случайно не подскажет марки коаксиальных кабелей, используемых в щупах?. С тем самым тонким проводком, имеющим высокое погонное сопротивление и малую емкость?[/uquote]

ВОТ, нашёл таки:

"Да,кстати,в щупах осциллографов (кроме пожалуй низкочастотных) применяется обычно

кабель RG-200 т.е. на 200 Ом, центральный проводник выполнен не из меди а из тончайшей проволоки с высоким удельным сопротивлением (примерно 200 Ом/метр)

;все это для исключения "звона" кабеля,иначе нельзя.
Все это и многое другое по ссылкам выше."

Это на второй странице темы про самодельный щуп, на Радиокоте.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 4&start=20

Добавлено after 1 minute 39 seconds:
Из той же темы:

"Если кому-то актуален subj, то поделюсь находкой.
Весьма неплохой коаксиал можно надыбать из, не поверите, мониторного кабеля. Кабель VGA (DSUB) и VDI-I содержит RGB аналоговые сигналы, которые выполнены очень хорошим экранированным кабелем (кабелями, их 3 шт). Провода тонкие, мягкие, погонная емкость весьма небольшая. Цифру не помню, врать не буду, порядка 50 пФ/м. (Кажется меньше).
Мне требовалось 4 входа на осциллограф, спаял простенькие щупы 1/10 на таком кабеле (и SMD детальках) - работает достойно. Осц. Rigol 1104z особо серьезных искажений не показывает, в глаза не бросается."

Реклама

add.ocean

ну очевидно эти китайские "100 мгц за 5 долл" надо запомнить внешний вид и не связываться с ними даже даром. главное не нарваться на них на Авито.
в остальном, схема коррекции правильная и повторяет БелВар (точнее он ее повторяет). Отличие только в том что оба резистора подстроечные 1 кОм. И выше видели осциллограмму, показывает вполне, можно подкрутить под АЧХ сквозного тракта.

Добавлено after 8 minutes 47 seconds:
вообще коаксиал это прекрасная идея как известно. коаксиал 50 Ом с резистором 450 Ом на конце и в 50 Омный вход с другой стороны, дает пробник 1:10 вообще без емкости.

0leg-ch

HP9060 -- тоже медная жила.
HP9150 -- нормальная, 200 Ом.

Реклама

Valentin Gvozdev

"По поводу осциллографического кабеля — такая конструкция (тонкий центральный, диэлектрик с низкой проницаемостью) не для снижения отражений(она используется и на низкочастотных осциллографах) а для получения максимально низкой собственной ёмкости кабеля. Высокое сопротивление центральной жилы — нежелательное следствие применения сплава, который обеспечивает необходимую прочность при таком малом диаметре. Кст. обрыв центральной жилы — самый распространённый дефект таких кабелей"

На мой взгляд, это не правильно. Тут выше была выложена подробная статья с результатами симуляции различных щупов. Так вот там прекрасно показано, что использование линии с потерями - это критически важное условие для функционирования щупа. Мало того, что само сопротивление центральной жилы имеет большое значение и оптимальную величину, выше которой режется полоса, а ниже - начинаются волны на АЧХ в ВЧ-области. Дополнительным бонусом к использованию таких иний является то, что центральная жила получается очень тонкой, что позволяет реализовать высокое волновое сопротивление и малую погонную емкость.

Добавлено after 2 minutes 50 seconds:

HP9060 -- тоже медная жила.
HP9150 -- нормальная, 200 Ом.

в HP-2100 тоже нормальная жила. Кстати, стоит обратить внимание, что в серии HP-2xxx, где триммер расположен на щупе, нет пробников с частотами выше 100 Мгц, в отличие от HP-9ххх. Уверен, что это неспроста - видимо, такое построение щупа не позволяет расширить частотный диапазон по каким-то причинам.

Реклама

add.ocean

HP9060 -- тоже медная жила.
HP9150 -- нормальная, 200 Ом.
А как именно определили?

только что измерил HP2060 и HP2100, благо там однозначно. Обе жилы 204-207 Ом.

Добавлено after 5 minutes 41 second:
"По поводу осциллографического кабеля — такая конструкция (тонкий центральный, диэлектрик с низкой проницаемостью) не для снижения отражений(она используется и на низкочастотных осциллографах) а для получения максимально низкой собственной ёмкости кабеля."

"главная особенность цитат в Интернет - то что все их принимают на веру. В.И. Ленин"

Каждый из нас, и вы и я, имеет возможность накатать и выложить любую чушь для личного пиара

) И некоторые (не мы) этой возможностью пользуются....
Книжка (описание внутренностей и настройки полной линейки коммерческих моделей пробников тека) и статья с симуляцией, выложенные выше - очень хороши. Хотя и там нет оголтелой теории с высшей математикой и комплексными числами. но наверное и к лучшему...

Но я бы не верил без проверки абсолютно во все выводы из статьи с симуляцией. Там пишут что оптимальное R кабеля 115 Ом, а по факту везде 200 Ом. Кое-где (С1-131) 400 Ом, и не то чтобы фатально. Хотя и там (С1-131) стоит посмотреть, улучшится ли фронт после замены кабеля.

А вот то что "терминирование" даже не совпадающим с R кабеля номиналом улучшает АЧХ, то проверено. пробник С1-131 заработал нормально только после добавки цепочки 3,9 пФ 750 Ом параллельно кабелю со стороны щупа

Реклама

0leg-ch

add.ocean,
> А как именно определили?
Разобрал разъём. Отсоединил кабель от щупа. Измерил сопротивление мультиметром.

add.ocean

да, там снимается... мне показалось странно что HP9060 медная жила в то время как HP2060 высокоомная....

А вот кто знает, зачем есть пробники 1 и 10 МОм?
У Белвара есть оба варианта (остальные параметры видимо совпадают)
И у Ходена
красный 1 https://www.chipdip.ru/product/hp-9250
зеленый 10 https://www.chipdip.ru/product/hp-9251r

и вот только что заметил: у пробника 500 МГц выведены наружу те два подстроечных резистора
https://www.chipdip.ru/product/p-6501r
отмечены "HF"

ВикторС

[uquote="add.ocean",url="/forum/viewtopic.php?p=4111431#p4111431"]Добавлено after 8 minutes 47 seconds:
вообще коаксиал это прекрасная идея как известно. коаксиал 50 Ом с резистором 450 Ом на конце и в 50 Омный вход с другой стороны, дает пробник 1:10 вообще без емкости.[/uquote]

"Но есть нюанс", как говорится - источник сигнала должен иметь сопротивление 50Ом - редкое явление для всей прикладной электроники.

add.ocean

источник сигнала должен иметь сопротивление 50Ом

строго говоря, такой пробник представляет собой активную нагрузку 500 Ом, что конечно мало. Но требования 50 Ом к источнику как такового нет, т.к. нагрузка активная. Хотя все равно это мало, и используют еще вариант 20:1 1000 Ом. С другой стороны на 100 МГц 15пФ это 100 Ом, и даже 500 Ом гораздо лучше!

Valentin Gvozdev

Хотя все равно это мало, и используют еще вариант 20:1 1000 Ом. С другой стороны на 100 МГц 15пФ это 100 Ом, и даже 500 Ом гораздо лучше!

В том-то вся и суть. Для ВЧ-цепей, где почти не бывает импедансов выше нескольких сотен Ом, активная нагрузка в килоом гораздо предпочтительнее тех 15-17 пФ, что мы имеем с обычными пробниками. Также очень важно, что килоом - он на любой частоте именно килоом или близко к этому. А импеданс емкости падает с частотой, что при исследовании широкополосных сигналов неизбежно вносит искажения из-за "просадки" ВЧ-составляющих.

В НЧ-цепях от такого пробника толку мало, так как там импедансы зачастую высоки и килоомная нагрузка - это очень и очень много.

add.ocean

А импеданс емкости падает с частотой, что при исследовании широкополосных сигналов неизбежно вносит искажения из-за "просадки" ВЧ-составляющих.

Я вот и думаю что пора прекращать заниматься гаджетоманией, а именно искать/создавать один самый универсальный пробник.
Все эти "250 МГц 17пФ" мне давно уже кажутся просто капиталистической продажной пропагандой (ну в смысле, реклама, чтобы продавать)

А лучше просто делать, (даже буквально паять) пробник(и) под текущую задачу.
Возможно что и мегаомный пробник можно сделать с меньшей емкостью, если на конец высокоомного коаксиала просто припаять SMD резистор и конденсатор, вместо самого щупа. попробую так.

а вот кстати, самодельный пробник 2 ГГц фронт 160 пикосекунд https://www.kickstarter.com/projects/az ... cope-probe

El-Eng

Высокое сопротивление центральной жилы — нежелательное следствие применения сплава...

Хм, вообще-то, высокое сопротивление центральной жилы - ключевое требование к кабелю пассивного высокоомного щупа, если вы хотите получить наилучшую переходную характеристику. Выше я приводил ссылку на книгу "Oscilloscope Probe Circuits", на нее же, чуть позже, дал ссылку уважаемый ВикторС ("книга от Тектроникса, по ВЧ Щупам"). Посмотрите, на стр. 14-15, там достаточно подробно рассказано, почему центральная жила с повышенным сопротивлением предпочтительнее всего. Кстати, меньшая погонная емкость - не самое главное ее преимущество.

ВикторС

Я, в следующем абзаце, привёл научно обоснованное опровержение, утверждению про необязательность низкого сопротивления центральной жилы. Подозреваю, что начитает проявляться Стокгольмский синдром - пользователи, не имея возможности, купить высокоомный кабель, именно для щупов, придумывают истории о допустимости медной жилы. Про дополнительный резистор, которым медную жилу делают "высокоомной" в дешёвых осциллографах, я тоже писал. осталось понять - где купить правильный коаксиальный кабель. Похоже, это сложнее, чем сделать пробник и блок коннектора.

El-Eng

ВикторС писал(а):... осталось понять - где купить правильный коаксиальный кабель. Похоже, это сложнее, чем сделать пробник и блок коннектора.

Это действительно так. Единственное, что мне удалось - купить на Авито старые отечественные щупы-делители. Вообще-то, это - прекрасные доноры: за сравнительно небольшую сумму вы получаете не только нужный кабель, но и весь конструктив щупа, разборный и посеребренный. Единственное неудобство - игла щупа, но это легко исправить: ее удается отвинтить и обточить как надо, зажав в сверлильном станке.

Kelistraza

Хороший ролик про щупы.

add.ocean

ролик интересен мне тем что там показали щуп с обкусанной пластмассой (и следами кусачек на нем)
оказывается там сплошная металлическая гильза
это конечно азщита от наводок но и емкость дополнительная
а как сама гильза разбирается - пока не ясно
смотрю в торец там где подключается кабель - похоже там 2 шлица под спецключ, который можно выточить напильником из трубки подходящих размеров

а пока провел небольшой реверс-инжиниринг
HP2xxx емкость, при кручении триммера
в режиме 1:10
со стороны разъема 48-78 пФ
со стороны щупа 12 пФ
в режиме 1:1
со стороны разъема 50-53
со стороны щупа 50-53
емкость кабеля без щупа 40пФ

выводы:
если предположить емкость внутри гильзы около 5 пФ то
триммер около 4-35 пФ, переключатель отключает триммер от кабеля в режиме 1:1 (это важно)

для HP9xxx это не так, и емкость в режиме 1:1 при вращении триммера меняется где-то 60-100 пФ, с осциллографом будет около 100 когда осцилл подключен и пробник скомпенсирован
таким образом 2xxx от 9xxx отличается именно в >2 раза меньшей и постоянной емкостью в режиме 1:1

А в общем мой измеритель C вряд ли заслуюивает доверияч на единицах пФ, и также провода к нему очень сомнительны. надо заказать современнный пинцет. видимо HB-15, интеренсно что их нет в наличии, все раскупили (

El-Eng

add.ocean писал(а):А в общем мой измеритель C вряд ли заслуживает доверия на единицах пФ...

Можно сначала подключить к измерителю конденсатор порядка 100пф, а потом, параллельно ему, измеряемую емкость, так измерения будут надежнее.

Valentin Gvozdev

Итак, последние новости по проекту.

Перво, прибор уже обрел свое лицо, то бишь переднюю панель. Вышло вполне красиво, хотя пока еще не все ручки и разъемы установлены.

Далее - попробовал я 250 мгц - щуп в деле. Как и следовало ожидать, без подстройки тракт с ним имел приличный завал начиная чуть ли не с 20мгц с последующей длинной и ровной полкой, так как обрезанный hp-2100 имел плавный подъем ачх в этой области. Соответствено импульсы отображались с большой впадиной после начального маленького выброса. Регулировать, чтобы все было более-менее, пришлось долго и тщательно. Но удалось достигнуть малого выброса и отсутсвие сильных впадин за ним при полосе в 100 мгц или чуть выше. Увы, ценой небольших волн в начале каждой полки меандра. Пробовал подключать после настройки старый щуп - все плохо. Выброс процентов 15, вдобавок широкий, на 100 мгц спад больше нормы. Впрочем, чего ожидать иного?

Далее - обнаружил, что переключение источника синхры все-таки влияет на ачх уво.. Немног, но на быстрых импульсах заметно. Наверное, надо будет помудрить с подключением усилителя синхронизации, поставить дополнительные резисторы на его вход или что - то подобное.
Также сделал синхру от сети, теперь трехпозиционным тумблером переключаются все изначально заложенные режимы.

Добавлено after 53 minutes 37 seconds:

а пока провел небольшой реверс-инжиниринг
HP2xxx емкость, при кручении триммера
в режиме 1:10
со стороны разъема 48-78 пФ
со стороны щупа 12 пФ
в режиме 1:1
со стороны разъема 50-53
со стороны щупа 50-53
емкость кабеля без щупа 40пФ

выводы:
если предположить емкость внутри гильзы около 5 пФ то
триммер около 4-35 пФ, переключатель отключает триммер от кабеля в режиме 1:1 (это важно)

Честно говоря, есть некоторые вопросы. HP2*** имеют триммер на щупе, который, очевидно, включен параллельно резистору в 9 Мом. Из текста неясно, что подразумевается под емкостями со стороны разъема и со стороны щупа. Если это емкость, измеренная просто при включении в C-метр самого разъема и входная емкость щупа, то не вяжется очень большое изменение первой и постоянство второй-такое ощущение, что речь идет не о HP-21xxx, а о щупах с триммером у разъема (и, соответственно, с постоянным конденсатором в самом щупе).

И как может переключатель отключать триммер, а, главное, зачем? По идее в режиме 1:1 резистор 9Мом вместе с параллельным ему конденсатором просто закорачиваются.

add.ocean

HP2*** имеют триммер на щупе, который, очевидно, включен параллельно резистору в 9 Мом.

это не очевидно, и это не так.

триммер включен после резистора и на землю.

И как может переключатель отключать триммер, а, главное, зачем?

Как - одна группа на переключение.
Зачем - чтобы триммер не добавлял емкость в режиме 1:1. Разница между 50 и 100 пФ это и есть этот триммер.