Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Борисович]

Господа осциллографостроители.В прошлый раз вы тут с полным непониманием отнеслись к затее дедушки Борисовича сделать осциллограф на 3ЛО1И и на лампах.
Решил его СДЕЛАТЬ,пока не совсем старый.
ИГРУШЕЧНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ НА ЛАМПАХ.Начало.
Продолжение весной,когда можно будет покрасить корпус,перед монтажом.
Кстати инвертор для ЭЛИ на 220в400гц,с которым тут тоже не помогли,разработал

[Valentin Gvozdev]

Немного поискал инфо про сборки. Из того, что более-менее подходит по параметрам и хорошо доставаемо:

КТС395 (2*NPN), 300 Мгц, цена районе 20-25 рублей.
КТС3103 (2*PNP), 600 МГц, 30-50 рублей, именно они используются в моей полседней самоделке с полосой в 100 Мгц. Правда, не в УВО, а в усилителе синхронизации.
КТС3136 (2*PNP), 500 Мгц, 30-40 рублей
КТС398 (2*NPN), 1000 МГц, от 10-15 рублей.

[ВикторС]

Валентин, спасибо за подборку транзисторных сборок.

Обратите внимание - КТС395 - одиночные транзисторы для гибридных микросборок. Они могли поставляться парами, подобранными по параметрам, в одной упаковке.
Ножки - волоски - совершенно непонятно как паять и эксплуатировать.
http://s019.radikal.ru/i641/1203/18/58407e4f63ba.jpg

КТС398 - тоже для микросборок, хоть и сдвоенные.
https://eandc.ru/upload/iblock/9f9/9f9e ... 622410.jpg


КТС3103, в Чипдипе - о 160 руб

Форум по транзисторным микросборкам СССР:
http://offtop.ru/dustyattic/v20_716542_1.php

[Борисович]

Ха,Ха. Игнорируете?

[Valentin Gvozdev]

Виктор, спасибо за уточнение. Видимо, с отечественными сборками все не так хорошо. Из NPN есть еще 159НТххх - эти точно в нормальном корпусе и недорого. Но они то ли на 150, то ли на 200 Мгц.
Собственно, становится понятным, почему в УВО даже поздних приборов типа С1-157, С1-166 итд npn-сборки не применяются - видимо, подходящих просто не было. А из доступных была более-менее быстрая КТС3103 (pnp), которая собственно и применялась.

По поводу цен - http://radel.ru/search_products/fast_se ... rch_type=1. Есть КТС3103 даже по 37 рублей, что почти столько же, сколько стоят 2 КТ363.

[ВикторС]

Валентин,

ИМХО, сборки нужны только во входном буфере и первом каскаде, для борьбы с дрейфом. Здесь можно позволить себе небольшое усиление и схемные приёмы расширения полосы, за счёт подавления эффекта Миллера. - эмиттерный повторитель перед каскадом ОЭ или каскодную схему (если источник сигнала высокоомный).

[oldbulb]

Борисович
Жду продолжения весной.

[El-Eng]

... сборки нужны только во входном буфере и первом каскаде, для борьбы с дрейфом.

Есть же двухканальная схема входного буфера. Почему бы ее не использовать? И сборок никаких не надо - дрейф определяется стабильностью использованного ОУ, и проблема разделительного конденсатора, закрывающего вход, решена - никакой тебе ВЧ экзотики, ставь любой (лучше, конечно, полипропиленовый) и коммутируй хоть выключателем на передней панели. Конечно, схема может потребовать настройки, да и получить неравномерность АЧХ в полосе пропускания меньше 0.1% трудновато, но для любительского осциллографа, ИМХО, - самое то.

[Valentin Gvozdev]

Двухканальный буфер - это очень хорошо. Сам сделал такой по схеме С1-157 и убедился в этом на практике. Наверное, вряд ли подобные схемы оправданы для простых приборов с узкой полосой, но если делается что-то, претендующее на "выше среднего" и с полосой от 50 Мгц и выше, то это, наверное, оптимальный выбор.

Только речь тут не только о буфере, но и о первых каскадах дифференциального УВО. Где плотный тепловой контакт между транзисторами внутри пар, а также идентичность их параметров очень важна с точки зрения термостабильности и минимизации динамического температурного дрейфа. И тут уже сборки как раз очень подходят.

проблема разделительного конденсатора, закрывающего вход, решена - никакой тебе ВЧ экзотики, ставь любой (лучше, конечно, полипропиленовый) и коммутируй хоть выключателем на передней панели

А вот это не совсем понятно. Ведь в двухканальном буфере для обеспечения режимов AС/DC точно так же есть на входе конденсатор, закорачиваемый в режиме DC. И требования к нему, равно как и к коммутирующим его цепям, по идее ничем не отличаются от таковых в случае буфера на согласованной паре полевиков.. Или мы простол о разном говорим.

[El-Eng]

Я говорю о схеме наподобие этой (это часть схемы из моей статьи про дифференциальный пробник):



Здесь относительно высокочастотная (выше 500 Гц) составляющая сигнала идет напрямую через C1, а низкочастотная - через ОУ. Эта часть ослабляется примерно в 4 раза делителем, а потом усиливается в те же 4 раза ОУ и смешивается с ВЧ частью. Плюсы такого входного каскада в том, что за дрейф постоянной составляющей отвечает ОУ, и в том, что разделительный конденсатор стоит в канале НЧ и требования к нему и его обрамлению существенно снижаются.
В этой схеме, вдобавок, реализован повторитель со следящей связью по питанию и источниками тока в цепях истока и эмиттера, что обеспечивает его коэффициент передачи близким к единице.

Только речь тут не только о буфере, но и о первых каскадах дифференциального УВО.

А зачем он нужен, дифференциальный УВО, во всем тракте-то? Усиливайте сигнал простыми каскадами на ОУ до нужной величины, а парафазный сигнал на ЭЛТ формируйте конечным звеном с минимально необходимым усилением. Тогда и динамический температурный дрейф будет небольшим.

InBuf.png

(10.9 КБ) 1284 скачивания

[ВикторС]

[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=4173185#p4173185"]

Только речь тут не только о буфере, но и о первых каскадах дифференциального УВО.

А зачем он нужен, дифференциальный УВО, во всем тракте-то? Усиливайте сигнал простыми каскадами на ОУ до нужной величины, а парафазный сигнал на ЭЛТ формируйте конечным звеном с минимально необходимым усилением. Тогда и динамический температурный дрейф будет небольшим.

InBuf.png

[/uquote]

По такой схеме, с одноканальным усилителем, построены только С1-73, MS-15, Tek-212 и др мелочь - все - портативные низкочастотные осциллографы. Наверное 99% всех, виденных мною схем - дифференциальные. Однофазная обработка сигнала - только во входном каскаде, и усилитель там, если есть - это функция ZOOM, резко снижающая рабочую полосу. Как говорил Винни Пух - "Этот ЖЖЖЖ не с проста".

[El-Eng]

Естественно, "не с проста". Во времена, когда проектировалась основная масса промышленных осциллографов на ЭЛТ, практически единственной структурой усилителя способного усиливать постоянное напряжение с приемлемым временным и температурным дрейфом и обладающего достаточно широкой частотной полосой, была структура на основе дифференциального каскада. Учитывая, что эта структура хорошо подходит и для подачи сигнала на отклоняющие пластины ЭЛТ, ее повсеместно и использовали.
В те времена просто не было ОУ, на которых можно было бы построить усилитель с полосой от нуля до сотни мегагерц и усилением хотя бы 2-3. Сейчас такие ОУ есть, и грех их не использовать, чтобы облегчить себе жизнь. Постройте на них усилитель до амплитуды сигнала в 2-3 вольта, да и подавайте его на оконечный дифференциальный каскад. Можно еще дифференциальный драйвер для АЦП добавить, чтобы красиво сигнал дифференциальным сделать.

[ВикторС]

Дифференциальный драйвер для АЦП AD8137YRZ

High speed 110 MHz large signal 3 dB bandwidth @ G = 1
450 V/µs slew rate

стоит, в чипдипе, 430 руб.
Остальные, годные, быстрые ОУ, стоят соизмеримо.

Если ЭЛТ, в кожухе, с катушками, куплена за 1000 руб, то собирать осциллограф на ЭЛТ, используя такие дорогие детали, не целесообразно, тем более, что на выходе получится прибор, уступающий, по функционалу, цифровикам, соизмеримой стоимости.
Как по мне, в настоящее время, можно проектировать осциллограф на ЭЛТ, по единственному критерию - максимально широкая полоса при минимальной стоимости компонентов. Сервисные функции, типа задержки развёртки или синхронизации в полосе или по среднему - на сдачу.

[El-Eng]

Ну, Чип не показатель. Я купил на Али десять OPA690, они оказались вполне нормальными, на них и делал. Это было давно, сейчас там цена за десяток порядка 800 руб, много это или мало? На AD8137-AD8138 цены тоже приемлемые, хотя, можно и без них обойтись. Конечно, есть опасность нарваться на подделку, но, как я уже говорил, на подделку я однажды нарвался в Чипе, а китайцы прислали оригинал.

[ВикторС]

El-Eng,
Ваши OPA690? похожи на вот ЭТИ, по виду?

[El-Eng]

Похожи, но не очень.
На моих маркировка нанесена краской, а не выгравирована.
Вот фотка.

OPA690.jpg

(28.87 КБ) 1029 скачиваний

[Valentin Gvozdev]

Я говорю о схеме наподобие этой (это часть схемы из моей статьи про дифференциальный пробник):

Спасибо, очень оригинальное решение. Кстати, помимо снижения требований к конденсатору, позволющее также при прочих равных снизить и входную емкость прибора. Так из входной цепи как исчезает реле, закорачивающее конденсатор и его обвязка. А это, если не применять что-то совсем специальное и совсременное, минус несколько пикофарад.

Только вот любопытно - почему такой прием не использовался в приборах С1-166, С1-157 а также широкополосном С1-116? Почему там разработчики ставили разделительный конденсатор перед точкой разветвления сигнала на каналы? Веряотно, тут есть какйо-то скрытый смысл и подвох. Не исключаю, что связанный с необходимостью обеспечения постоянства входного сопротивления всей системы, которое в вашем случае по идее меняется при переключении (в одном режиме на постоянке работает только R3, в другом - R3+R7 )

[El-Eng]

Кто знает, чем руководствовались разработчики? Проблема, возможно, в том, что вообще-то, предложенная схема требует подстройки коэффициента деления делителей R11-R9 и R14-R15 для обеспечения плоской АЧХ, или, по крайней мере, применения 1% резисторов, что лет 40 назад было у нас экзотикой.
А что касается постоянства входного сопротивления, то в схеме с разделительным конденсатором на входе оно с уменьшением частоты уходит в бесконечность, а в предложенной схеме стремится к 1.235 МОм (при коэффициенте ослабления-усиления около 10, вообще, разница уложится в 10%). Что правильнее?

[OL2EG]

[uquote="Борисович",url="/forum/viewtopic.php?p=4172989#p4172989"] Ха,Ха. Игнорируете? [/uquote]
Ни в коем рази. Сейчас тоже сам клепаю франкенштейна из остатков пром. аппаратов и трубки 8ло39.
А эли как применить планируете? Часы?

[Valentin Gvozdev]

Как мне кажется, 1 и менее процентные резисторы в измерительной аппаратуре были не проблемой. Если посмотреть многие схемы, то там даже в, казалось бы, не критичных местах полно номиналов типа 464 Ома. Во-вторых, схемы двухканальных буферов обычно содержат подстроечник, которым регулируют коэффициент передачи НЧ-канала с целью выравнивания общей АЧХ. По крайней мере в С1-166 и С1-157 это именно так. И, повторяя схему С1-157, было отлично видно, как эта регулировка работает и как хорошо заметно правильное ее положение на меандрах с частотами в 50-100-200 Гц. Так что для балансировки усиления каналов прецизионные резисторы в общем-то и не требуются.

А что касается постоянства входного сопротивления, то в схеме с разделительным конденсатором на входе оно с уменьшением частоты уходит в бесконечность, а в предложенной схеме стремится к 1.235 МОм (при коэффициенте ослабления-усиления около 10, вообще, разница уложится в 10%). Что правильнее?

А вот это хороший и непростой вопрос. Лично я затрудняюсь с ходу ответить. Ради академического любопытства можно заняться симуляцией.