Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[catBot]

Автор-то пишет (на этикетке), что это Laser Spectrum Analyser. Вот я и заинтересовался.
А там, оказывается, - дрова лежат!

[add.ocean]

небольшой апдейт по С1-137. т.к. разжился в очередной раз новенькой 11ЛО9 с хорошей эмиссией и резкостью, поменял, заодно и поправил кое-что.

напомню, синхронизация стала глючить меньше, после исключения стробирования компаратора. причина мне видится в том что после отмены стробирования компаратор сразу срабатывает по знаку текущей разницы напряжений, а не по моменту равенства сигналов (т.е. не по фронту).

но все еще было не хорошо, троило при некоторых частотах когда на экране было до 1-2 периода на клетку. мне было очевидно, что частота сигнала точно кратна какому-то событию внутри схемы осцилла.

и вот нашел еще один нюанс:

на схеме С35, С37 рядом с 1533ТМ2, в реальности же один на расстоянии 5 см, второй 10 см. Соотв. разрядный импульс как раз точно совпадает по времени с разрешением триггеринга и прямого хода. Я отнес оба конденсатора на 10 см и поставил рядом с ними внешний разрядный ключ. Практически все глюки исчезли.

Далее чуть позанимался подсветом. В оригинале он совсем хромой, задержка срабатывания была до 50-100нс как по прямому ходу так и по обратному (у меня развертка до 40 нс на деление сделана).

Транзисторы стоят с завода не такие как на схеме (КТ 6116, КТ6117), а КТ632, КТ602. Впрочем это хороший выбор. Входную пару ЭП (КТ315, 361) заменил на КТ645 и КТ363 (КТ368 смотрелся хуже, и подозреваю что у верхнего ЭП важна большая бета). Вместо КТ602 наконец-то первый раз попробовал КП959. Начало подсвета стало вообще практически отлично, на макс яркости где-то совсем близко к началу развертки. Начало обратного хода все еще видно, задержка видна до 50-100 нс в зависимости от яркости. Впрочем обратный ход виден на экране только если его туда специально вывести, запас длины линии более чем достаточен. В общем, я смирился с этим.


Еще хочу обратить внимание на 2 анод 11ЛО9И и подобных. Посмотрите как он окружает почти все остальные электроды. Очеь важно для резкости и геометрии сделать идентичные напряжения на 2 аноде и средние напряжения на парах пластин. буквально точно до 1-2 вольт. При том что на пластинах бывает и 45 и 65 вольт, зависит и от схемы и от экземпляра.

После этого, на 4 аноде можно выставить -110В относительно 2 анода (можно и подобрать по лучшей резкости центр-край, если хочется). Поэтому я ставлю подстроечный резистор.

[Valentin Gvozdev]

но все еще было не хорошо, троило при некоторых частотах когда на экране было до 1-2 периода на клетку. мне было очевидно, что частота сигнала точно кратна какому-то событию внутри схемы осцилла.

и вот нашел еще один нюанс:

на схеме С35, С37 рядом с 1533ТМ2, в реальности же один на расстоянии 5 см, второй 10 см. Соотв. разрядный импульс как раз точно совпадает по времени с разрешением триггеринга и прямого хода. Я отнес оба конденсатора на 10 см и поставил рядом с ними внешний разрядный ключ. Практически все глюки исчезли.

Замечательно, что все в итоге получилось. Только вот не покидает меня вопрос - а как допускался выпуск приборов с такими вот глюками и багами? Куда смотрели ОТК и прочие? Ведь это все-таки измерительный прибор, типа профессиональный, а не какая-то поделка "на отвяжись" для радилюбителей.

Не исключаю, что вы столкнулись примерно с тем же, что и я, когда делал БР для последнего прибора. Там тоже на некоторых частотах и на некоторых пределах все двоилось-троилось. В итоге выяснил, что причиной всему - наводки на цепь времязадающих резисторов, которая на некоторых пределах становится весьма высокоомной и подверженной влиянию извне. Вероятно, сыграла роль неоптимальная топология печатной платы. Помнится, я даже однозначно отследил, из-за чего происходили ложные запуски (если интересно, могу найти те сообщения). В моем случае все безобразие прекратилось, когда я поставил 10 нФ на землю из точки соединения последнего (самого левого на схеме) и предпоследнего резисторов во времязадающей цепочке.

Еще хочу обратить внимание на 2 анод 11ЛО9И и подобных. Посмотрите как он окружает почти все остальные электроды. Очеь важно для резкости и геометрии сделать идентичные напряжения на 2 аноде и средние напряжения на парах пластин. буквально точно до 1-2 вольт.

А вот вопрос - а какое (в теории) надо напряжение на втором аноде, если средний потенциал горизонтальных пластин, скажем, 60В, а вертикальных - 40? В случае с 8ЛО6И я пробовал варьировать напряжение на втором аноде в широких пределах - насколько помню, зависимость достижимой четкости очень слабо выражена (уж всяко единицы вольт не влияют). На 4 аноде - в общем аналогично. Гораздо сильнее выражено влияние на чувствительность по одной из координат.

[ВикторС]

Коллеги, уточните, пожалуйста, верно ли, что форма и расположение Второго анода в 8ЛО6И и 11ЛО9И Различаются и правила питания второго анода 11ЛО9И не могут быть "в лоб" применены для 8ЛО6И? Заранее благодарю.

[Electricman]

Да вроде правило второго анода действует на все трубки, раз все напряжения даются относительно него. Для трубок с сеточным послеускорением это ещё актуальнее.

[add.ocean]

так. пришлось лезть еще раз. 100пФ параллельно 150Ом на входе компаратора привели к случайному срабатыванию по противоположному фронту, так, иногда. опять накладывается то ли на шум, то ли на какие-то процессы. убрал их - все стало отлично. к слову, без этих конденсаторов 100пФ компаратор начинает пропускать импульсы и срабатывать через раз после 40 МГц. но лучше пусть так. в принципе 55 МГц еще держит нормально, дальше у меня просто нет генератора.

заодно в бланкираторе попробовал уменьшить время выключения. вместо 270пФ поставил 1000 пФ, стало поменьше, не превышает 40 нс в любом случае. там нет резкой зависимости, 3н3 тоже так же, а больше уже делает хуже.

Нужно заметить что выходной каскад бланкиратора явно требует большей амплитуды раскачки. просто я поленился переделывать. с 1533ТМ2 идет 2,5-3 вольт, после двухтактного ЭП остается видимо 1,5-2В. странно что оно вообще работает.....

прошлые схемы теряют актуальность, как бы их удалить. вот новые.


Valentin Gvozdev,

какое (в теории) надо напряжение на втором аноде, если средний потенциал горизонтальных пластин, скажем, 60В, а вертикальных - 40
подозреваю что надо делать на парах пластин одинаковое даже ценой увеличения мощности рассеяния. во многих схемах 2 анод питается от 2 резисторов подключенных к пластинам УГО. Возможно они критичнее.

Почему я вспомнил про 2 анод. у меня в С1-137 не была переделана цепь его питания (там 180+330 КОм). Это еще одна грубейшая ошибка. Яркости не было, фокус расплывался. Думал что севшая труба. Измерил, при макс яркости на 2 аноде падало с 42 до 30 вольт. то есть там приличный ток электрода (не удивительно учитывая что он вокруг всего). Доработка со стабилитроном или же низкоомным источником - обязательна!!!! новая труба просто преобразилась.

не покидает меня вопрос - а как допускался выпуск приборов с такими вот глюками и багами? Куда смотрели ОТК и прочие? Ведь это все-таки измерительный прибор, типа профессиональный, а не какая-то поделка "на отвяжись" для радилюбителей.

вот туда и смотрело оно, ОТК. вникуда. в премию, очередь на квартиру, и отпуск. прибор сервисный, варианта с военной приемкой не было, может поэтому. может потому что общий уровень в те годы упал. уж не знаю как их более новые приборы... С1-157 скажем..

Вообще, да, С1-137 такой трудный оказался... столько я его ковырял... 597СА2 срабатывает от милливольт, видимо поэтому ловит все что можно, шумы, наводки, фронты. и это при том что снизу платы ГР - экран, сверху - корпус. Правда, алюминий, а не сталь. С1-118 синхра усиливается и идет на триггер Шмидта с внутренней цепью ПОС и гистерезисом около 0,5-1В, возможно поэтому там так все надежно с синхронизацией. Еще у меня нет С1-137 нетронутого для сравнения, возможно в оригинале он был получше. но я сделал ему рекап щедро SMD керамикой 0,1-1-10 мкФ вместо флажков 22 или 47н. Фронты везде стали крутые, токи импульсов большие. возможно поэтому прилетели проблемы.

но сейчас все нормально.

Добавлено after 12 minutes 47 seconds:
еще регулятор hold (R67) интересно влияет. поставил подстроечник. на синхро больше влияния нет вообще, всегда устойчиво. на 40нс/дел самое начало развертки видно на макс яркости если hold максимальный (33+3=36к). Картинка конечсно темная. При минимальном 3к общая яркость гораздо лучше, но не видно первые 40нс. как влияет hold на бланкирование - пока не ясно. Катод успевает "запасти электронов" за более длительную паузу??? оставил 12 к как компромисс

[ВикторС]

Коллеги привет,

Вот оригинальная схема инструментального дифференциального усилителя, на обычном, сдвоенном ОУ, с ПТ на входе. Подходит как заготовка для простого дифференциального пробника осциллографа.
https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=649551

[add.ocean]

сравнил еще раз подсвет С1-137 и С1-131. У обоих перед фронтом импульса (по середине фронта сработал триггер) видно 40-50 нс (хотя где именно начало прямого хода, не уверен). У обоих обратный ход виден примерно на 40-50 нс. С1-137 в новой редакции прямой ход даже начинается более резко (ну или отрывисто). То есть получилось хорошо. синхронизация - оба держат 55 МГц примерно одинаково стабильно и острота настройки одинакова. Тоже хорошо. Рекап SMD керамикой сделан у обоих.

Заодно освежил АЧХ и оказалось что С1-137 40 МГц падает -3дБ, 55МГц падает -6дБ. А С1-131 55МГц... -3дБ. Не верю глазам... Ну ладно. Неужели это ЛЗ С1-64 так подействовала? В любом случае, задел схемы С1-131 по частоте - мне нравится

[sibiryaknick]

Valentin Gvozdev писал(а):

Хочется предостеречь от использования триггеров 74АС74 для генерации тестовых импульсов

А как работают триггеры 74АС74 в режиме делителей и по какой схеме они работают наиболее хорошо?

[Valentin Gvozdev]

А как работают триггеры 74АС74 в режиме делителей и по какой схеме они работают наиболее хорошо?

Отлично работают.. Я не проводил тест на максимальную частоту, так как нечем и незачем. Но много раз практически применял эти микросхемы для деления на 2 и на 4 частот до 80-90 Мгц. Все работает абсолютно устойчиво, причем даже интеграловские IN74AC74. Где-то читал, что некоторые фирменные микрухи этого типа делят чуть ли не до 250 Мгц. Схема стандартная - инверсный выход на вход D, сигнал на вход C, выход поделенной на 2 частоты - с прямого выхода. Входы R и S - на шину питания (высокий логический уровень).

Только надо учесть, что:
1) Эти микросхемы очень сильно сеят помехи вокруг себя. На шинах питания вблизи них осциллографом хорошо видно вскплески в такт переключениям. Поэтому шунтирование питания по кратчайшему пути как минимум электролитом+керамика крайне желательно.
2) У них сильно выраженная зависисмомть потребления от частоты. И на частотах полсе 50 Мгц они уже ощутимо греются.

Добавлено after 16 minutes 47 seconds:

заодно в бланкираторе попробовал уменьшить время выключения. вместо 270пФ поставил 1000 пФ, стало поменьше, не превышает 40 нс в любом случае. там нет резкой зависимости, 3н3 тоже так же, а больше уже делает хуже.

Нужно заметить что выходной каскад бланкиратора явно требует большей амплитуды раскачки. просто я поленился переделывать. с 1533ТМ2 идет 2,5-3 вольт, после двухтактного ЭП остается видимо 1,5-2В. странно что оно вообще работает.....

Я довольно долго возился с этой схемой на макетке. И в результате вышло то, что во вложении. Особо сильно влияющие на параметры лементы сделал подстроечными. В результате даже на 10 нс/дел полет нормальный. И на 5 нс/дел с подобной схемой тоже. Правда, у меня она управляет бланкирующими пластинами, которые, очевидно, имеют меньшую емкость, чем модулятор со всей обвеской. Сейчас лень искать, но вроде бы фронты импульсов на выходе по уровням 0-100 были что-то в районе 20 нс или даже короче.

еще регулятор hold (R67) интересно влияет. поставил подстроечник. на синхро больше влияния нет вообще, всегда устойчиво. на 40нс/дел самое начало развертки видно на макс яркости если hold максимальный (33+3=36к). Картинка конечсно темная. При минимальном 3к общая яркость гораздо лучше, но не видно первые 40нс. как влияет hold на бланкирование - пока не ясно. Катод успевает "запасти электронов" за более длительную паузу??? оставил 12 к как компромисс

Скорее всего, при слишком коротком холд-оффе что-то не успевает отработать в ГР или в усилителе бланкирования. Ведь всему нужно какое-то время, чтобы переходные процессы завершились и система пришла в устойчивое состояние.

Я подобные эффекты наблюдал в своей последней поделке на 5 нс/дел. При минимальном холд-оффе почему-то начало развертки становилось кривым, хотя симпульсы с самого ГР были вполне ровные. Потом дошло - это УГО не успевает отрабатывать ОХ и приходить в себя до начала очередной развертки. Как только увеличил немного минимальный холд-офф, все стало нормальным. Так что для себя вывел правило - на самой быстрой развертке не нужно делать длительность ОХ+холд-офф меньше, чем длительность прямого хода. Даже если ГР это и позволяет.

[ВикторС]

Коллеги привет,
Как я понимаю, транзистор - тестер Маркуса/ Али, не может измерять крутизну полевого транзистора, а нам, для буферных и усилительных каскадов, этот параметр достаточно важен, особенно в свете подделок полевиков, на Алибабе - в корпусе может и кристалл полевика, только ХЗ, какой.

Вот насталение, по определению крутизны полевика:

"Зависимость тока стока от напряжения на затворе достаточно близка к прямой линии. Если на ней взять произвольное приращение тока стока и поделить его на соответствующее приращение напряжения между затвором и истоком, получим третий параметр - крутизну характеристики (S). Этот параметр нетрудно определить и без снятия характеристики или поиска его в справочнике. Достаточно измерить начальный ток стока, а затем подключить между затвором и истоком, скажем, гальванический элемент напряжением 1,5 В. Вычитаете получившийся ток стока из начального и делите остаток на напряжение элемента - получите значение крутизны характеристики в миллиамперах на вольт."
(Р№11, 1998 http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 98-11.djvu)

От себя добавлю, что вместо батарейки, можно взять напряжение 1В с подстроечного резистора, подключённого к светодиоду, запитанному от источника тока или с TL431, включённого по схеме стабилитрона.

[Valentin Gvozdev]

Заодно освежил АЧХ и оказалось что С1-137 40 МГц падает -3дБ, 55МГц падает -6дБ. А С1-131 55МГц... -3дБ. Не верю глазам... Ну ладно.

Это, конечно, замечательно. Но не менее важна полносигнальная АЧХ, где под полным сигналом подразумевается изображение во весь экран. Интересно будет узнать, могут ли оригинальные С1-137 и С1-131 растянуть те же 40-50 Мгц во весь экран? (почти уверен, что нет). И насколько линейным и без искажений будет этот процесс? Для оценки линейности очень удобно подать сигнал, обеспечивающий размах ровно в половину экрана, а затем перещелкнуть аттенюатор в соседнее положение.. Если есть нелинейность, то размах не дотянет до целого экрана, если дотянет - то все линейно и ДД усилителя хватает на этих частотах.
Чтобы исключить возможную погрешность аттенюатора на этих нерасчетных частотах, подобный эксперимент стоит проделать при маленьких размаха - типа 2 и 4 клетки из 8, убедившись, что при малом сигнале, где насыщение усилителя почти исключено, соотношение коэффициентов передачи соседних положений соответствует номиналу.

[sibiryaknick]

Valentin Gvozdev писал(а):

Схема стандартная - инверсный выход на вход D, сигнал на вход C, выход поделенной на 2 частоты - с прямого выхода. Входы R и S - на шину питания (высокий логический уровень)

Я Вам благодарен за подробный ответ по применению микросхемы 74AC74. Мне впервые надо использовать эти микросхемы для делителя частоты сигнала на 10 с последующей подачей его на мультиметр, где предел измерения частоты не более 10 МГц. Считается, что отечественная микросхема КР1554ТМ2 - это аналог 74AC74. Но у меня нет достоверной информации имеют ли это микросхемы ОДИНАКОВУЮ цоколевку?

[ВикторС]

Должны иметь одинаковую. Легко проверяется сравнением даташитов. Даже если цоколёвка другая, можно перерисовать номера выводов на схеме - работа не изменится, если сигналы подаются на другие ножки, соответствующего назначения.

[sibiryaknick]

ВикторС писал(а):

Легко проверяется сравнением даташитов.

Конечно, есть даташиты для обоих микросхем, нашей и аналога, но на схемах ИХ ЭЛЕМЕНТЫ ОБОЗНАЧЕНЫ ПО РАЗНОМУ, и по разному называются, конечно если их переводить переводчиком интернета.

[add.ocean]

sibiryaknick,
имеют ли это микросхемы ОДИНАКОВУЮ цоколевку?
да, абсолютно.

[sibiryaknick]

add.ocean писал(а):

sibiryaknick,
имеют ли это микросхемы ОДИНАКОВУЮ цоколевку?
да, абсолютно.

ОК. Буду считать, что цоколевки микросхем КР1554ТМ2 и CD74AC74E - "да, абсолютно" ОДИНАКОВЫ! А вот входы R и S всегда надо у КР1554ТМ2 и CD74AC74E соединять на шину питания или можно их оставить без какого-либо подключения?. Хотя по сути у CD74AC74E входов R и S просто НЕТ, как и входа D и входа C.

[ВикторС]

R и S всегда надо на шину питания, если не используются. Иначе возможен звон.

[sibiryaknick]

ВикторС писал(а):

R и S всегда надо на шину питания, если не используются. Иначе возможен звон.

Для КР1554ТМ2, это понятно, а вот какие выводы микросхемы у 74АС74 туда надо паять ?

[ВикторС]

ИМХО, тред - жуткий оффтоп. Соберите схему включения 74АС74 на макете и определите реакцию выходов микросхемы, нагруженных светодиодами, на соединение входов с шинами питания.