Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[ВикторС]

El-Eng,
Я правильно понимаю, что в Вашем выходном каскаде УВО, транзисторы Т7Т8 и Т15Т13, это источники тока для Т6 и Т14?

И ещё вопрос - судя по Вашей схеме, напряжение питания выходного каскада УВО - +30В для ЭЛТ8ЛО6И, при том, что это не суперчувствительная ЭЛТ, и в большинстве применений, размах сигнала на весь экран по вертикали, требует 80 - 90Вольт питания выходного каскада УВО.
Снизить напряжение питания на отклоняющих пластинах ЭЛТ (повысить её чувствительность),можно только снижением анодного напряжения.
Как Вы решили ограничение низковольтного питания пластин 8ЛО6И? Как удалось обойтись 30В питания УВО?
Заранее благодарю.

[El-Eng]

Мне кажется интересным узнать причину этого.

Ну, я не знаю причины. Да, схема сложнее, но, на мой взгляд, это оправдано. Возможно, причина в том, что в те времена высоковольтные широкополосные p-n-p транзисторы были большой редкостью, возможно, экономия транзисторов, вообще, была в приоритете. Может быть, что-то еще, короче, фиг его знает.

Даже банальную динамическую нагрузку редко применяли, а тут куча лишних элементов. К тому же дополнительная настройка, вопросы термостабильности и т.п.

Динамическая нагрузка здесь не очень катит - Ку каскада получается очень большим и без ООС с выхода не обойтись. В простом каскаде Ку определяется отношением коллекторного и эмиттерного резисторов, что здесь удобнее. Замечу, что ООС расширяет малосигнальную полосу, полоса же большого сигнала не меняется, а именно она нам здесь и нужна, как правильно указал Valentin Gvozdev.
Никакой настройки режимов мой усилитель не требует - режимы каскадов (кроме последнего) заданы источниками стабильного тока, усиление определяется соотношением резисторов в коллекторе и эмиттере. Что касается последнего каскада, то его ток определяется отношением разности падений напряжения на паре диодов Шоттки и эмиттерном переходе (0.1В) к сопротивлению эмиттерного резистора (20 ом), а термостабильность обеспечивается тем, что суммарный температурный коэффициент четырех последовательных диодов Шоттки (два корпуса SOT-23) равен 8 мв/град против необходимых четырех, кроме того действует местная ООС из-за резисторов в эмиттерах.

Я правильно понимаю, что в Вашем выходном каскаде УВО, транзисторы Т7Т8 и Т15Т13, это источники тока для Т6 и Т14?

Да.

И ещё вопрос...

Давайте считать. Чувствительность сигнальных пластин 8ЛО6И по паспорту не менее 1.3мм/В. Размер рабочей области экрана не менее 40мм по вертикали. Таким образом, для полного отклонения луча по вертикали от центра экрана, к пластинам необходимо приложить не менее 20/1.3=15.4В. Соответственно, требуемый размах будет всего лишь более 31В, зачем там 80-90?
Падение напряжения на коллекторных резисторах усилителя - 11В. Следовательно, максимально достижимая амплитуда выходного напряжения - 22В (размах - 44В) против необходимых 15.4В (31В размаха). Важно, правда, то, чтобы транзисторы усилителя никогда не входили в насыщение, это обеспечивается выбором рабочего тока дифкаскада.

[catBot]

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4284256#p4284256"]Провода от УВО к трубке и их длина играют многое. У меня в самоделльном двухканальнике на 50 Мгц довольно неудачное расположение УВО и провода от него к ЭЛТ сантиметров по 7-10. Однажды я решил их немного переложить, сделал новые отверстия в горизонтальной перегородке под это дело, в итоге укоротил на пару сантиметров. Разница до и после без регулировок УВО была вполне ощутимой и стоящей того, чтобы оправдать сделанную работу.[/uquote]
Всё никак сам не решусь заменить в С1-94 трубку, попутно и УВО сделать с динамической нагрузкой, предвыходные транзисторы перенести с платы на субмодуль УВО, распрямить петлю ЛЗ, чтобы доставить по ней сигналы с платы в задний отсек.
Думаю, модуль должен соединяться с трубкой через цанговые "мамы" от каких-нибудь 2РМ-разъёмов.

[ВикторС]

catBot,
Я, сейчас занимаюсь, плотно, С1-94, в плане его модернизации. ИМХО, глубокой модернизации он не стоит по причине не перспективной схемы, посредственной ЭЛТ, и убогой передней панели (мало места и плохая компоновка органов управления). Дешевле и приятнее будет собрать новый осциллограф, используя С1-94, в качестве донора. Даже одноканальный вариант С1-118 с ЭЛТ 8ЛО7И и доработками, рассмотренными ранее, даст более приятный в эксплуатации прибор.

[catBot]

8ЛО6И - посредственная?
Мне бы её вполне хватило. Как и ~тридцати-мегагерцовой полосы по вертикали...
И звуковые цепи можно исследовать, и коротковолновое радиолюбительство обеспечено.

[tofik71]

ВикторС писал, глубокой модернизации он не стоит по причине не перспективной схемы, посредственной ЭЛТ, и убогой передней панели (мало места и плохая компоновка органов управления). Предлагаю фото переделанного С1-94, фото не мое и я не автор модернизации,но по некоторым причинам автора пока назвать не могу.

https://img.radiokot.ru/files/124228/2xcuxzk23j.JPG

[Electricman]

Возможно, причина в том, что в те времена высоковольтные широкополосные p-n-p транзисторы были большой редкостью, возможно, экономия транзисторов, вообще, была в приоритете.

Если говорить про начало 70ых - то возможно и не было нормальных пнп транзисторов, но потом всё было. Про "экономию" я так и сказал - усложнять не хотели, когда всё достигалось без лишних деталей.

Динамическая нагрузка здесь не очень катит

Здесь - может быть, но временами она таки применялась, пускай и с ООС.

Хотя, в целом, комплиментарный эмиттерный повторитель - идея интересная. Обычные повторители проваливались, как и применение микросхем-драйверов катода.

8ЛО6И - посредственная?

Конечно, по размерам - весьма посредственная. Только там была упомянута 8ЛО7И, которая, по сути, улучшенная 8ЛО29И и т.п.
На деле, конечно, посредственность её, на мой взгляд, вызвана выводом отклоняющих пластин не на боковину, а на цоколь. Это сразу даёт дополнительную ёмкость к остальным электродам.

[add.ocean]

El-Eng,

я на всякий случай еще раз упомяну на тему расчета выходного напряжения на пластины, хотя это уже обсуждалось.
1. неотклоненный луч в центре. отклонять надо на половину экрана. плюс добавить 10мм разброс. то есть экран 40х60, УВО отклоняет на 20+10=30мм
2. на каждую пластину идет половина суммарного напряжения. то есть, размах на выходе каскада (на 1 пластине)=30мм:1,3мм/в:2=11,5В

вообще это мало довольно, можно питать схему от 44В смело.

Что касается, почему не применяли ЭП. Тут не надо наверное сводить к советским приборам в которых "экономили". В фирменных тоже не применяется. Возможно потому что оно свистит, заводится. Я не знаю. Но должно быть объяснение. Может быть потому что входная емкость ЭП не меньше (или больше) чем у пластин?

[ВикторС]

catBot,
Как было сказано выше, я говорил про 8ЛО7И из комплекта С1-94. А 8ЛО6И - это уже следующего поколения ЭЛТ - Валентин, с неё, 100МГц смотрит.

tofik71,
Спасибо за фотку модернизированного С1-94. Есть ещё фотки именно этого прибора? Очень впечатляет. Чел забился не просто 50ти мегагерцовый осциллограф сделать, а впихнуть его в форм-фактор С1-94, с переделкой и передней панели тоже. Это двойной гимор. Приятно видеть, что использована 8ЛО6И, введён полноценный селектор входа AC_GND_DC, растяжка развёртки, калибратор и компонент тестер (вход CT). Удивлён, что при всём этом дизайнерском кураже, автор не поменял местами регулятор положения по вертикали и гнездо внешней синхронизации, не расширил диапазон развёрток (множитель это элемент УГО), и не увеличил количество ступеней аттенюатора Y на одну или две (10 и 20В/ Дел).

[add.ocean]

~тридцати-мегагерцовой полосы по вертикали...
И звуковые цепи можно исследовать, и коротковолновое радиолюбительство обеспечено.

Стоит напомнить про полоса осциллографа = 1-я гармоника исследуемого сигнала х5. Потому что преобразование Фурье.
А то, как продаваны говорят, он 100, но видит до 300!! Ничего он не "видит". Что ни подай - на экране будет синус.



и кстати, вот чего продают https://www.avito.ru/moskva/audio_i_vid ... ion=621540
и вот чего https://www.avito.ru/moskva/audio_i_vid ... 2552785272
и запасная панелька https://www.avito.ru/moskva/kollektsion ... 2516877042

[Electricman]

Но должно быть объяснение. Может быть потому что входная емкость ЭП не меньше (или больше) чем у пластин?

Но выходное сопротивление в разы меньше, а ёмкость растёт отнюдь не во столько же раз. А при грамотном монтаже вряд ли оно загудит. Хотя, вопросы устойчивости усилителей - это отдельная тема.

Вообще, есть у меня С1-73, некогда переделанный в рефлектомер, можно поиграться с усилителем на ЭП.

и кстати, вот чего продают https://www.avito.ru/moskva/audio_i_vid ... ion=621540

Страшная цена, мой, ЕМНИП, стоил то ли 9, то ли 9.5... И то, получилось, что он мне достался как подарок...

[Valentin Gvozdev]

я на всякий случай еще раз упомяну на тему расчета выходного напряжения на пластины, хотя это уже обсуждалось.
1. неотклоненный луч в центре. отклонять надо на половину экрана. плюс добавить 10мм разброс. то есть экран 40х60, УВО отклоняет на 20+10=30мм
2. на каждую пластину идет половина суммарного напряжения. то есть, размах на выходе каскада (на 1 пластине)=30мм:1,3мм/в:2=11,5В

ИМхо не совсем верно. При чутье в 1.3 мм/В для отклонения лучу от края до края (40 мм) достаточно изменения РАЗНОСТИ потенциалов на пластинах в 40/1.3 = 30.7 Вольт. Не очень понятно, зачем закладывать в расчет дополнительные 10 мм - если имеется в виду, что при нулевой разности потенциалов из-за дефектов трубки пятно не посередине экрана, так это в данном случае неважно.. С другой стороны, макимальное по высоте неискаженное изображение должно быть все-таки больше высоты экрана. Так что эти 10 мм имелись в виду с этой целью, то это вполне оправдано. Я бы даже 20 прибавил - половину экрана. Или, может быть, три четверти даже. Тем более, что на ВЧ все равно достижимый размах на пластинах будет падать и запас, как ни крути, необходим. Не забываем также, что картинка не должна существенно искажаться при смещении верх-вниз хотя бы на полэкрана. В общем, получается, что для 8ЛО6И УВО должен выдавать где-то 50 вольт размаха на НЧ. На каждой пластине - соттвественно 25 Вольт. Или около 15 Вольт на каждой пластине для создания изображения во всеь экран. По опыту, в реальности выходит чуть меньше - что-то в районе 13-14 вольт.

Соответственно, 50 Вольт питания для ОК УВО более чем достаточно.. В конце концов, в любимом С1-94 при вдвое более тупой трубе и несколько большем геометрическом размере экрана по вертикали имеем питание 100 Вольт. Так зачем для 8ЛО6И питать этот усилитель от 80 Вольт, как это сделано в С1-73? Ведь, как я писал выше, при сохранении той же мощности потребления с точки зрени\ полосы уменьшение Uп до определенного предела очень даже выгодно. Не говоря уж о том, что расширяется номенклатура применимых транзисторов, и, что важно, среди них появляются гораздо более высокочастотные типы (например, те же КТ911 и КТ913 c максимальным Uкэ в районе 50 В и граничной частотой почти гигагерц).

Добавлено after 11 minutes 42 seconds:

и не увеличил количество ступеней аттенюатора Y на одну или две (10 и 20В/ Дел).

А вот в этом как раз есть глубокий смысл.. Я не помню расклада С1-94 и тем более не знаю, что внутри этого прибора, но эти пределы, скорее всего, потребуют наличия входного высокоомного делителя 1000:1. А в полосе даже 50 Мгц его реализация, тем более на галетнике, крайне проблематична из-за пролазов и паразитных индуктивностей. Недаром же в большинстве сколько-либо широкополсных приборах его нет и все ограничивается 5 В/Дел или около того. Учитывая, что со щупом это будет уже 50 В/дел, имеем макимально смотрибельный сигнал размахом аж 300-500 вольт (!). А больше и обычный щуп не выдержит.

[add.ocean]

При чутье в 1.3 мм/В для отклонения лучу от края до края (40 мм) достаточно изменения РАЗНОСТИ потенциалов на пластинах в 40/1.3 = 30.7 Вольт.

нам важна не разность на пластинах, а амплитуда - отклонение на выходе УВО от среднего напряжения, из чего мы получаем напряжение питания УВО. просто надо представить себе процесс. луч отклоняется именно от среднего положения, и обе половины УВО участвуют одновременно. поэтому мы берем половину экрана, и еще делим в 2 раза. а чтобы получить питание УВО, результат умножаем на примерно 3-4, плюс 10-15 вольт на нижнее плечо каскода

Не очень понятно, зачем закладывать в расчет дополнительные 10 мм - если имеется в виду, что при нулевой разности потенциалов из-за дефектов трубки пятно не посередине экрана, так это в данном случае неважно..

ну да, этот разброс есть в каждом даташите. 5-10мм. это все же надо закладывать в расчет потому что эту несимметрию трубки отрабатывает УВО и питание надо немного выше

[Valentin Gvozdev]

и обе половины УВО участвуют одновременно. поэтому мы берем половину экрана, и еще делим в 2 раза.

И что мы таким образом получаем? А получаем мы необходимое макимальное ОТКЛОНЕНИЕ напряжение в каждом плече УВО от среднего значения для создания изображения размахом во всеб экран. Размах же сигнала в каждом плече будет ровно в 2 раза больше. Запутались в трех соснах, елки-палки.

[catBot]

[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4285577#p4285577"]8ЛО6И - это уже следующего поколения ЭЛТ - Валентин, с неё, 100МГц смотрит.[/uquote]
Именно это сообщение и сподвигло меня на комментарий.
Мне было бы достаточно и ~тридцати мегагерц.

Понимаю, что чем шире полоса, тем лучше, но есть предел достижимого для самоделкина, работающего на уголке кухонного стола, - когда ему разрешают этот уголок занять...

[El-Eng]

Может быть потому что входная емкость ЭП не меньше (или больше) чем у пластин?

Емкость пластин 8ЛО6И - 7пф. Из-за того, что выходы усилителя вертикального отклонения работают в противофазе, каждое плечо "видит" эту емкость удвоенной. Добавьте сюда емкость монтажа и соединительных проводов и получится, что каждое плечо нагружено на примерно 20пф. Выходная емкость транзистора 2SC3953 по даташиту не превышает 3пф. Эта емкость измеряется в схеме с общей базой и по сути является емкостью коллектор-база, т.е. основной входной емкостью эмиттерного повторителя. Даже учитывая остальные паразитные емкости, можно получить 2х-3х кратный выигрыш по сравнению с прямой подачей сигнала на пластины. ИМХО, овчинка стоит выделки.

[catBot]

[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=4285817#p4285817"]...основной входной емкостью эмиттерного повторителя. Даже учитывая остальные паразитные емкости, можно получить 2х-3х кратный выигрыш по сравнению с прямой подачей сигнала на пластины. ИМХО, овчинка стоит выделки.[/uquote]
На каскад с динамической нагрузкой (рис. А) это предположение распространяется?

[El-Eng]

Да, только по ссылке рис. А - усилитель переменного напряжения, как УВО он годится только если вы не намерены исследовать постоянные или медленно меняющиеся сигналы.

[catBot]

В выходных каскадах усилителей RGB для кинескопов - передача постоянной составляющей обеспечена (кажется - диодом).
За напоминание - спасибо!
(правильную картинку быстро найти не смог, прикрепил первую попавшуюся, с недочётом)

Добавлено after 2 minutes 39 seconds:
PS
А если "сверху" будет полевой транзистор, с отрицательным напряжением отсечки, то и диод/конденсатор не потребуется...

[ВикторС]

Коллеги привет,
Вот, для примера, выходной каскад на каскодном усилителе, с питанием +55В и полосой до 200МГц.



С оглядкой на вышеприведённые расчёты ёмкости пластин ВО 8ЛО6И - 20пФ, при коллектороном резисторе каскода, равном 390 Ом, рабочая полоса должна составлять 20МГц, и, чтобы получить заявленные 200МГц полосы, потребуется ЭЛТ с ёмкостью вертикальных пластин, вместе с монтажом, 2пФ Разве такое возможно?

В то же время, у С1-118, коллекторные резисторы каскода - 1500 Ом, и с той же 8ЛО6И, заявляется полоса в 20МГу, при том, сто по расчёту, выходит только 5,3МГц.
Очень странно расходится теория с практикой.