Схема УГО в Н-313, в части эмиттерных цепей дифкаскада, упрошена до неприличия и работает в связке с парой n-jfet+pnp - эта схема имеет преимущество в части низкого выходного сопротивления и очень зависима от параметров транзисторов поставленных в паре. В фабричных осциллографах для профессионалов, такую связку не используют. То, что использован источник тока - хорошо - увеличивает симметрию сигнала на коллекторах, при постоянном напряжении одной из баз.Посмотрите на схему УГО осциллографа на 6ЛО1И из Радио №9 1980 - гораздо лучше, чем у Н-313 в части управления положением луча по горизонтали - разработчики не пожалели 2 транзистора на ЭП перед ДК, только на источнике тока сэкономили. Ещё одна схема УГО для 6ЛО1И в осциллографе из Р №11 1977. у этого УГО, ДК, с дифференциальным управлением - противофазный сигнал создаётся дополнительным усилителем ОЭ с ЭП на выходе. Именно потому что управление ДК дифференциальное, регулировку положения по горизонтали, поставили в эмиттерную цепь но перед эмиттерными резисторам - источниками тока, ближе к питающей шине. Эту схему успешно собирал Андрей Мартин и её обсуждали здесь много лет назад. Возможно, для получения правильной, не притянутой за уши, работы УГО для 6ЛО1И, имеет смысл добавить несколько деталей навесным монтажом поверх уже изготовленной платы по схеме Н-313.
На самом деле ничего плохого в регулировки смещения разбалансировкой дифкаскада нет, тут правда, нужно сделать оговорку, что сопротивление источника тока в эмиттерах должно быть много больше сопротивления регулировочного резистора, иначе будет плавать коэффициент усиления. Но в данной схеме это условие выполняется, сопротивление со стороны коллектора V31 минимум на порядок, а то и два больше. Так что данная схема, не смотря на свою экзотичность, является элегантным решением. Переделывать уж точно не нужно. Достаточно подбором резистора R103 (R104) установить изображение по центру экрана, при среднем положении ручки смещения луча. Причина такой "странной" работы, вроде бы проверенной промышленной схемы, в отличии параметров примененного в данной конструкции транзистора КП103 (V25), который на пару с V28 образует пару Шиклаи, если такое определение сюда применимо, проще говоря повторитель. Так вот, изменение напряжения отсечки полевого транзистора относительно того, который заложил разработчик, тот час будет усиленно в 50 раз выходным каскадам, отсюда следует, что уже одного вольта достаточно, дабы вывести луч за пределы экрана.
я тут немного поразмыслил и сделал расчет граничной частоты пластин Y ЭЛТ исходя из их длины. есть формула скорости электрона в зависимости от напряжения. результаты сошлись для импортных трубок (указаны в даташитах). расчет сделан по завалу АЧХ где-то -6дБ (в длину пластины укладывается четверть длины волны). удивила 11ЛО9И с ее 470МГц
и второе, дошли руки измерить емкости пластин Y. т.е. какую емкость видит выходной усилитель Y. Емкость измерена "холодная", но думаю что для пластин это нормально. Интересные разночтения со справочными данными. Для импортных трубок фактические емкости выше. Что-то они мухлюют с методикой измерений... Для наших труб фактические емкости ниже, иногда заметно. (хотя промерил всего две - но может дойдут руки до остальных.) И опять удивила 11ЛО9И, по паспорту 14пФ, факт - 6пФ (ниже всех импортных). Физически оба эти свойства (частота и емкость) обоснованы - пластиночки Y маленькие, 9мм длина.
Т.е. по факту, на 11ЛО9И можно делать не только 100МГц, но и 200МГц!
add.ocean, спасибо за интересные измерения. Приведите, пожалуйста, файл расчётов, с которого сделан скриншот - картинка в каком то мелком разрешении отображается и интере сделать расчёты для имеющихся "тупых" трубок, типа 6ЛО1И, 5ЛО2И, 5ЛО38И, ЛО247 Заранее благодарю.
Одна из последних разработок MOSO – универсальные драйверы X6E отличаются высокой надежностью, повышенным сроком службы и гарантией 5 лет, превосходными техническими и эксплуатационными характеристиками, возможностью управления извне по цифровым и аналоговым интерфейсам или изнутри встроенной программой по заданному алгоритму. Семейство X6E производства MOSO включает три группы изделий – всего двадцать наименований. Рассмотрим их
подробнее>>
add.ocean
Заголовок сообщения: Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.
Бренд MOSO Power пользуется популярностью во всем мире. Многочисленные вопросы свидетельствуют о том, что продукция этой компании вызывает интерес, а спрос на нее постоянно растет. Служба технической поддержки MOSO собрала наиболее частые вопросы разной тематики, чтобы лучше представить продукцию заказчику и сэкономить время инженеру-разработчику.
add.ocean, Большое спасибо за ссылку. Теперь всё видно. Вы упоминаете параметр "Оценка эмиттерного резистора для достижения нужной полосы" = о какой схеме усилительного каскада, идёт речь? Заранее благодарю.
простой каскодный каскад, верх ОБ, низ ОЭ. Такой, как он сделан в С1-118 и еще много где. Рассуждения такие. В коллекторе верхнего тр-ра есть паразитная емкость, назовем ее Ск (сумма Спластин, Cколлектор-база, и все остальное). Значит, в эмиттере нижнего транзистора нужен конденсатор Сэ=Ск*Ку, где Ку=Rк/Rэ.
Например Ку=10, Cк=15пФ Cэ=150пФ.
Что мешает бесконечной полосе каскада в данном случае? Как минимум, у эмиттерного перехода есть дифференциальное сопротивление. Известная эмпирическая формула, rэ(Ом)=25/I(ма), скажем 1мА - 25Ом. Вот эти rэ 25Ом вместе с реактивным Z Cк на данной частоте и составляют то соотношение, которым определяется полоса каскада. Я примерно исхожу из того, что Z Сэ должно быть раз в 10 больше чем rэ. Хотя может быть в 5 раз тоже ок. Также исхожу из того, что Ку каскада меньше 10 раз делать не стоит, хотя это надо проверять.
Один из способов увеличить широкополосность - увеличивать ток. Ограничение тут конечно по тепловой мощности. Для обхода этого используются разные схемы на больше транзисторов, такие как ВК УВО в С1-137. Но и больше возможно. Думаю, если освоить осмысленный синтез топологий, подобных представленным ниже, на современной комплектухе и гигагерц на коленке сделать можно. Так сказать утереть нос серии Тек 7000 Тем более для 16ЛО101А амплитуда напряжения на пластине всего вольта 3, пусть и на 75Ом.
Спасибо за пояснения. Что Вы думаете о динамической нагрузке, в том числе на PNP транзисторе, открываемом на ВЧ, через конденсатор и об обратной связи в выходном каскаде УВО, как средствах снижения выходного сопротивления УВО? Может так случилось, что классическая каскодная схема применяется снова и снова в связи с появлением (говорим про прошлое), всё более чуствительных ЭЛТ - просто не нужно напрягаться по схемотехнике УВО, если можно взять ЭЛТ бОльшей чувствительности...
Вот практический опыт, на макете. Я собрал гибрид БР - от ОСУ10 развёртка и от С1-118 - источник тока с ИП, вместо интегратора, применённого в ОСУ-10 - так на порядок быстрее ЛНН - длительность наклонного участка - 100нС и можно сделать быстрее. Так вот в ОСУ-10, между БР и УГО, стоит каскад усиления, на одном транзисторе PNP, с параллельной ООС. Выходное сопротивление этого каскада - 600 ОМ, при коллекторном резисторе 1КОм (из за ООС), а если, на выход этого каскада, поставить ЭП, и ООС взять с выхода ЭП, то выходное сопротивление этого усилителя падает до 30 ОМ, так я и сделал, чтобы шунтировать ёмкость Миллера, в первом каскаде УГО. Для выходного каскада УВО, наш враг - ёмкость цепей питания отклоняющих пластин. Ряд массовых, зарубежных, осциллографов с полосой под 50МГц, имеют УВО на комбинации PNP-NPN транзисторов, ещё и с ООС. Предположу, что те фирмачи, кто строит осциллографы на 100+ Мгц, выбирают самые козырные ЭЛТ и им уже не нужно запариваться со сложным УВО - обычный, низковольтный, каскод, с Т-катушкой, всё вытягивает.
Приложена схема ОСУ-10 с обратными связями в выходном каскаде УВО и УГО. ЭЛТ там - китайский аналог 8ЛО7И.
На самом деле, можно показать, что такой каскад (скажем V12, V5, V7 по схеме ОСУ-10), представляет из себя... эмиттерный повторитель, двухтактный, да на транзисторах одной проводимости, да и заземленным эмиттером (для V5). Когда-то, сугубо от скуки, обсчитывал похожую топологию для пары триодов, вероятно, аналогичное можно произвести и для биполярных транзисторов. За правдивость формул, если что, не ручаюсь.
Узел V12, V5, V7 по схеме ОСУ-10 - это связка каскада с последовательной ООС, на V12, имеющей высокое входное сопротивление и высокое выходное сопротивление, с каскадом с последовательной ООС на V5, для которого, выходное сопротивление V12 это первый, входной резистор в ООС (если мы вспомним эти два резистора в обвесе инвертирующего усилителя на ОУ). V12 -это эмиттерный повторитель для V5, берущий сигнал с R3 (12КОм) в коллекторе V5. Когда V5 закрыт, эмиттерный ток V12 заряжает пластину через R14=100Ом. Когда V5 открыт, заряд, с пластины, стекает на землю через R14+R9=300Ом От этого может быть асимметрия переднего и заднего фронтов. Подробно, про связку V12V5 рассказано по ссылке. Рисунок 5.24 - широко применяется в осциллографах. https://img.radiokot.ru/files/92893/2lem3r0skx.jpg
Невозможно не согласиться, что данный каскад построен на связке преобразователей напряжение-ток и ток-напряжение, где в качестве первого применяется ОЭ на V12, а в качестве второго по сути инвертирующий усилитель V5, V7. Я лишь хотел показать, что на данную схемотехнику можно посмотреть и под другим углом. Позволю себе вас поправить, сравнивать подобную конструкцию с инвертирующим усилителем, не совсем корректно, отсюда ошибочные так легко прийти к ошибочному сравнению выходного сопротивления V12 с входным резистором, усиление такой схемы, в первом приближении, будет равняться таковому для обычного ОЭ, или если угодно, необычного каскода, как отношение сопротивления в цепи эмиттера, к сопротивлению обратной связи. И про асимметрию фронтов, ситуация несколько мрачнее чем кажется, если рассмотреть каскад на V5, V7 в режиме разрыва обратной связи, так, если V12 открыт, V5 закрыт ток через R3 заряжает обе емкости К-Б, которые малы. А вот если закрыть V12, V5 будет открываться через резистор R7, заряжая миллеровскую емкость того же V5, создавая существенную разницу в скорости фронтов.
В компании Tektronix, тоже озаботились Миллеровской ёмкостью транзистора с ОЭ, в выходном каскаде с ООС, и поставили, перед ним, эмиттерный повторитель (Q552), на базу которого, завели сигнал ООС с выходного ЭП Q556. Судя по осциллограмме - получили просто конское усиление. Интересно,как им это удалось, при том что резистор ООС - R556 - 169КОм, равен по номиналу, входному резистору R548 169КОм, заменяющему транзистор с ОЭ с последовательной ООС (подобный V12 в ОСУ-10). Будет, у такой схемы (Q552-Q556), приемлемая симметрия фронтов, годная для выходного каскада УВО?
Это как же замечательно получается, если вам мешает емкость Миллера, примените транзистор Дарлингтона, должно скомпенсироваться. А если применить тройку Дарлигнота, получим гиратор? Уж простите мой сарказм. А на схеме изображен просто инвертор, о чем свидетельствует не только равенство номиналов R546-R556 и С548-С596, но и общая логика работы, заключающаяся в получении парафазного сигнала на пластинах. На нижней картине, на сколько могу судить, изображен режим растяжки, и цель ее показать полки ограничения напряжения. Для высокочастотных осциллографов такой подход, как по мне совсем не подходит, мало того, что мы нагрузили главный выходной каскад Q532, Q542, Q544 дополнительной емкостью входа инвертирующего каскада, так еще и неизбежно внесли задержку в сигнал второй пластины, скорости нарастания сигнала на которой будут всегда меньше. Похоже, такая схемотехника оправдана лишь для УГО. Вообще, задача получения симметричных фронтов является противоположной задаче получения их же максимальной крутизны, асимметричная схема, при разрыве обратных связей будет несимметричной, а для получения симметрии придется замедлять слишком быстрый фронт. СпойлерВпрочем, чего это я тут прибедняюсь, если очень хочется, то можно. Вернемся к схеме ОСУ-10, проблема в том, что миллеровская емкость V5 медленно заряжается через R7, не проблема, перезарядим ее внешним током. Прикинем на пальцах,пусть емкость К-Б=2пФ, выходное напряжение 50 вольт, тогда ток через R3 будет чуть больше 4ма, делим одно на другой, получаем 1, положим усиление V5 7500*4/25=1200 округлим до 1000, тогда миллеровская емкость будет 2нФ, делим полученную емкость на полученную ранее единицу, и в результате, всего навсего 2 ампера тока покоя V12 отделяют нас от симметрии фронтов. Так считать нельзя, ибо такой режим в статике попросту не возможен.
Последний раз редактировалось SecreT UseR Ср ноя 13, 2024 02:46:30, всего редактировалось 2 раз(а).
SecreT UseR, Мы говорим не о применении полной схемы УГО Tektronix-221 в качестве УВО самодельного осциллографа, притендующего на широкополосность при низкой чуствительности ЭЛТ. Мы говорим про улучшение быстродействия схемы УВО, УГО и усилителя импульсов гашения в ОСУ-10. Ранее было отмечено, что миллеровская ёмкость транзистора, включённого с ОЭ (упомянутый ранее V5 в схеме ОСУ-10) вызовет существенную асимметрию фронтов усиливаемого сигнала. Как средство уменьшения влияния эффекта Миллера у V5, предлагается поставить перед ним, эмиттерный повторитель на NPN транзисторе, эмиттер которого, соединить, через резистор, с шиной -12В, а коллектор на шину +12В. Левый вывод резистора R7 и нижний вывод резистора R1, подключить к базе этого, добавленного, ЭП. Остальное без изменения. В нижнем плече сделать то же самое. Частотные свойства выходного каскада УВО ОСУ-10, от такой доработки, должны улучшиться.
Пользуясь благами технического прогресса, загнал схему в симулятор. Эффект завала фронта действительно присутствует и к счастью не в той мере как я себе насчитал. Добавление эмиттерного повторителя действительно позволяет минимизировать эффект Миллера, но данная мера требует очень осторожного подхода, и борясь с негативными эффектами может от улучшения ничего и не остаться, тут надо только пробовать. Другое, менее радикальное решение, заряжать миллеровскую емкость внешним током, который по совместительству будет током покоя предыдущего каскада, дополнительные 10 ма в коллектор V12 значительно улучшают картину, если верить симулятору. А еще лучше, решать проблему Миллеровской емкости обычным порядком, а в частности применением каскода, достаточно водрузить на V5 дополнительный ОБ, как спад оказывается короче фронта в 4 раза, неплохой такой бонус.
Последний раз редактировалось SecreT UseR Ср ноя 13, 2024 03:17:39, всего редактировалось 1 раз.
"дополнительные 10 ма в коллектор V12" - Вы предлагаете брать с шины +12В, через дополнительный резистор? А как это повлияет на усиление V12 на НЧ, где эффект Миллера V5 не проявляется? Выложите, пожалуйста, файл симуляции этого узла - интересно посмотреть возможные варианты доработки каскада. Заранее благодарю.
Симуляцию, к сожалению, не сохранил, да и там все было слишком абстрактно, дабы показывать общественности. Постараюсь сделать новые, более содержательные в скором времени. Если брать совсем в общих чертах, то добавление такого резистора приведет к двум конкурирующим между собой эффектам. В первом случаи будет иметь место спад усиления, так как часть (приращения) тока эмиттера осядет на коллекторном резисторе, а не уйдет в преобразователь Т-Н, грубо прикинув, в два раза. Второй эффект наоборот, увеличивает усиление, за счет уменьшения h11b, что в данном случаи не существенно на фоне эмиттерных резисторов. Не стоит также забывать о том, что и ток эмиттера придется поднять раз в три, что потребует уменьшения эмиттерных резисторов, в среднем можно ожидать небольшого повышения усиления, каскод на этом фоне выглядит куда изящнее. Пока симулировал, заметил еще интересный эффект, передний фронт импульса очень сильно зависит от номинала R3, а задний от емкости К-Б, что очевидно, значит можно подобрать такой номинал R3, дабы фронт и спад были равны, что и было сделано конструкторами ОСУ-10, опять таки, если верить симулятору. Поразмыслив еще немного, обнаружил ошибку в своих суждениях. Эффект Миллера в данной схеме проявляется не в виде умножения емкости К-Б, а всего лишь в изменении формы разрядного тока, отсюда и получается примерное равенство фронта и спада при близких значениях R3, R7. Извиняюсь, если ввел кого в заблуждение своими поспешными суждениями. По крайней мере, обрисовались некоторые зависимости, позволяющие поднять быстродействие каскада.
Вот схема УВО осциллографа GOS-3310, в которой практически реализованы Ваши идеи по улучшению УВО ОСУ 10а.
Добавился каскад с ОБ (Q209 Q210), превращающий выходной каскад УВО в каскод с ООС и повторителем на выходе. Миллеровская ёмкость Q207 Q208 зашунтирована резисторами R223 R225 в коллекторах Q205 Q206. В этом УВО тоже сэкономили - не поставили ЭП (на транзисторах PNP, для термокомпенсации) перед Q205 Q206, включённые как каскады ОЭ, оставив их миллеровскую ёмкость не зашунтированной низкоомным источником сигнала. Таким образом, дальнейшему улучшению стоит подвергнуть именно схему УВО GOS-3310, как более продуманную.
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 17
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
Тем более для 16ЛО101А амплитуда напряжения на пластине всего вольта 3, пусть и на 75Ом. 
