Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Wladimir_TS]

А зря,на мой взгляд,всё было бы значительно проще.Посмотрите,ради интереса схемы выходных
каскадов С1-20, С1-54 -самые последние и продвинутые из ламповых монстров.

В С1-20 и С1-54 на парах 6Э5П причем по 1 лампе, как динамическая нагрузка. Питание каскада 300 вольт. Максимальное напряжение анода для 6Э5П - всего 250 вольт. При моём питании - 6Э5П будет работать за верхним пределом своих режимов. Плюс к тому для каждой из ламп динамической нагрузки надо изволить свой источник напряжения подогревателя не только с гальванической развязкой от прочих, но и с малой емкостью ибо она будет прибавляться к емкости, которая нагружает выходной каскад. Все-ж 13ЛО3И/13ЛО37И несмотря на свою древность (чуть-ли не довоенная разработка) более чуствительны видимо (сейчас не помню).

В общем каскад становиться просто монстроидальным. Мне-ж выгоднее упрощать схему каскада жертвую полосой и ленейностью. Да я лучше в цифровой части поставлю предкорректор, ибо конечная точка траектории луча известна

Надо смотреть - где еще более монстроидальная 22ЛО ... применялась.

[ВикторС]

Денис,

Спасибо за Ваш комментарий.
Будем считать, что индуктивная коррекция для расширения полосы ВК УВО применима если:
1) Есть высокочувствительная трубка
2) Есть запас по усилению схемы ВК, который можно индуктивной коррекцией ослабить, в угоду расширению полосы.
Оба фактора в радиолюбительской практике труднодостижимы. Высокочувствительные трубки мало распространены и сложны в подключении, а изысканные широкополосные схемы сложны в повторении и настройкие радиолюбителям с малым и средним опытом, а те кто может такой ШП усилитель собрать и настроить, как правило имеют хороший осциллограф заводского производства, бывает, что и с поверкой.
Тогда можно подумать о ВК УВО с динамической нагрузкой. Здесь сложность схемы так же есть, но возможно использование малочувствительной трубки.

Товарищ SM898
говорил, что имеет опыт сборки УВО с динамической нагрузкой для трубки 5ЛО38И, обеспечивавшего отображение сигналов до 30 МГц.. Многие были бы благодарны за схему ВК с динамической нагрузкой для трубки, подобной 5ЛО38И. Если схема, почему то, не сохранилась, интересны первоисточники, по которым велось проектирование.

Может быть, подобный или похожий опыт построения ШП усилителя с динамической нагрузкой есть у кого то ещё.

Заранее благодарю за Ваши ответы.

[Chettuser]

Присоединяюсь - хотелось бы схемку взглянуть парой глаз...

[SM898]

Мужики,это ж было более 25 лет назад.Я и параметры эти помню только потому,что,когда мы,после
долгих мытарств,добили и обмеряли эту схему, от радости прыгали почти до потолка (почти,потому
что потолок был высоковат ).Знаете свойство памяти - хорошее остаётся,плохое забывается.
Да и к тому же,я говорил,что осцоллограф делал не я,а мой товарищ,я только помогал.
А что до первоисточников - как ни странно,за основу взята схема выходного усилителя Y осциллог-
рафа ОМЛ-2,естественно,на более высокочастотных транзисторах 2Т368,2Т363,2Т602.Ну а потом схе-
ма стала дорабатываться и перерабатываться,имелся доступ к огромной куче техописаний на разные
приборы,ну и вот,кусочек отсюда,идею оттуда... В общем,в итоге,добились,чего хотели и даже
больше - изначально рассчитывали на 20 Мгц,а в конце концов перевыполнили план.
Так что сейчас помочь ничем не могу,звиняйте.
ЗЫ.Изначально схема выходного усилителя ОМЛ-2 на хороших транзисторах имела полосу
до 14 - 16 Мгц.Это после 20 уже начались проблемы.

[ВикторС]

Приложен фрагмент схемы УВО китайского осциллографа CQ5010 (10 МГц – ИМХО – для радиолюбителя вполне достаточно). Здесь реализован вариант динамической нагрузки, описанный в Радио №12 1967 стр. 29. Напряжение питания – 100 В. для 5ЛО38И может быть и хватит, а вот 8ЛО29, на полный экран, уже не раскачает (чувствительность китайской трубы 8SJ31J повыше будет).
Интересно повысить напряжение питания до 200 Вольт (пропорционально удвоить сопротивление резисторов, для сохранения режимов по току, транзисторы поставить на соответствующее напряжение – те же КТ940).
Вопрос, уменьшится ли, непоправимо, при такой переделке полоса?

[SM898]

Чёто я не пойму,где динамическая нагрузка.Две,диференциально включённые обычные двойки
ОЭ-ОК с обратными связями.Эмитерные повторители на выходе - это хорошо,не будет влияния
ёмкости пластин.Насчёт полосы - уменьшится точно,но вот насколько...

[ВикторС]

Хорошо,
Вопрос про схему динамической нагрузки в ВК УВО осциллографа остаётся открытым.
Подождём подсказку более опытных участников дискуссии.

Если взять предложенную китайскую схему и просто повысить напряжение питания, подобрав "крепкие" транзисторы, возможно, с радиаторами, имеющиеся постоянные времени останутся неизменными (номиналы резисторов не удваиваем), уменьшится ли полоса в этом случае?

[SM898]

Сильносигнальная полоса любого усилителя всегда меньше,чем малосигнальная. Вы хотите
один и тот же усилитель,не важно,каким способом,увеличением U питания или входного нап-
ряжения,заставить выдавать большее напряжение на выходе.Ес-но,полоса будет меньше.А
вот на сколько....?Многие серьёзные производители эл. компонентов эту зависимость полосы
от сильно- или слабосигнальности даже нормируют.Т.к. она есть всегда.

[ВикторС]

Собирал ли кто нибудь из участников обсуждения, усилитель верникального отклонения осциллографа, со схемой, более сложной чем каскодный усилитель с резистором в коллекторе транзистора ОБ (как в С1-94).
Интересует хотя бы карандашный черновик УВО для низкочувствительной трубки.

[SM898]

ВикторС,попрбуйте поэкспериментировать со схемой УВО осциллографа ОМЛ-2(3).На мой взгляд,
очень интересная и оригинальная схема,сложноватая,правда.Я вообще,снимаю шляпу перед раз-
работчиками этого прибора.В то время (1976 год) придумать такое.Усилитель Джильберта,элект-
ронное переключение коэффициента отклонения,выходной каскад тоже непрост.И рассчитан он
на трубку с полным питанием,т.е. с малой чувствительностью.Другое дело,как и на чём это было
реализовано.Но,я думаю,тут борьба шла за минимальную стоимость,что бы прибор был по карма-
ну обычному радиолюбителю.Если этот усилитель собрать на ВЧ транзисторах КТ399,КТ368,
КТ363,а на выход поставить что нибудь из импортных,про которые тут уже писАли, для монито-
ров,вольт на 300, и в колекторы им поставить дроссельки 3-5 микрогенри послед с нагрузочны-
ми резисторами,то мне кажется,он себя будет достойно вести.Я уже писАл,что мы этот усилитель
собирали для осциллографа,и он на ВЧ транзисторах в оригинальной схеме имел полосу 12-15
Мгц.Хочу отметить,что главное условие широкополосности - применение в выходном каскаде
как можно более высокочастотных высоковольтных транзисторов.Мы эти транзисторы даже под-
бирали по этому критерию,перебрали несколько коробок (была возможность).

[ВикторС]

Я смотрел схему осциллографа ОЛМ-2. Вывихнул мозг. Помните: "Чем длиннее инструкция, тем хреновей конструкция". Мы найдём множество примеров повторения и модернизации C1-94 и только Ваш пример повторения схемы ОЛМ-2, с перебором сотен деталей, в поисках самых лучших из имевшихся - чисто аудиофильский подход. Мы здесь постим свои разработки, чтобы их другие радиолюбители (именно радиолюбители а не радиопрофессионалы) повторяли. ОЛМ-2 - по моему, неудачный пример, даже если перевод на тщательно отобранную, современную элементную базу, позволит отжать, например, 30 МГц, на 16см трубе, радиолюбители будут использовать эту разработку для агитации за сборку осциллографа Хамелион или ему подобных.

Продолжаем поиск красивых решений узлов осциллографа на ЭЛТ.

[ВикторС]

Всем привет,

Предлагаю рассмотреть плюс и минусы схемы построения селектора синхроимпульсов и одновибратора управления развёрткой осциллографа С1-94 (схема приложена).

Обратите внимание на три особенности этой схемы – вопрос в том – хороши ли они по сегодняшним представлениям о схемотехнике осциллографов.
1. Сигналы синхроимпульсов и напряжение с регулятора «Уровень» суммируются на базе ЭП и далее подаются на дифкаскад, второй вход которого заземлён.
2. Выбор нужной полярности синхроимпульсв производится подключением к одному из коллекторов транзисторов дифкаскада.
3. Импульс запуска развёртки формируется одновибратором на транзисторах Т15, Т16.

Для сравнения, предложен фрагмент схемы селектора СИ осциллографа ОР-1, где полярность синхросигнала выбирается коммутацией БАЗОВЫХ цепей дифференциального усилителя (внутри компаратора), а крутые фронты импульсов запуска развёртки, получаются при помощи ПОС, охватывающей этот компаратор.

Известно ли вам более лучшее (быстродействующее или стабильное или надёжное или всё вместе) решение для селектора синхроимпульсов и схемы запуска развёртки?
(Схемы на туннельных диодах, несмотря на их преимущества перед рассмотренными, не предлагайте – оные достаточно дефицитны по нынешним временам).

Заранее благодарю

[SM898]

ВикторС,ничего сложного в усилителе ОМЛ-2 нет,не на чем там мозг вывихивать,это только ка-
жется.Я в таких случаях беру бумагу и ручку и перерисовываю интересующий меня фрагмент
схемы,и всё становится понятней и проще.И сотен деталей там не надо подбирать,я говорил,
подбирались только выходнык транзисторы,т.к. была возможность.Ну да ладно.Я высказал
своё ИМХО,Вы не согласились,не будем к этому возвращаться. А что до красивых решений
усилителя - пожалуйста (опять таки ИМХО) - сборка полевиков КПС104 + NE592(LM733)+
TDA9535 - два дифференциально включеных усилителя из 3,находящихся в микросхеме,
третий можно использовать в качестве усилителя Z (подсвет).Вот,как то так.
Касаемо синхронизации -схема С1-94 - минималистское решение без дефицитных элементов,
но работает,правда,вопрос - как.Мне кажется (опять ИМХО),очень хорошая схема для синх
ронизации - входной формирователь частотометра FC-510 от ЛИ.

ЗЫ.Схема синхронизации ОР-1 - дрянь,пробовал сним работать когда то.
ЗЗЫ.У нас на радиорынке туннельных диодов навалом,почти любых.

[ВикторС]

Про схему на ПС104+LM733 я знаю. Вопрос только в усилении. Если не ошибаюсь, чтобы при входном сигнале 0,01В раскачать трубку 5ЛО38И (0,11мм/В) нужно три ступени с усилением 20 - 25 - 25 раз (возможны варианты). Меньше усиление (глубже ООС) - шире полоса, и наоборот. Пока не придумал, сколько каскадов усиления на ОУ ставить или ПС104 включить не повторителем, как принято, а усилителем, например каскодным. Тогда входной каскад будет и высокоомным и усилительным одновременно.

TDA9535 - не очень удачное решение, если трубка не 3ЛО1И - у этой ИС всего 120 В питания и, если не ошибаюсь, 40В размах (в мосте - 80В). 80В при указанной чуствительности трубки, это 8мм изображения на экране.

[SM898]

TDA9535 - 75 в размах,дифференциально - 150 вольт.Но если мало,тогда TDA6108 150 в размах,
и усиление повыше,больше 80 раз.Но полоса поуже,9 Мгц всего.Надо чем то жервовать,если
хотите простоты и красоты.
ЗЫ.LM733 при замкнутых выводах 4 и 9 имеет усиление в 400 раз.
ЗЗЫ. 5ЛО38И - чувствительность Y - 0.25 мм/в, Х - 0.20 мм/в.Это при напряжении 2 анода
1100 в.А если его немнмного уменьшить?

[ВикторС]

Я тестировал TDA6108 и получил весьма разочаровывающие результаты, после чего собранная схема ВК УВО С1-94 порадовала меня изрядно своей стабильностью и предсказуемостью. Кроме того, мне не удалось найти в интернете НИ ОДНОЙ успешной реализации радиолюбительского или промышленного осциллографа с выходным каскадом на драйверах катодов ЭЛТ телевизора.

Таблица с параметрами ЭЛТ трубок, используемых в радиолюбительских осциллографах приложена. Чувствительности малы у всех. Снижать анодное напряжение, для повышения чувствительности, очень не хочется. От этого упадёт яркость. Широкополосный осциллограф, на экране которого ничего не видно при хорошем внешнем освещении это очень сомнительное достижение.

Схема формирователя импульсов в частотомере FC-510 аналогична схеме осциллографа ОР-1, с той лишь разницей, что в FC-510 нет переключателя выбора полярности сигнала (частотомеру это не нужно) и время срабатывания применённого в FC-510 компаратора (AD8561AR) на три порядка меньше чем у К554СА2, применённого в ОР-1.

Что касается входного каскада канала Y, радиолюбительского осциллографа, то тут тоже есть что пообсуждать.
Приложены две схемы входных каскадов:
от С1-94: на одном ПТ
от ОСУ-10: на одном ПТ, одном ОУ и двух БТ (похожа на ту, что в FC-510, с раздельными каналами для DC-LF & HF)
Полоса канала Y у этих двух осциллографов одинакова –10 МГц при 3% неравномерности. Rise Time – 35nS. Входное сопротивление 1Мом.

Вопрос: зачем при равенстве параметров, городить схему входного каскада с разделением ВЧ и НЧ каналов?

[S.W.P.]

Что касается входного каскада канала Y, радиолюбительского осциллографа, то тут тоже есть что пообсуждать.
Приложены две схемы входных каскадов:
от С1-94: на одном ПТ
от ОСУ-10: на одном ПТ, одном ОУ и двух БТ (похожа на ту, что в FC-510, с раздельными каналами для DC-LF & HF)
Полоса канала Y у этих двух осциллографов одинакова –10 МГц при 3% неравномерности. Rise Time – 35nS. Входное сопротивление 1Мом.

Вопрос: зачем при равенстве параметров, городить схему входного каскада с разделением ВЧ и НЧ каналов?

Привет!
У второй схемы (ПМСМ) есть большое преимущество в части стабильности нуля (довольно важный параметр для осциллографа).

[ВикторС]

Я ждал ответа про дрейф нуля.
Приложена схема входного каскада осц. С1-73.
Всего два ПТ, симметричная схема.
Если два входных ПТ поставить на один кристалл (КПС-104) стабильность будет ещё выше.

У схемы ОСУ-10 (см выше) ассиметрия схемы (по количеству полупроводников), гораздо больше чем в С1-94.
Что же там способствует уменьшению дрейфа нуля?

[S.W.P.]

(с поправкой на то, что все же я не профессионал в части "осциллографостроения")
Смысл построения тракта в виде 2 параллельных каналов - ВЧ и НЧ, в том, чтобы в каждом из них применить оптимальные компоненты и выжать максимум (другое дело-удалось ли эту цель реализовать, но идея такая). Выше приведенные схемы (ссылки) не очень разборчивы, но видно, что у ОСУ стабильность нуля определяет интегральный ОУ, а это всяко не хуже, чем 30мкВ/град, а то и еще на один..два порядка лучше. У каскада на одиночном ПТ дрейф порядка (3...10)мВ/град, т.е. на 2,5...4(!) порядка хуже и, думаю, он довольно "напрягает" при реальной работе. У "компенсированных" каскадов на паре ПТ ситуация получше, но все равно минимум на порядок хуже, чем у "рядового" ОУ.
Другое дело, что обсуждаются все же решения 15...35-летней давности. Почти наверняка, сейчас можно спроектировать входной каскад на одном ОУ (без разделения на НЧ/ВЧ), для осциллографа до 20...30МГц, при приемлемой цене.

[ВикторС]

S.W.P., спасибо за пояснения. Теперь я буду внимательнее смотреть на параметры дрейфа ОУ, использованных в двухполосных входных каскадах.

По опыту использования C1-73, могу сказать, что тепловой выбег луча (у моего экземпляра - вверх) составляет пол клетки в первые 5 - 10 минут работы, и после этого остаётся стабильным до выключения.

Но есть нюанс.
Из за разделения аттеннюатора на высокоимпедансный 1-10-100 и низкоимпедансный 2 - 5, луч слегка прыгает при переключении диапазонов измерения. Если что то нужно померить точно, то приходится подстраивать луч по вертикали.

Если кто то использует осциллограф с таким же, разделённым аттенюатором, пожалуйста расскажите, есть ли такиой эффект (смещение луча) при переключении диапазонов измерения амплитуды на Вашем осциллографе.

Заранее благодарю.