Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

goldmen8

ВикторС писал(а):Вот мне интересно - каково Ваше впечатление по поводу стабильности развёртки осциллографа С1-68?

Виктор, впечатления (воспоминания) наилучшие. ПЦТС не помню чтобы смотрел, а вот малоамплитудные изучал, как раз моя тема. Даже выносной активный щуп конструировал.
Для малоамплитудных сигналов появился более чувствительный С1-83, и С1-68 встал в разряд "Заслуженный пенсионер".

tofik71 писал(а):... а потом этот 10кг гроб водрузить на стол.

Анатолий, это разве гроб?

вот С1-64 это да "гирька" и для него место на столе находится. Если надо то надо и за размеры не мешают.

Реклама

ВикторС

[uquote="atc",url="/forum/viewtopic.php?p=3940197#p3940197"]Вопрос , подскажите какой из приборов С1-94 или С1-112 лучше,надёжней и комфортнее в работе[/uquote]

C1-112, если исправен - однозначно лучше чем С1-94.
УВО и УГО у них одинаков, а вот блок развёртки у С1-112 уже модернизирован и ЭЛТ - 8ЛО6И - с антипараллаксной сеткой внутри.
Проскакивали критические отзывы про мультиметр С1-112 - здесь, ИМХО, дело вкуса. Одни используют, другие нет, третьи предлагают блок мультиметра выкинуть, и на свободном месте собрать второй канал С1-112.

Добавлено after 35 minutes 2 seconds:
Вот фотка C1-94 с имплантированной 8ЛО6И
https://forum.qrz.ru/attachment.php?att ... 1489306301

Вот пояснительный теккст автора пееределки, с сайта, по ссылке:

Эпиграф "Отрежем, отрежем, Мересьеву ноги!"

О их совместимости, а точнее несовместимости могу сказать, что одну просто так вместо другой ставить нельзя.
8ЛО6И конечно лучше во всех отношениях. У нее намного больше чувствительность по горизонтальным и вертикальным пластинам, благодаря этому можно снизить питание выходных усилителей (у меня 80В) и этим значительно уменьшить нагрев. Быстрый разогрев каторда. Плоский экран, безпаралаксная сетка. Но здесь есть и недостаток, если луч идет с наклоном, то естественно это не получится исправить поворотом самой трубки как в случае с 8ЛО7И. Придется мотать корректирующие катушки. Одна корректируюет горизонтальный наклон, другая вертикальный.
Главные отличия, что в 8ЛО6И катодное напряжение примерно в 2,5 раза меньше (700В вместо 2000В у 8ЛО7И), но зато подается ускоряющее напряжение около 2500В. Когда я его переделывал, пробовал как ускоряющее подавать напряжение питания выходных усилителей 80В (в штатной схеме оно 200В), при этом яркость будет как у 8ЛО7И или даже чуть меньше. Еще у этих трубок отличается цоколевка. Это надо проверить и обязательно скорректировать.
Тебе необязательно переделывать все как я, перематывать преобразователь, менять схему питания. Достаточно уменьшить в 2 раза катодное напряжение переделав схему удвоения в обычную.
Новая идея. Не переделывать схему удвоения, а включить так, чтоб получились плюс и минус.
На схеме (С1-94_схемаВИ_переделка) показал, что нужно для этого сделать. При этом минус так и будет катдным напряжением, а плюс будет ускоряющим напряжением. Подсоединить его к "А" 5й анод (высоковольтный вывод сбоку за зкраном). Остальное на рисунке "8ЛО6И_монтаж".

Вот ссылка на папку с файлами по установке в С1-94, ЭЛТ 8ЛО6И
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... 9E6%D0%98/

Обратите внимание.

Схема гашения не переделывалась, как требуется для *ЛО6И, а решена по - старому, через...Тадаммм - модулятор, как в штатной для С1-94 - 8ЛО7И. Так можно было поступить только если не понятна вся тормознутость блока развёртки С1-94 и нет желания, сделать осциллограф на базе С1-94 более быстродействующим в угоду устанавливаемой, более передовой ЭЛТ 8ЛО6И.

http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... %D0%B6.jpg

Реклама

Valentin Gvozdev

Виктор, справедливости ради я бы отметил, что идея гашения с помощью триггера, "подвешенного" на высоковольтной цепи модулятора, не так уж и плоха. Да, схемотехнически выгдлядит неказисто, требует изолированного источика питания для этого триггера и большой осторожности в настройке (ибо малейший пробой - и транзисторы триггера отправляются к праотцам, и хорошо, если только они), но при использовании быстрых транзисторов типа КТ363 и некоторой форсировке коллекторных токов ее быстродействие вполне достаточное даже для 20 нс/дел. В конце концов, гашение через бланкирующие пластины тоже не мгновенное и на 10 нс/дел у меня это заметно. Причем в отличие от гашения по модулятору, где будет просто плавно нарастающая яркость в начале линии, тут есть еще некоторая расфокусировка, так как фокус зависит от потенциала на бланкирующих пластинах.

ВикторС

Валентин,
спасибо за важное замечание. Как Вы думаете, каково преимущество гашения луча бланкирующими пластинами? Я вижу, что в быстрых осциллографах, используются именно элт с бланкирующими пластинами. Этому должно быть внятное объяснение.

Реклама

tofik71

ВикторС,

спасибо за ссылку,есть информация к размышлению,это то,что мне и нужно было.

С уважением Анатолий.

Добавлено after 8 minutes 4 seconds:
Скажите,а разве схема гашения в с1-94 и с1-112 не одинаковая?

Добавлено after 1 hour 13 minutes 46 seconds:
atc писал(а):
Вопрос , подскажите какой из приборов С1-94 или С1-112 лучше,надёжней и комфортнее в работе

Полностью согласен с ответом Виктора С. Как бывший владелиц с1-112 могу сказать,что все хорошо до первого ремонта,поэтому отдал предпочтение с1-94 при всех его недостатках таких,как стекло перед трубой,нагрев,не стабильность,но вполне устранимых.

Реклама

goldmen8

Valentin Gvozdev писал(а):... схемотехнически выгдлядит неказисто, требует изолированного источика питания для этого триггера ...

Смотрите как здесь придумали гашение.

Спойлер

Правда сломалось и товарищ не может починить.

Реклама

El-Eng

ВикторС писал(а):... каково преимущество гашения луча бланкирующими пластинами?

Для управления бланкирующими пластинами нужно относительно близкое к земле напряжение, например, для 8ЛО6И запирающее напряжение бланкирующих пластин ±50В относительно второго анода, потенциал которого, обычно, порядка нескольких десятков вольт. Поэтому, сделать быстрый ключ, включающий луч, легче, поскольку не надо поднимать изменение напряжения управления до потенциала модулятора или катода. Чем быстрее вы включаете луч после синхронизирующего события, тем меньшая задержка сигнала в канале Y нужна для того, чтобы увидеть это событие (например, фронт импульса). А чем меньше требуемое время задержки, тем шире полоса пропускания линии задержки в канале Y при прочих равных условиях.

ВикторС

[uquote="goldmen8",url="/forum/viewtopic.php?p=3940936#p3940936"]Смотрите как здесь придумали гашение.

Правда сломалось и товарищ не может починить.[/uquote]

Я разбирался с этой схемой. В ней быстрый и медленный каналы управления с общими входом и выходом. Быстрый канал, при положительном импульсе гашения, через С705 открывает Т701, приближая потенциал катода, к потенциалу модулятора. Этот же фронт гасящего импульса, через С704 приоткрывается транзистор оптрона, дополнительно открывая Т701. Если импульс гашения длительный (ожидание нового СИ), успевает включиться светодиод оптрона, который открывает оптотранзистор полностью, и поддерживает открытым Т700, сколь угодно долго. При окончании импульса гашения, отрицательный фронт закрывает Т700 и оптотранзистор и открывает, кратковременно Т701, ускоряя включение луча, за счёт шунтирования R711.

Добавлено after 6 minutes 50 seconds:
Обратите внимание на другое забавное решение - регулировка астигматизма производится напряжением с выхода эмиттерного повторителя на Т702. Похоже, что низкое выходное сопротивление такого источника напряжения, как то благотворно влияет на качество регулировки астигматизма.

Valentin Gvozdev

Господа, а не подскажет ли кто идею насчет создание относительно простого генератора правильного меандра для проверки трактов вертикального отколения осциллографов. Чтобы фронты были не более 2-3 нс (меньше - лучше) и выход был достаточно мощным, чтобы на входной емкости прибора (+ короткого кабеля) в районе 50-60 пФ параметры сигнала не сильно ухудшались. И еще - чтобы генерируемая частота была по крайней мере несколько мегагерц, стабильность не важна.. Просто понимаю, что имеющейся Осы уже сильно недостаточно. Ибо она обеспечивает 5-6 нс на согласованой нагрузке, которые заметно увеличиваются даже при присоединении щупа 10:1 с входной емокостью в районе 15 пФ.

Пробовал использовать сигналы с КМОП-микросхем - результаты неоднозначные, так как импульсы там не совсем правильной формы, и, если верить той же Осе с полосой под 500 Мгц, с приличными выбросами, которые, даже будучи очень короткими, искажают результаты измерения ПХ в худшую сторону.

tofik71

ATTiny2313+кварц 20МГц =0,01Hz-10MHz

El-Eng

Valentin Gvozdev писал(а):Пробовал использовать сигналы с КМОП-микросхем - результаты неоднозначные, так как импульсы там не совсем правильной формы, и, если верить той же Осе с полосой под 500 Мгц, с приличными выбросами, которые, даже будучи очень короткими, искажают результаты измерения ПХ в худшую сторону.

Выход быстродействующей КМОП микросхемы (74ACxx и т.п.) - очень неплохой источник сигнала для проверки ПХ осциллографа. Только микросхема должна быть правильно запитана (развязывающая емкость 0.1 мкф по питанию в непосредственой близости, емкость порядка 100 - 1000 пф от вывода питания к земле, широкие полигоны питания и земли (не дорожки!) и т.д.), а осциллограф правильно подключен к ее выходу. Проще всего использовать подключение согласованным с обоих концов 50-омным кабелем. Чтобы не перегружать микросхему, можно использовать делитель, например, со стороны микросхемы ставится резистивный делитель 150 ом - 75 ом (его выходное сопротивление - 50 ом), а у входа осциллографа ставится нагрузка 50 ом. Тогда получится согласованная с обоих концов 50-омная линия передачи, микросхема будет нагружена на 180 ом, а сигнал будет ослаблен в 6 раз. Идеально, если вместо резистора 150 ом поставить такой резистор, чтобы амплитуда импульсов на входе осциллографа была в 6 раз меньше напряжения питания микросхемы, тогда будет учтено выходное сопротивление и согласование будет точнее. Кабель нужно подключать с учетом всех рекомендаций для монтажа ВЧ устройств (не забываем, что исследуя единицы наносекунд мы исследуем сотни мегагерц). Вот только после таких приготовлений можно судить о том, есть ли выбросы сигнала на выходе КМОП микросхемы. Я практически уверен, что нет, а наблюдаемые выбросы при использовании щупа-делителя на 10 связаны с неправильным подключением и/или неправильной ВЧ-компенсацией щупа (если она там вообще есть). (ВЧ компенсация это не подстроечный конденсатор, который обычен во всех щупах-делителях.)

ВикторС

El-Eng,
Правильно ли я Вас понял, что:
1) лучшим подбором номинала верхнего резистора в делителе (нижний - 75 Ом), будет измерение на постоянном токе (на входе инвертора 74АСхх - лог. 0), при котором вольтметр подключён к "дальнему" концу 50-омного коаксиального кабеля, зашунтированно резистором 50 Ом? при котором показания вольтметра в 6 раз ниже напряжения питания микросхемы (например -Uизм = 0,833В при Uпит = 5В)?
Или
2)При измерении на постоянном токе, вольтметр подключён к коаксиальному кабелю НЕ зашунтированному резистором на дальней стороне (ведь не импульсное, а постоянное напряжение измеряем)

Заранее благодарю за вразумляющий ответ.

El-Eng

Правильный вариант - 1). Если линия передачи согласована (нагружена на активное сопротивление, равное волновому), то она, в идеале, превращается в резистор, и становится неважно, на какой частоте (или постоянном токе) вы настраиваете параметры устройства с этой линией. Но согласование не должно нарушаться и параметры устройства не должны меняться при переходе от настройки к использованию, а это происходит во втором случае.

Почему согласование нужно на обоих концах линии. Сказанное выше про резистор - идеальный случай, в реале полного согласования в широком диапазоне частот добиться сложно, что-нибудь да отразится от нагрузки, вернется к источнику, отразится от него, вернется к нагрузке и т.д., поэтому лучше, если отраженная от нагрузки волна будет дополнительно поглощаться на стороне источника.

Valentin Gvozdev

Итак, попробовал по-быстрому вариант, предоенны El-Eng. Правда, без делителя на входе кабеля, а просто через резистор в 62 Ом и 50 Ом на конце, присоединенному к прибору. Результат порадовал - выбросов, которые при подключеии в ту же точку (а это вход триггера 74AC74) достигают процентов 10-12, почти что нет. А то, что есть в общем более-менее укладывается в положенные для этого параметра 5%. Завтра попробую с делителем, результат доложу.

Свежие картинки (сигнал частотй 5.5 Мгц):

Видна некоторая ассиметрия ПХ. Увы, но входной конвертор импедансов от С1-137 несколько портит картину.
То же самое на 10 нс/дел:

На другом канале:

ВикторС

Я, для своих опытов по осциллографостроению, собрал, навесным монтажом, вот такой кварцевый калибратор.

Внутри ФГ на К561ЛА7, работающий до 3,5МГц, и кварцевый калибратор на К1531ТМ2, ЛА3, с опорником на модуле кварцованного генератора на 16МГц. Выдаёт меандр и иглы положительной и отрицательной полярности длительностью 100, 10 и 3-5нс (точнее измерить нечем ).

Формирователь меандра и игл собран по схеме, подобной усилителю гашения осциллографа, выдаёт импульсы амплитудой 5В на подставке 1,2В, и работает очень быстро. А вот выходной делитель я делал уже из последних сил. Схема ниже. За переключателем AC-DC идёт ещё три высокоомных делителя, как на входе осциллографа, с коэффициентами деления 10 - 100 - 1000. Сделал так для того, чтобы входные повторители УВО и УГО тестить от источника сигнала. похожего на тот, который будет в реальном осциллографе.

Не совсем уверен, что это лучшее решение - осциллограммы, снятые GOS-3060, с обычным китайским щупом - делителем, при настройке, меня абсолютно устроили, кроме наводки 50 Гц на высокоомный делитель (не экранирован), когда он используется. С интересом выслушаю конструктивную критику и советы по улучшению выходного делителя. Представляется правильным оставить плавную регулировку выходного сигнала и последующее ступенчатое ослабление в 10, 100 и 1000 раз.
Заранее благодарю.

Valentin Gvozdev

Поигрался тут с прямым подключением прибора к выходу 74АС74 разным способом. А также просимулировал такое пдключение в оркаде для разных условий. Общие итоги таковы:
1) D случае наличия на дальнем конце кабеля ЕМКОСТИ (а в реальности она есть всегда, это входная емоксть прибора!) согласование в начале кабеля столь же важно, как и в его конце. В противном случае из-за переотражений в сигнале появляются дополнительные затухающие периодические выбросы (причем если внутреннее сопротивление источника меньше волнового сопротивления кабеля, то они положительны, если больше - то отрицаткельные (т.е. впадины). Эти выбросы накладываются на ПХ прибора и сильно портят результирующую картинку, заставляя думать, что все хуже, чем есть в реальности.
Так что согласование со стороны источника критически важно тоже!
2) Если емкости на конце нет и кабель нагружен на резистор, равный его волновому сопротивлению, внутреннее сопротвиление источника влияет только на амплитуду сигнала и ни на что больше. Но такого в раеле не бывает.

3) В любом случае, подобное подключение сглаживает фронты, ибо внутреннее сопротивление источника сигнала (50 Ом) образует ФНЧ с входной емкостью прибора. Симуляция показывает/, что при емкости в 33 пФ (как у меня) фронты по уровню 0.1-0.9 не могут быть короче 2-2.5 нс. Впрочем, для приборов, подобным обсудаемой самоделке, этого, наверное, вполне достаточно.
Картинки и все остальное - чуть позже.

Добавлено after 1 hour 24 minutes 48 seconds:
Еще немного наблюдений.
1) Отключение нагрузочного резистора на конце кабеля, подключенного ко входу прибора, привожит сигнал в полное непотребство, в котором исходный меандр не виден от слова совсем. Выбросы после фронтов почти в амплитуду сигнала (итого от пика до пика около 12 Вольт!), вместо горизонтальных площадок - медленно затухающие колебания. Впрочем, иного и дать не стоило.
2) Введение дополнительного резистивного аттенюатора на выходе микросхемы с целью снижения нагрузки на нее неизбежно приведет к уменьшению частоты среза ФНЧ, образованного сопротивлением источника сигнала и входной емкостью прибора, а стало быть - к затягиванию фронтов. Впрочем, тут, скорее всего, есть некий оптимум - и микросхему не перегрузить (ведь из-за этого крутизна фронтов падает), и не переборщить с коэффициентом деления, который моно подобрать экспериментально.

El-Eng

Valentin Gvozdev писал(а):Введение дополнительного резистивного аттенюатора на выходе микросхемы с целью снижения нагрузки на нее неизбежно приведет к уменьшению частоты среза ФНЧ...

Нет, это не так. Не забываем, что выходное сопротивление резистивного делителя - это сопротивление соединенных параллельно резисторов делителя, например, делитель 150 - 75 ом имеет выходное сопротивление 50 ом. Поэтому частота среза не изменится (по сравнению с одиночным резистором 50 ом между выходом микросхемы и кабелем, пренебрегая внутренним сопротивлением микросхемы).

Valentin Gvozdev

Удивительно и парадоксально, но это именно так (в смысле - Вы правы). Я не могу понять почему, но симулятор действительно показывает одинаковую длительность фронтов при любом коэффициенте деления. Ради интереса поставил делитель на входе кабеля 50 килоом-50 Ом. Сигнал на выходе уменьшился в 1000 раз, но фронты остались те же, несмотря на емкость, которая, казалось бы, через столь высокомный резистор должна заряжаться очень медленно.

El-Eng

Valentin Gvozdev писал(а):Я не могу понять почему, но симулятор действительно показывает одинаковую длительность фронтов при любом коэффициенте деления.

Здесь нам на помощь приходит метод эквивалентного генератора. Как учит старик Тевенин, любую электрическую цепь можно заменить на источник напряжения, состоящий из идеального источника напряжения U, равного напряжению холостого хода Uхх, и последовательного (внутреннего) сопротивления Rвн, равного отношению напряжения холостого хода к току короткого замыкания, Uхх/Iкз. Посчитаем это для делителя R1-R2 (E - приложенное к делителю напряжение).
U=Uхх=E*R2/(R1+R2), Iкз=E/R1. Rвн=Uхх/Iкз=(E*R2/(R1+R2))/(E/R1)=(E*R2/(R1+R2))*(R1/E)=(R1*R2)/(R1+R2)=R1||R2.
Так что, делитель на миллион, состоящий из резисторов в 1 мегаом и 1 ом, имеет выходное сопротивление 1 ом (а не 1 мегаом).

ВикторС

Коллеги, как вы думаете, как можно сделать регулируемое выходное напряжение тестового генератора меандра, при постоянном выходном сопротивлении - 50Ом, например?

Представляется, что низкоомныый переменный резистор перед выходным повторителем с Rвых=50Ом - не лучшее решение тк входная ёмкость повторителя будет затягивать фронты сигнала, особенно в среднем положении регулятора.

Или использовать логический элемент 74АСхх с открытым коллектором, и нагрузить его источником тока, напряжение питания которого регулируется. В этом случае, мы получим регулировку уровня выходного сигнала, хотя бы в пределах регулировки источника питания.