Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Коллеги привет,

Вот я спрашивал - не коротковат ли импульс от лавинного генератора - 0,35нС - для наблюдения на самодельном осциллографе, и благодаря Большому Брату, который, как известно, следит за нами, в первой строке персональных предложений ютьюба, получил видеоролик с генераторм, формирующим фронты длительностью 2,4нС - предел, стремление к которому, в радиолюбительской практике, реалистично.
Автор ролика использует генератор импульсов для нужд рефлектометрии.
Полный видеоролик здесь:https://www.youtube.com/watch?v=9cP6w2odGUc

Схема генератора.
Изображение

Регулировку амплитуды импульсов можно производить изменяя напряжение питания ИС и/или при помощи внешнего 50-омного аттенюатора от С1-75, рассмотренного ранее.
Более точно, выходное сопротивление можно построить, поставив на выходе каждого инвертора резистор 200 Ом, а добавочное сопротивление поставить перед выходным разъёмом.
С уважением, ВикторС.
Реклама
Аватара пользователя
musor
Друг Кота
Сообщения: 39197
Зарегистрирован: Сб сен 13, 2014 16:27:32
Откуда: СпиртоГонск созвездия Омега

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение musor »

зачем сада маза
бирем 531ла3+тм2...полусаем делаемое
ZМудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами.
Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний.
Умный и у дурака научится, а дураку и ..
Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет.и МЧС опаздает
Реклама
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

У меня, формирователь игл, сделан на К1531ЛА3 - тоже, ок 3нС. И 531я серия тоже есть. В предложенной схеме, весь фокус в формировании выходного сопротивления генератора 50 ОМ, для согласования с кабелем. И теперь мне интересно такой буфер прикрутить на формирователь иголок. :solder: Раньше я думал что при параллельном включении лог. элементов будет звон на фронтах, о разбега параметров кристалла. Оказывается - нет звона. :shock:
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
SM898
Вымогатель припоя
Сообщения: 631
Зарегистрирован: Вс июл 21, 2013 16:24:58
Откуда: Юг Руси.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение SM898 »

ВикторС писал(а):формирующим фронты длительностью 2,4нС
Вот интересно, в даташитах на 74АС серию не нашёл такого параметра,
как длительность фронта/спада. Есть "задержка распространения",т.е.
на какое время опаздывает выходной фронт относительно входного.
А длительности фронта нет. Не нормируется, что ли?
Конечно, генератор в ролике сделан из сучков и мухоморов. Я бы конструктивно сделал
несколько по-другому - сам задающий на двух элементах в паралель, что бы
ему было легче перезаряжать входную ёмкость остальных четырёх.
И согласующие резисторы на выходах элементов применил бы smd 0603 (или 0402,
у кого глаза молодые, что бы запаять такие :) )
и расположил бы их под микросхемой, предварительно немного отогнув
её ножки, что бы они достали до платы. Из-под микросхемы вывести
общий полосок подключения резисторов и сразу на выходной разъём SMA,
может, через небольшой дополнительный резистор согласования. Наверное,
фронты могли бы быть покруче, правда, не знаю,насколько.
Кстати, ведь в 74-й серии есть еще более быстрая логика, чем АС.
Правда, те серии более низковольтные по питанию.
На мой взгляд, 2,4 нс многовато,ведь у 100МГц осциллографов (самые
распространённые сейчас) переходная характеристика 3,5 нс, и какой вклад
при измерениях внесёт длительность фронта самого генератора - х.з. И как узнать
реальную длительность фронта в генераторе,если нет доступа к гигагерцовому
осциллографу? И потом, как их, эти длительности - плюсовать, или алгебраически складывать?
В метрологии ведь есть правило - образцовый прибор должен быть, по крайней мере,
в 10 раз точнее поверяемого. Конечно, если по теме самодельных осциллографов - и такая
длительность - уже неплохо.
А вдруг, через год-другой понадобится поглядеть что-то более быстрое?
Вот, Валентин замахивается уже на модернизацию до 70-80 МГц.
А вдруг у него и 100МГц получится? Или даже чуть больше. :wink:
Да и промышленные с полосой 100-200 МГц иногда хочется проверить.
Я на прошлой странице приводил ссылку на CQHAM - там автор топика измерял
ПХ своего 200 МГц осциллографа с помощью сделанного им генератора
на двух СВЧ транзисторах, и результаты были вполне правдоподобные.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

SM898,
на Востоке говорят "Учитель приходит тогда, когда готов Ученик". В нашем раскладе толкование таково - ежели есть промышленный осц, или самодельный, хоть в реализуемом проекте, с полосой 200 МГц, тот сделает себе калибратор с пикосекундными фронтами, а на С1-94, даже модернизированном, такие фронты будут всё равно затянуты - насладиться крутизной фронтов всё равно не получится.
С уважением, ВикторС.
Реклама
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Насчет необходимого времени нарастания импульса испытательного генератора - во многих источниках рекомендовано, чтобы оно было как минимум в 3-4 раза меньше, чем предполагагаемое время нарастание ПХ тестируемого тракта. Т.е. генератор с фронтами в 2 нс адекватен для тестирования приборов с полосой пропускания максимум в 50 Мгц. Если прибор быстрее, то мы будем наблюдать на нем нечто среднее между временем нарастания импульса испытательного генератора и временем нарастания собственной ПХ. И выброс на ПХ не сможет проявиться в должной степени.
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Реклама
сэм
Друг Кота
Сообщения: 5248
Зарегистрирован: Вт авг 26, 2008 14:36:02
Откуда: москва

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение сэм »

[uquote="SM898",url="/forum/viewtopic.php?p=3950545#p3950545"]
ВикторС писал(а):формирующим фронты длительностью 2,4нС
В метрологии ведь есть правило - образцовый прибор должен быть, по крайней мере,
в 10 раз точнее поверяемого. .[/uquote]
Поправочка, не в 10, в 3 раза.
Аватара пользователя
SM898
Вымогатель припоя
Сообщения: 631
Зарегистрирован: Вс июл 21, 2013 16:24:58
Откуда: Юг Руси.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение SM898 »

Ну, в 3 раза - это в отдельных случаях, например, когда поверяются приборы СВЧ.
Во многих из них были уже почти предельно достижимые, на тот момент, характеристики,
и иметь что-то образцовое, радикально более точное не позволяли законы физики (или ещё какой науки).
Или, если поверяется что-то особо точное, сопоставимое по точности с образцовым. А так,
у нас, в большинстве случаев старались применять образцовые приборы минимум в 10
(а бывало, и в 100) раз точнее поверяемого.
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Коллеги привет,

Нашёл в сети страницу с теоретической частью и онлайн калькуляторами аттенюаторов П и Т типа для заданного сопротивления входа / выхода и коэффициента ослабления по напряжению или мощности. Как раз то, что нужно для регулировки выходного напряжения калибратора фронтов.
Ссылка на страницу:
https://vpayaem.ru/inf_atten.html
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Начал пристально изучать схему УВО С1-166 со "взрослым" двухканальным конвертором импеданса на предмет скорого восплощения на практике. И тут же возникли вопросы. Первое - зачем в приборе с полосой в 50 Мгц в реиме открытого входа сигнал подается не напрямую, а через параллельную RC-цепь 1 Ком-22n? Какова вообще роль этих резисторов и почему нельзя просто закорачивать конденсатор, как много где делается?

Единственное, что приходит на ум - это некая корректирующая цепочка, работающая на низких частотах и компенсирующая нелинейность АЧХ, возникающую дальше по тракту.

Второе - почему при нулевом коэффициенте затухания сигнал проходит напрямую, а в режимах 10:1 и 100:1 до и после высокоомных аттенюаторов введены довольно высокоомные (для этих цепей) резисторы 39-100 Ом? И почему они именно такие? Мне кажется, что это опять же для компенсации неидеальности атенюаторов, на этот раз на ВЧ (50-100 Мгц), где их коэффициент передачи могут быть сильно больше номинального. Вероятно, эти резисторы вместе с конструктивными емкостями образуют некие ФНЧ, которые компенсируют пролаз ВЧ-сигнала мимо аттенюаторов. Если это так, то настрока всего этого хозяйства будет весьма забавной и вряд ли простой....

Изображение
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Аватара пользователя
0leg-ch
Встал на лапы
Сообщения: 133
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2009 01:49:43
Откуда: Тула

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками

Сообщение 0leg-ch »

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=3953626#p3953626"]зачем в приборе с полосой в 50 Мгц в реиме открытого входа сигнал подается не напрямую, а через параллельную RC-цепь 1 Ком-22n?[/uquote]
Полагаю, это из-за ёмкости между контактами реле и обмоткой/землёй. И там не просто параллельная RC-цепь получается, ещё от точки соединения резисторов 2-4 пФ на землю.


И попутно вопрос -- а где можно приобрести высоковольтные (минимум до 3 - 4 кВ) высокоомные (5 - 20 МОм) резисторы? Типа тех, что используются в БП лазерных принтеров.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3755
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение El-Eng »

0leg-ch писал(а):
Valentin Gvozdev писал(а):зачем в приборе с полосой в 50 Мгц в реиме открытого входа сигнал подается не напрямую, а через параллельную RC-цепь 1 Ком-22n?
Полагаю, это из-за ёмкости между контактами реле и обмоткой/землёй.
Кроме того, это защита контактов реле от броска тока/искры при разряде заряженного конденсатора (ВЧ реле вряд ли выдерживают такое без вреда).
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Коллеги привет,

Возможно, действительно - резисторы перед и после релейного коммутатора диапазона - дань этим реле.
Интересно отметить, что и с этими, отявленными, ФНЧ, С1-166 обеспечивает заявленную полосу. Значит эти резисторы, с ёмкостью монтажа и элементов конструкции реле, валят полосу не достаточно сильно.
Вот, для примера, два входных коммутатора осциллографов с галетниками, без реле.

Входной Каскад HP-1740A - 100МГц, 3,3nS Rin 1МОм или 50Ом
Изображение

Конструктивное исполнение коммутатора в HP-1740
Изображение

Входной каскад IO-4360 - 60МГц 14нС
Изображение

Выходит, что коммутатор диапазонов УВО осциллографа 50+ МГц можно сделать и без реле. :idea: :solder:
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
SM898
Вымогатель припоя
Сообщения: 631
Зарегистрирован: Вс июл 21, 2013 16:24:58
Откуда: Юг Руси.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение SM898 »

ВикторС писал(а):Выходит, что коммутатор диапазонов УВО осциллографа 50+ МГц можно сделать и без реле.
Ну, в том же С1-65А (50 МГц) входные делители распаяны прямо на контактах галетника.
И всё это хозяйство полностью закрыто мощным экраном.
А в отом НР контакты, вместе с резисторами делителя прямо на плате - там же написано.
И наверное, проектировалось с учётом минимизации большинства вредных явлений в делителях,
и возможно, не один раз опробовались разные варианты топологии.
ПС. В наших тоже было нечто похожее, например, в С1-92 (да и в моём С1-117) - махонькие
позолоченные контакты замыкались общим кулачковым валом в определённой групповой
последовательности. Всё это размещалось на одной общей платке, вместе с резисторами делителей.
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Вот ещё, в догонку - Tektronix 2225 - 50Мгц - тоже механическая коммутация.
На фото видно, что коммутатор AC-GND-DC - обычный, движковый, и распаян прямо на плату.
А вот на разделительном конденсаторе экономить не стали.

Изображение

На втором фото - вид на экран аттенюатора каналов УВО - вид сзади. Экран - просто решето. Отверстия, ИМХО, для подстройки КПЕ. Резистор плавной регулировки усиления, не имеет спец. экрана, кроме собственного корпуса.

Изображение
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Собсвтенно говоря, в том, что входной делитель можно сделать без реле, никто и не сомневается. Другое дело, что подобные вещи требуют применения нестандартных компонентов (типа тех галетников с контактами прямо на плате, микроконтактов с кулачковыми приводами - в общем того, что скорее всего делается под конкретный прибор и не выпускается серийно), а также тщательной продуманности компоновки готового устройства, которую надо делать ИЗНАЧАЛЬНО. Ни то, ни другое вряд ли подходит для домашнего конструирования. Реле в этом смысле буквально панацея. Они выпускаются серийно, они позволяют на этапе проектирования плат и схемы вообще не думать о конструктиве, а у тем более о расположении органов управления на передней панели. Так что лично я просто не вижу им альтернативы.

Кстати, давно хотел задать вопрос - а на основе чего в схемы высокоомных делителей достаточно быстрых осциллографов вводятся низкоомные резисторы? Смотрю на схемы разных приборов - в кадом из них эти резисторы в разных местах. Такое ощущение, что денлалось все это методом проб и ошибок с выбором в каждом случае лучшего варианта. Интерсего, есть ли какя-нибудь литература по этом вопросу?
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Валентин, не совсем понял Ваш вопрос. Вы говорите, про низкомные резисторы, стоящие до и после высокоомных ячеек деления? Как те самые в С1-166 - перед и после контактов реле?
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

В широком смысле и про них тоже. Но в основном про те резисторы, что стоят последовательно с конденсаторами, причем порой как в верхнем, так и в нижнем плече.
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Аватара пользователя
ВикторС
Собутыльник Кота
Сообщения: 2879
Зарегистрирован: Ср дек 04, 2013 14:37:35
Откуда: Санкт Петербург
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение ВикторС »

Валентин,

Я посмотрел высокоимпедансные делители в быстрых осциллографах прошлых лет.
В С1-71 и С1-65 (коммутатор на галетниках) - низкоомных резисторов, последовательно с конденсаторами, нет.
В Instek GOS-600 и Rigol DSO-1052 (коммутатор на реле), такие резисторы есть.

Только один нюанс. В С1-65, в делителе 1:100 нижнее плечо делителя включает конденсатор 180пФ, зашунтированный последовательно включёнными конденсатором 100пФ и резистором 100 Ом.

Похоже, разработчики пытались что то дополнительно подкорректировать по месту, этой, подстраиваемой, RC цепью.
С уважением, ВикторС.
Аватара пользователя
Valentin Gvozdev
Опытный кот
Сообщения: 894
Зарегистрирован: Сб фев 24, 2018 10:11:28
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сообщение Valentin Gvozdev »

Если найду время, постараюсь свести в одну табличку топологии и номиналы элементов в высокоомных делителях разных осциллографов с полосой 50-100 Мгц. Думаю, будет любопытно.

А по поводу С1-65 - в моем приборе при наладке входного делителя 100:1 собранного по простейшей топологии, выяснилось что он имеет сильный подъем АЧХ выше расчетной на частотах от 40 Мгц и выше (я об этом писал). "Разделение" конденсатора нижнего плеча на два равных, один из которых подключается через подстроечный резистор, позволило сильно улучшить АЧХ, сделав ее почти идеальной мегагерц до 80. Причем положение подстроечника влияло очень и очень сильно. Наверное, с чем-то подобным и очень похожим способом боролись и создатели С1-65.. Только я не понимаю природу этого явления.
"Простые" конструкции - обычно лишь источник разочарований. (c) RU3AEP
Ответить

Вернуться в «Измерения»