Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Electricman]

В отличие от сборок 114, 117 и иже с ними, сборки для ВЧ-осциллографов сделать попроще - они и схематически проще, и размерами больше. Разве что выходную не повторить.

Это вы ещё сборок от С1-126 и С9-27 не видели, там точно капут, не повторить.

[SM898]

Да это понятно, хотя они сделаны на керамике - паять там что-то
тяжеловато, если чего-нибудь менять внутри. Но я умудрялся -
в одном из приборов поменял больше половины КТ3101 и КТ640А-2.
Когда-то в моём экземпляре стала глючить синхронизация,
и я напрягся и сотворил весь усилитель синхронизации на СМД элементах
и BFR93. Получился 30*90 мм размер. При оригинальной, где-то 80*150 мм.
Вот только затык с туннельниками 1И308 - не смог найти с нужной буквой.
А так - усиление даже несколько побольше,чем у родной.
Но потом, нашёл непропай на родной плате, всё заработало и я успокоился.
Очень не хотелось перепаивать три десятка проводов, подключённых к плате.
Где-то валяется до сих пор то моё произведение.

[0leg-ch]

ВикторС,
[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4003951#p4003951"]Коммутацию конденсаторов интегратора, я делал на n-JFET 2sk117 (есть на Али - не дорогие)[/uquote]
Я подобный вариант пробовал. Хорош, когда времязадающих конденсаторов 2 шт, один из которых постоянный+подстроечный. А если больше -- то количество ключей сильно увеличивается... Приедут DG409 -- попробую ещё с ними.

подключить интегрирующий конденсатор и правый вывод резистора сброса 100Ом не на коллектор Vt6, а на эмиттер VT8. Так мы разгрузим VT6 от цепи сброса и будем заряжать интегрирующий конденсатор от источника напряжения,

Попробовал. Сильно возрастает нелинейность пилы.

Весь пучок транзисторов VT1-VT4 можно заменить на один транзистор BC547, подключённый, эмиттером, к затвору VT5, а коллектором - к коллектору VT6

Ну тогда получится совсем другая схема...

Valentin Gvozdev,

выход настраиваемого ГР подключить к входу Х осциллографа, а сигнал внешнего генератора - одновременно на вход Y и вход синхронизации ГР и посмотреть, что будет.

И сигнал бланкирования -- на вход Z, иначе на экране будет каша.

проверить реакцию системы на плавное изменение частоты (в несколько раз) и отсутствие зон неусточивой синхронизации, чем часто грешат простые схемы.

Это, скорее, проверка схемы формирования синхроимпульсов, чем именно генератора. Но, тем не менее, проверил. Плавно от 0 до 150 кГц и ступенчато 11 - 20 - 25 - 30 - 40 - 56 - 66 - 80 МГц. Всё в порядке. В авто режиме синхронизируется начиная с 4 Гц.

Вчера запустил обломки С1-112 с новыми генератором развёртки, высоковольтником и усилителем Z. Схемы последних двух -- во вложении. Плату ещё два месяца назад развёл процентов на 90, потом ноут глюканул и я потерял несохранённую разводку, осталось доделать где-то треть. И всё руки не доходят... Плата получается 70 x 85 мм.

Займусь сейчас формирователем СИ, и для автоматической установки уровня синхронизации хочу опробовать вот эту схему от Tek 2230:

[0leg-ch]

Для тех, кому не нравится жёлто-зелёный люминофор 8ЛО6И (вот такой):

На дисплейные модули смартфонов и иногда на задние крышки (имеются в виду запчасти) клеют цветные защитные плёнки, обычно красные, синие или бесцветные:

(модуль от Sony с розовой плёнкой). Перед установкой их снимают и выбрасывают, и в мусорке любого сервисного центра можно найти плёнки самых разных цветов:

Вместе с ЭЛТ это выглядит так. Голубая:

Синяя:

Розовая (для блондинок):

Красная (зелёная часть спектра почти исчезла, осталась жёлтая):

По размеру плёнки бывают разные, обычно на 1 - 2 8ЛО6И, но попадаются и побольше -- на свой С1-118А удалось найти синюю от модуля 7" планшета.

[Valentin Gvozdev]

А я тем временем спаял где-то половину нового БР. Пока ничего не включал, но тестовый запуск формирователя и селектора СИ будет уже сегодня вечером. А там вскоре дело и до "пилы" дойдет.

[ВикторС]

Олег,
на средней схеме Вашего высоковольтного источника питания, транзисторы VT7 и VT9 соединены с эмиттера PNP на базу NPN? через R29, без всякого смещения. Поясните, пожалуйста, как работает это соединение?
И ещё вопрос - как вы используете второй ОУ в корпусе DA1 (LM358)?

[0leg-ch]

ВикторС,
Высоковольтники целиком содраны с принтера Samsung ML-2550. В подробности их работы я особо не вникал, доверился серьёзной фирме. "Второй ОУ" -- это какой? DA1.2 стабилизирует анодное напряжение, DA1.1 -- катодное.

[ВикторС]

Олег, спасибо, начал соображать.
Выходит, у вас по отдельному блогинг-генератору со стабилизацией напряжения, на катодное и анодное напряжение...
В таком раскладе, с сдвоенным ОУ всё понятно.
Возникают другие вопросы.
Генераторы не синхронизированы. Вы пробовали найти помехи от биений их частот? Они как то экранированы?
Почему Вы используете разные схемы управления амплитудой, для катодной VT7, VT9 и анодной цепи - VT8?
Вы используете готовые высоковольтные трансформаторы от принтера или перематывали их обмотки?
У VT7? коллектор и эмиттер, местами не перепутаны?

[0leg-ch]

ВикторС,

Выходит, у вас по отдельному блогинг-генератору со стабилизацией напряжения, на катодное и анодное напряжение...

Да. Хотя 8ЛО6И можно запитать и от одного генератора, подключив анод к утроителю напряжения, я решил сделать отдельные преобразователи.

Вы пробовали найти помехи от биений их частот? Они как то экранированы?

Не экранированы. Помех нет. На моей позапрошлой работе были приборы с парой высоковольтных ИП (+ и - 2 кВ), пуш-пулы на нашем аналоге TL494, вот там они очень сильно влияли друг на друга, как через помехи по питанию, так и через магнитную связь трансформаторов (на чашках то-ли Б22, то-ли Б26). Помня это, я тут всё тщательно проверил.

разные схемы управления амплитудой, для катодной VT7, VT9 и анодной цепи - VT8?

Опорное напряжение в обоих генераторах подаётся на инвертирующий вход. Но в одном случае стабилизируется положительное напряжение (при росте амплитуды на выходе, Uнеинв увеличивается), а в другом -- отрицательное (Uнеинв уменьшается). Поэтому нужен доп. транзистор.

Вы используете готовые высоковольтные трансформаторы от принтера или перематывали их обмотки?

Готовые, без перемотки. Вообще, они расчитаны на питание 24 В, но при небольших потреблениях нормально работают от 15 В.

У VT7? коллектор и эмиттер, местами не перепутаны?

Перепутаны, конечно. Спасибо. Хорошо, что плату не доделал...

[ВикторС]

Олег,
после прояснения с включением VT7, всё на место встало.

[Valentin Gvozdev]

Для тех, кому не нравится жёлто-зелёный люминофор 8ЛО6И (вот такой):
Изображение

Олег, спасибо за совет по пленкам. А вот мне на вашей картинке очень понравилась ширина луча. Если это трубка 8ЛО6И, то получается что-то около 0.5 мм или того меньше. Интересно, это на какой яркости и при каком анодном такая красота получилась? Если можно, то расскажите про режимы работы трубки с напряжениями на всех электродах. Спрашиваю не просто так - у меня почему-то всегда получалось хуже. Даже с новыми трубками. Частично в этом виноват широкополосный УВО с большим усилением (что хорошо заметно при отключении предусилителя от оконечника - луч становится если не сильно тоньше, то однозначно резче), но даже и без него такой тонкой линии добиться не удаваось (разве что на минимальной яркости, пригодной при работе в полумраке).


P.S. Сегодня все-таки нашел время и запустил формирователь синхроимпульсов в боевом режиме. Поначалу все блудило и глючило, но потом причина была найдена и вроде бы устранена и теперь все отлично. Четкие импульсы что на НЧ (1 Кгц пока не пробовал, но на 10-50 все в порядке, причем на малых сигналах тоже), что на ВЧ. Полярность отлично переключается. Так тчо теперь надо запускать ГР, ибо без него ничего толком не проверишь. Картинки чуть позже.

[0leg-ch]

Valentin Gvozdev,

Если это трубка 8ЛО6И, то получается что-то около 0.5 мм или того меньше.

Да, 8ЛО6И. Но на фотках луч сильно толще, чем возможно. Есть какая-то наводка, или шумы УВО. Если отключить оконечник УВО от основной платы, то где-то 0.5 мм и получается. И на УГО тоже есть наводка, видно по размазанным вертикальным линиям. Но он на соплях собран, только для проверки ГР.

Интересно, это на какой яркости и при каком анодном такая красота получилась?

Яркость чуть выше средней, анодное около 2200 В. Его крутил от 1800 до 2400 В, почти ничего не меняется. Про остальные напряжения напишу позже.

Добавлено after 7 hours 14 minutes 11 seconds:
Прибрал сопли, стало гораздо лучше:

Результаты измерения напряжений на трубе (относительно земли):
A5 = 2200 В
БП (2), А2 (3), А4 (8) = 45 В (подключены к делителю между временными пластинами)
А1 (4) = -464 В (или +236 В относительно катода)
А3 (6) = 42 В
С (9) = 16 В
М (11) = -723 / -735 / -750 В (макс. яркость / яркость, как на фото / луч погашен)
К (13) = -700 В
Временные пластины = 25...65 В (приблизительно)
Сигнальные пластины = 37...53 В (луч на крайних делениях шкалы)

[Valentin Gvozdev]

Немного обещанных картинок по поводу нового блока разверток.

Итак, на текущий момент почти все готово к пробному запуску. Смонтировано 95% необходимых для этого деталей, пустые места на плате - это для конденсаторов медленных пределов и набора реле и времязадающих резисторов. Их ставить пока смысла нет, поскольку предстоит уточнить номинал самого маленького из них, на основе которого будут рассчитываться и остальные.


Далее картинки синхроимпульсов. Во всех сулчаях на входе тракта сигнал амплитудой 200 мВ, что соотвествует двум клеткам на ЭЛТ при выбранном положении входного аттенюатора.

Синхроимпульсы на 1 Кгц. Сверху - сигнал на выходе усилителя синхронизации, снизу - сформированные импульсы.

Коэффициент отклонения каналов разный в 5 раз- это видно на следующем фото:


Теперь то же самое на 1 Мгц:


На 10 Мгц:


На 25 Мгц (тут я специально выкрутил ручку уровень в сторону, чтобы имплуьсы были несиммтричныи):


И на 50 Мгц - почему-то тут сигнал на выходе усилителя сильно посел (не исключено, что из-за влияния щупа), а на выходе формирователя все пучком. Кончено, осциллограф рисует синусоиду, ибо ничего иного на такой частоте он нарисовать уе не может - полосы не хватает):



А теперь посмотрим, что показывает 500-Мгц осциллограф Осы при входной частоте 52 Мгц при разных положениях ручки уровень:


По моему, все шикарно.

И, наконец, 100 Мгц на входе:


ИМХО более чем нормально.

Так что в ближайшее время будем запускать ГР, думаю, с синхронизацией проблем не будет.

[0leg-ch]

Valentin Gvozdev, да, у вашего прибора луч широкий... Я вчера ещё с напряжением 4-го анода поэкспериментировал. Если сделать его вольт на 15-20 выше, чем на 2-м аноде, фокусировка и толщина ещё немного улучшается. Но при этом слегка уменьшается чувствительность трубы. У вас же 4-й анод на земле, со 2-м его соединять не пробовали?

[Valentin Gvozdev]

Олег, на самом деле все не так плохо, просто камера в смартфоне у меня с разбитым стеклом, оттого есть дополнительное размытие ярких контуров. Но явно хуже, чем у вас.
Большое спасибо за таблицу напряжений, постараюсь измерить еще раз у себя и сравнить. Но скажу сразу, что потенциал катода относительно первого (или второго - уж не помню.) анода (который у меня +50 относительно земли) у меня почти ровно 700 Вольт, как по паспорту. В основном потому, что именно это напряжение наиболее сильно влияет на яркость. А скорее даже не на яркость как таковую, а на максимально достижимую яркость при приемлемой ширине линии. Каждые 50 Вольт этот параметр сильно улучшают, улучшается также фокусировка на малых яркостях, но - страдает чутье. А это при полосе в 50 Мгц гораздо важнее, чем при 10-15. Поэтому в итоге я остановился на этом значении.
По поводу 4-ого анода - вы мои мысли читаете... Не далее как вчера я ради эксперимента соединил его с первым (или вторым - не помню я ту нумерацию.. короче с тем, что работает в паре с бланкирующими пластинами). Чутье по горизонтали осталось на том же уровне, по вертикали упало процентов на 10-12, но - луч стал немного тоньше, что почему-то особенно заметно на миллисекундных развертках. Разница невелика, но визуально она есть (разумеется, пришлось довольно сильно скручивать астигматизм). Но что более важно - зависимость ширины луча от яркости стала менее выраженной. И, похоже, фокус и яркость стали менее взаимозависимыми. Так что в итоге оставил именно так, компенсировав потерю чуйки усилением у УВО. Теперь 50 Мгц полностью линейно разворачивает лишь на 5 клеток из 6, но это мелочи.

Добавлено after 1 hour 20 minutes 10 seconds:
Кстати, вот специально постарался качественно снять картинки при разных яркостях. Сигнал - меандр в 1 Кгц с калибратора, что исключает ВЧ-шумы и прочее.

Почти самая малая яркость:

Тут видно, что линия состоит из центральной яркой части и более темного обрамления. Это обрамление по большей части из-за дефекта фотоаппарата.
Средняя яркость, которую можно считать рабочей:


И, наконец, почти максимум, при котором линия еще не очень сильно расползается:

При тусклом внешнем свете такая картинка довольно ощутимо бьет по глазам. Хотя катодный ток трубки не достигает предельно допустимых значений.

[bor1]

0leg-ch подскажите вы схему преобразователя в какой программе рисовали?

[Valentin Gvozdev]

Итак, можно себя поздравить. После очередных ночных бдений удалось все-таки запустить ГР по гибридной схеме - интегратор, разрядно-зарядная цепь и формирователь защитного интервала от С1-137, а схема запуска и синхронизации - от С1-157. Переходные каскады между схемой С1-137 и ЭСЛ-микросхемами, за которые я боялся больше всего, работают успешно. Хотя там есть простор для оптимизации. Пока еще говорить полностью рано, но по предварительным результатам в несинхронизированном режиме все работает примерно так же, как и в предыдущем приборе. Вполне удается получить длительность ЛНН 100-150 нс (С=100 pF, R = 2 Ком), что вполне достаточно для 10 нс/дел. К сожалению, как и в тот раз, пока не удалось ускорить заряд конденсатора на самых быстрых пределах, где время обратного хода почти равно прямому. Все попытки сделать это приводят срывам, возбудам и прочим явлениям. простые попытки выжать из генератора пилу с временем прямого хода меньше 100 нс (в расчете на 5 нс/дел), пока тоже неудачны - будто существует какой-то предел, попытка преодолеть который приводит в артефактам и неустойчивостям. Также не очень понятно, почему на этот раз цепочки, успешно ускоряющие остановку прямого хода и уменьшающие нежелательное повышение амплитуды ЛНН с повышением скорости в прежнем проекте, хоть и выполняют свою функцию, но дают ощутимые искажения пилы - судя по всему, дело в топологии платы, где земляной полигон сильно разрезан дорожками.

Не факт, что удастся выжать эти самые 5 нс/дел (видимо, придется делать двукратную растяжку в УГО), но уже ясно одно - все работать будет. Сегодня-завтра попробую устранить основные косяки, испытать менее быстрые пределы, а также посмотреть, как все это синхронизируется.
Картинки и схемы - чуть позже.

[ВикторС]

Валентин,

А какой транзистор у Вас стоит в источнике зарядного тока, следом за ОУ (по схеме С1-137)? В смысле, на сколько он быстродействующий?
Когда я собирал макет БР с источником тока и зарядным конденсатором, использовал каскодный источник тока с напряжением питания +24В. На базе транзистора ОБ - +12В. В каскодной паре - BC557, На базу верхнего транзистора, - зарядное напряжени, формируемое ЭП на BC547
Минимальная длина ЛНН 25нС при С=20пФ R=1,5КОм. Шаг токозадающих резисторов 1,5 - 3 - 7,5

[Valentin Gvozdev]

Виктор, у меня там стоит КТ363. Пробовал менять на 3107, большой разницы Вроде бы не отметил. Кстати, интересное наблюдение - пробовал подпаивать параллельно задающему конденсатору второй, емкостью 10 нФ (чтобы имитировать миллисекундный режим). Все работало, но - в паузах между импульсами пилы был явный ВЧ-возбуд (широкая линия на осциллографе). Когда поставил последовательно с конденсатором низкоомный (20 ом) резистор, то все это полностью пропало. Так что в исходной схеме он там явно н только для того, чтобы ограничивать ток зарядки.

[ВикторС]

Я видел такие схемы, с низкоомным резистором в цепи зарядного конденсатора. Полагаю, что ток заряда, значительно ниже, чем тот, который эти резисторы задают. Может быть, они от звона в момент разряда? Я не исследовал эту тему у меря звона не было, но я только навесной монтаж делал.