Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[ВикторС]

[uquote="tofik71",url="/forum/viewtopic.php?p=4105519#p4105519"]сравнивая схемы с1-94 и с1-94/3,а также сами приборы в живую я пришел к выводу,что производитель разогнал
с1-94 -10мГц до с1-94/3-25мГц за счет применения дополнительной коррекции о которой вы пишите,а также замены кт361 на кт326 и применение в круговую кт325, а так схема УВО с1-94/3 та же,что и с1-94.
Приложенная схема с1-94/3 оставляет желать лучшего,но другой к сожалению нет,однако суть понять можно.

https://img.radiokot.ru/files/124228/2n9k8z7z7z.JPG[/uquote]

Спасибо за схему С1-94/3 - первый раз вижу.
Теперь понятно, что С1-94/3 сделан на базе осциллографа САГА, с двумя доработками - улучшен селектор полярности СИ и добавлена линия задержки. Масштабирование УВО 1-2-5, за счёт изменения коэффициента усиления первого каскада, оставлено без изменения, (сравним с С1-118), потому ожидается изменение полосы усиления при переключении пределов. Хотя, можно предположить, что частотные ограничения последующих каскадов, нивелируют это изменение полосы.

От себя добавлю, что тестил формирователь полярности СИ на К554СА2 с двумя эмиттерными повторителями на входе, и двухполюсном 2П2Н переключателем на входе, перед ЭП. Работает до 40МГц.

Добавлено after 4 minutes 4 seconds:
[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4105559#p4105559"][quote] надо стремиться к Гауссовой АЧХ и почему невозможно совместить ровную АЧХ в полосе и приемлемую ПХ.[/uquote]

Валентин, можно ли перефразировать Ваши слова так: При настройке УВО, нужно стремиться к отсутствию выбросов на фронтах и волн на вершине прямоугольного импульса гораздо больше, чем к достижению максимальной крутизны ПХ (длительности фронта и спада импульса)?

[Valentin Gvozdev]

Валентин, можно ли перефразировать Ваши слова так: При настройке УВО, нужно стремиться к отсутствию выбросов на фронтах и волн на вершине прямоугольного импульса гораздо больше, чем к достижению максимальной крутизны ПХ (длительности фронта и спада импульса)?

Виктор, мне кажется, не все так категорично. Давайте подумаем, что мы хотим от УВО. Прежде всего, как можно достоверной передачи амплитуды как в можно широкой полосе частот. Что почти эквивалентно достоверной передаче формы сложного многочастотного сигнала со спектром, полностью или почти полностью попадающем в эту самую полосу частот. Плюс - как можно меньших искажений и аберраций при отображении сигналов, спектр которых сильно шире полосы частот и которые правильно УВО отобразить не может в принципе (например, меандр с очень крутыми фронтами).

Так вот - тут есть некое противоречие. Первому условию наилучшим образом удовлетворяет максимально плоская АЧХ. При ней на относительно медленных фронтах никаких искажений, выбросов, колебаний не будет, синус также будет передаваться очень точно. Но - стоит подать сигнал с широким спектром, как на на фронтах неизбежно возникнут сильные выбросы и прочее. Чтобы уменьшить их, мы вынуждены делать АЧХ с плавным спадом, жертвуя корректностью передачи амплитуд в ВЧ-области. Теоретически идеальна Гауссова АЧХ, на практике получается некое приближение к ней.

И критерий оптимальности будет скорее всего такой - нужно стремиться к минимальному времени нарастания при выбросе ниже некоторого порогового значения. Которое обычно принимается равным 5%. В любительских условиях его, наверное, вполне можно расширить до 7-10%, что даст возможность реализовать более плоскую АЧХ, или отодвинуть точку спада в -3dB на 10-20%. Конечно, моно сделать ПХ вообще без выброса, с плавным краем фронта. Но тогда при прочих равных сильно пострадает АЧХ на ВЧ. И вместо, скажем, граничной частоты в 50 Мгц, выйдет 30-35.

[add.ocean]

эксперименты с коррекцией говорят о том,что в те времена аппаратура проектировалась с запасом,чтобы не париться при настройке,подогнали под ТЗ.

Я сравнивал схемы С1-118 и С1-118А и пришел к выводу, что кроме замены 155ТЛ... на 531ТЛ - разницы нет, те же детали, те же номиналы.
Мой опыт говорит что С1-118А как он настроен с завода - это осцилл с почти Гауссовой АЧХ и пределом 10 МГц.


Разгон, полностью проиходит за счет крутого спада АЧХ (см. про фильтры) и сопутствующих выбросов.
Т.е. хороший осцилл с Гауссовой АЧХ до 10МГц превращается в осцилл с АЧХ до 30 МГц, который начинает показывать то чего нет.

Я вот уже думаю, что не стоит так делать. Разгоны эти для "энтузиастов", или, кто хочет изучить, разобраться и т.д. Осциллограф это прибор для наблюдения формы импульсов (для измерения амплитуды, АЧХ и пр. есть другие приборы), и к нему должно быть доверие по основному назначению.

Добавлено after 19 minutes 32 seconds:
Для получения хорошей нагрузочной сспособности, уже приводили схему генератора на ТШ с буфером из пяти элементов (можно и 6 поставить, с резисорами по 300Ом,

первым делом я сделал буфер на 6 элемениах ТШ с резисторами 300 Ом. У него есть ню-анс, которого я не ожидал. У элементов разная характеристика, и на фронте импульса видны ступеньки.
подключение одного канала осцилла на общий выход, а второго канала осцилла на выходы отдельных элементов, показывает что именно фронты отдельных элементов включаются в разное время (разница может 0,5-1 нс, но фронты четко различаются на экране)

возможно это потому что микросхема 74AC Интеграл. Возможно это характерно только для элементов Шоттки.

На одном элементе работает нормально.

[tofik71]

add.ocean,какую картинку и с какой формой сигнала из выложенных вами считаете оптимальной применительно к с1-118

[add.ocean]

какую картинку считаете оптимальной

я еще не сделал, но идея такая (только что пришла):
В тектрониксе есть кнопка "фильтр 20МГц". надеюсь фильтр там Гаусс. А уж спад за пределами полосы равный -6дБ на октаву простирается очень далеко.
сфотографировать меандр моего источника с этим фильтром, и считать образцом для настройки на глаз.

[tofik71]

add.ocean,спасибо и еще один вопрос или идея,многие сочтут ее бредовой,но все таки,вам не приходила идея в ходе экспериментов с ЛЗ намотать ЛЗ по подобию с1-112 или с1-118 с несколькими отводами с одного конца на каком то определенном расстоянии.

[Valentin Gvozdev]

Я вот уже думаю, что не стоит так делать. Разгоны эти для "энтузиастов", или, кто хочет изучить, разобраться и т.д. Осциллограф это прибор для наблюдения формы импульсов (для измерения амплитуды, АЧХ и пр. есть другие приборы), и к нему должно быть доверие по основному назначению.

Тут надо понимать, что у каждого усилителя есть свой предел увеличения усиления на каждой частоте. И если мы хотим разогнать тракт, изначально сделанный под 10 Мгц, скажем, до 20, то мы обязаны обеспечить также и усиление на 40 Мгц в соответствии с кривой Гаусса. Если усилитель такое допускает за счет снижения импеданса корректирующий цепочек, то миссия выполнима и ничего плохого в этом нет. Если же он даже при закороченных цепочках не дает нужного усиления, то тут увы - надо переделывать весь усилитель, форсировать режимы и прочее.

[add.ocean]

намотать ЛЗ с несколькими отводами с одного конца

ЛЗ от С1-118, С1-131 и подобные (намотанные "воткрытую" сравнительно толстым проводом) насколько я понял, работают приемлемо до 10МГц. поскольку все снаружи - наверное там можно исхитриться и и сделать отводы. Можно и укоротить, это вообще легко. Пытаюсь представить, зачем это нужно.... Либо мы видим на экране точный момент сигнала, который триггернул прямой ход (и даже немного перед ним) - либо ЛЗ нам и не нужна.

хорошая ЛЗ (как С1-64) устроена похоже, но технологически иначе. Тонкий (около 0,2мм) одножильный провод в тончайшей фторопластовой изоляции (обмотка как МГТФ но один слой) намотан на полиэтилен и сверху экструдирован тоже в полиэтилен, сверху экран, сверху опять внешний полиэтилен. Вся конструкция выглядит как отлитая за один раз (отпечатки провода и экрана в полиэтилене, как будто залили жидким). Разобрать это сохранив работоспособность и параметры - вряд ли возможно.

[tofik71]

add.ocean,спасибо за ответ, вашу позицию понял.Есть две ЛЗ от с1-65 и с1-93 попробую одну вскрыть для изучения.А намотать подобие с1-118 не вопрос нужно примерно метров восемь двойного провода. Витой парой получается жесткая.

[ВикторС]

меня не отпускает впечатление, что ЛЗ для парафазного такта, должна мотаться двумя проводами, встречно, для взаимной компенсации внешних помех и наводок. В этой связи, мне не совсем понятно история про намотку ЛЗ проводом С1-64, в один слой, одножильным проводом, во внешнем, поверх намотки, экране. А как организована вторая ЛЗ, для противофазного сигнала? Это получается отдельная навивка, в отдельном экране?

Добавлено after 32 minutes 3 seconds:
И в догонку вопрос - как будет вести себя ЛЗ, у которой оба канала, намотаныы на каркасе, двумя проводами, равной длины, уложенными виток к витку? Представляется, что там полезный сигнал взаимно компенсируется.

[Valentin Gvozdev]

Господа, глупый и одновременно важный вопрос. Вот мы тут рассуждаем от ачх и пх и постоянно упоминаем ачх гауссова фильтра. А по какой формуле она, собственно, считается? Просто такое ощущение, что в своих расчетах я пользовался неверной формулой, взятой из какой-то книги. Ибо результат по ней и то, что считает filter solutions, очень разнится.

[tofik71]

ВикторС писал, ЛЗ для парафазного такта, должна мотаться двумя проводами, встречно.Про намотку ЛЗ в с1-65 я тоже не все понял,но как говорят,вскрытие покажет.А что касается с1-112 и с1-118 то ЛЗ намотана двумя свитыми проводами в одну сторону. Для того чтобы убедиться в этом достаточно взять отрезок сетевой витой пары , намотать на что то круглое и сравнить с ЛЗ с1-118

[ВикторС]

У меня только программа FilterPRO от TI есть
Вот экзешник
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... TSetup.exe

И мануал к ней
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... manual.pdf

[Valentin Gvozdev]

Вроде бы разобрался. Нашел в тектрониковском трактате график оптимальной АЧХ, где на удвоенной частоте по отношению граничной спад должен быть -12 dB или около 0.25 от НЧ. Что согласуется с результатами расчета по формуле EXP(-0,35*(F/Fгр)^2)). Также это полностью согласуется с АЧХ Гауссова фильтра ТРЕТЬЕГО порядка, которую дает filter solutions.

[add.ocean]

А откуда взяли про "один провод" в ЛЗ? Намотка точно такая же как везде. Я сказал, провод используется.
Ломать не советую, все же дефицит, лучше использовать по назначению. , на фото не С1-64, а что-то более толстое.
Тем не менее принцип тот же


А вот уже более курьезное, не знал чтот так тоже бывает. С1-75

[ВикторС]

[uquote="tofik71",url="/forum/viewtopic.php?p=4105935#p4105935"]А что касается с1-112 и с1-118 то ЛЗ намотана двумя свитыми проводами в одну сторону. Для того чтобы убедиться в этом достаточно взять отрезок сетевой витой пары , намотать на что то круглое и сравнить с ЛЗ с1-118[/uquote]

Вот сейчас по памяти и на пальцах рассуждаю. Есть ЛЗ двух типов. В первом случае - это длинная линия - та самая витая пара проводов, от компьютерного кабеля, намотанная на какой то каркас из не магнитного материала. И второй вариант - ЛЗ с распределёнными параметрами, как делал El-Eng - тонкий, изолированный провод намотан на заземлённый, металлический каркас, виток к витку. Каждый виток - это катушка индуктивности, из одного витка, а точка прилегания этого витка к заземлённому экрану - это конденсатор малой ёмкости, у которого диэлектрик - это изоляция самого провода.
Так вот ЛЗ с распределёнными параметрами - более широкополосные, занимают меньше места, имеют более гладкую АЧХ и менее подвержены помехам тк заземлённая поверхность может располагаться не под катушкой (каркас), а над катушкой, выполняя, заодно, роль экрана. Остаётся самое сложное - на кусок изолятора центральной жилы коаксиального кабеля, намотать, симметрично, две обмотки - одну по часовой стрелке, а другую против. Далее, на эти две обмотки, одевается чулок экрана, снятый заранее и, сверху, всё обматывается изолентой. Весь вопрос в том, как намотать встречные обмотки с одинаковыми характеристиками.

[0leg-ch]

[uquote="tofik71",url="/forum/viewtopic.php?p=4105935#p4105935"]что касается с1-112 и с1-118 то ЛЗ намотана двумя свитыми проводами в одну сторону[/uquote]
ЛЗ от 112-го я не потрошил, там, похоже, та же конструкция, что и у 64-го (описана выше). У 118-го и 131-го это НЕ витая пара, намотанная на кусок коаксиала. Провода намотаны в противоположных направлениях. Вот пример для сравнения:

Сверху -- намотка, как в ЛЗ. Белый провод проходит сверху над розовым, а снизу -- под следующим витком розового.
Снизу -- витая пара. Белый провод проходит сверху над розовым, а снизу -- под этим же витком розового.

Вот фото торца ЛЗ С1-112:

Провода, скорее всего, тоже намотаны в противоположных направлениях.

[add.ocean]

тесловщина какая-то... намотаны в противоположных направлениях. Как это? Для меня это звучит как одна катушка по часовой стрелке, а другая против. И провод пересекается.


Я вот держу в руках 3 штуки ЛЗ от 118/131. Это именно "витая пара" намотанная на круглый каркас. каждые полвитка пара перекручивается. в результате полный виток получается как обычно, намотка выглядит белый-синий-белый-синий.
можно задаться вопросом, почему не мотают просто два провода виток к витку, результат был бы тот же - белый-синий-белый-синий. видимо потому же почему пары в кабеле свиты-скручены, на не просто идут скажем 2 провода строго параллельно в одной пластмассе как телефонная лапша. дополнительная симметрия, нечувствительность к наводкам, помехам.

таким образом ЛЗ это именно бухта витой пары, катушки там как таковой нет. Аккуратная намотка на каркас просто уменьшает длину и объем. Хотя, подозреваю для ЛЗ важно постоянство параметров по длине, иначе импульс как бы "размазывается". Именно поэтому хорошие ЛЗ целиком заливают в диэлектрик (как полиэтилен).


хотя, стоп. полезно не спешить, а посмотреть еще раз.... и правда, одни провод намотка по часовой стрелке, а второй против часовой.
предполагаю что это все равно витая пара только еще лучше:
если витая пара намотанная на сердечник, для синфазного тока все же является индуктивностью, с паразитной емкостью могут возникать резонансы, и т.п., то с такой перекрестной намоткой - там реактивного нет вообще ничего, кроме самой витой пары.

Добавлено after 2 minutes 31 second:
ЛЗ из одного провода будет работать, но для нее надо магнитный экран как для трубки, из мю-металла. иначе катушка соберет все вокруг во всех диапазонах как ферритовая антенна приемника.

[ВикторС]

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4105937#p4105937"]Вроде бы разобрался. Нашел в тектрониковском трактате график оптимальной АЧХ, где на удвоенной частоте по отношению граничной спад должен быть -12 dB или около 0.25 от НЧ. Что согласуется с результатами расчета по формуле EXP(-0,35*(F/Fгр)^2)). Также это полностью согласуется с АЧХ Гауссова фильтра ТРЕТЬЕГО порядка, которую дает filter solutions.[/uquote]


Валентин, спасибо за формулу и эксперементальный метод определения типа АЧХ.
Можно и так посмотреть - на частоте 250КГц, выставить 4 клетки амплитудного значения, потом перестроить генератор на целевую частоту среза УВО (например 10МГц) и посмотреть на амплитуду сигнала - если он 2,8 клетки, значит, ослабление на этой частоте - 3дБ, и коррекция выставлена верно.
Но есть нюанс. Для такого теста, потребуется генератор синусоидального напряжения, со стабильной амплитудой от десятков килогерц до десятков мегагерц.

Добавлено after 15 minutes 27 seconds:
[uquote="add.ocean",url="/forum/viewtopic.php?p=4105950#p4105950"]тесловщина какая-то... намотаны в противоположных направлениях. Как это? Для меня это звучит как одна катушка по часовой стрелке, а другая против. И провод пересекается.

Я вот держу в руках 3 штуки ЛЗ от 118/131. Это именно "витая пара" намотанная на круглый каркас. каждые полвитка пара перекручивается. в результате полный виток получается как обычно, намотка выглядит белый-синий-белый-синий.

ЛЗ из одного провода будет работать, но для нее надо магнитный экран как для трубки, из мю-металла. иначе катушка соберет все вокруг во всех диапазонах как ферритовая антенна приемника.[/uquote]

Да вот выходит, что так - одна обмотка по часовой стрелке, а другая - против.
Вы можете свою ЛЗ проверить на повив так - просто смотать с неё ТРИ витка, взявшись за оба провода сразу. Если это витая пара - смотается легко и так же намотается обратно. Если повив встречный - смотать два провода сразу - не получится.

ЛЗ, из одного провода, мотают на заземлённый каркас, чтобы получить распределённый LC контур? а сверху, на четверном расстоянии от обмотки, можно поставить защитный экран от наводок - он будет мало влиять на ёмкость отдельных LC звеньев.

Вот обще теоретическая статья про виды ЛЗ, с некоторыми подробностями по теме.
https://intellect.icu/liniya-zaderzhki- ... raboty-789

[0leg-ch]

[uquote="add.ocean",url="/forum/viewtopic.php?p=4105950#p4105950"]тесловщина какая-то... намотаны в противоположных направлениях. Как это? Для меня это звучит как одна катушка по часовой стрелке, а другая против. И провод пересекается.[/uquote]
Именно так. Вот ЛЗ от С1-131:

Если присмотреться, можно заметить, что витки белого провода направлены так же, как резьба у обычного болта. Витки зелёного -- как резьба у болта с левой резьбой.

А у вас с С1-131 есть отсутствующий в схеме резистор на конце ЛЗ (тот, что в С1-118 -- R137)?