Это входной буфер -усилитель, для дешёвого самодельного осциллографа на низкочуствительной ЭЛТ. Интересно сделать УВО рнёхкаскадным, с усилением каждого каскада 10-15 раз. Этого должно хватить. С другой стороны, желательно использовать как можно меньше деталей. Потому смотрим на 4 транзистора входного буфера С1-118, с коэффициентом передачи 1 и думаем, как на таком же количестве транзисторов, собрать усилитель с Ку=10, Rвх=1МОм, Rвых=40Ом и полосой под 40МГц. Вот что у меня получилось - пять транзисторов ушло - добавил источник тока, для пущей термостабильности, как делал в С1-94. Можно, всесто ИТ, поставить резистор ок 10КОм, то тогда потребуется подбирать входной полевик, опять же, как в оригинальной схеме С1-94.
Добавлено after 57 minutes 52 seconds: SecreT UseR,
Численно показать превосходство каскада с ОООС против каскода не могу - нужно понять параметры, по которым сравнивать и формулы для вычисления этих параметров. Раз ни того ни другого у меня нет - рассматриваю практику производителей. 70е-80е годы - в дешёвых, медленных осциллографах - выходной каскад - ОЭ. В быстрых - каскод. 80е-90е годы - в медленных осциллографах - каскод, на средних скоростях - усилитель с обратной связью и динамической нагрузкой, на высоких - опять каскод и ЭЛТ с Очень высокой чувствительностью (низким напряжением на пластинах). В большинстве ширпотребовских осциллографов, выходной каскад УВО строится на ДЕСЯТИ транзисторах, с динамической нагрузкой и с обязательной общей ООС. Пример - lg_precision_goldstar_os5020 - 10 транзисторов в выходном каскаде УВО.
Вполне возможно, что эта схема имеет преимущества, не очевидные радиолюбителям, мало сравнивавшим разные варианты усилителей для электростатических ЭЛТ. Потому, пробовать надо начинать, именно с такой схемы. В крайнем случае, можно откатиться на каскодный вариант. Достаточно простой, двухкаскадный, каскодный УВО с полосой 10МГц, для ЭЛТ, как в GOS-3110 применён в осциллографе BK-Presision-1460. В нём тоже 10 транзисторов в УВО и классический, четырё1хтранзисторый, входной буфер с низкоимпедансным делителем, как в С1-118. Благодарю за критику первого каскада УВО, усилителя, преобразователя импеданса, в одном флаконе. Я, на макете, не предпринимал никаких мер борьбы с выбросами на фронтах, лишь поняв, как их можно уменьшить или увеличить. Корректировать фронты надо во всём тракте, глядя на экран - может так случиться, что лучше в одном каскаде перекомпенсировать, а в другом - недокоменсировать. По возможным доработкам этого усилителя, я эксперементировал с эмиттерными резисторами Т3 и шунтирующими их колнденсаторами. От местной ООС получил уменьшение усиления, а от параллельного местной ООС, конденсатора - усиленный выброс на фронтах. Буде крутизна фронтов меня устраивала, выброс, и без того был (контролируемо ослабляемый), а проблем с термостабильностью не было, эксперименты с эмиттерными цепями я прекратил. На следующем круге опытов с этим входным каскадом УВО (макет не разобран), попробую поставить как Т1 КП303, а в эмиттер Т3 Очень маленькие номиналы R и С и погреть хорошенько - посмотрим, какой будет с этого прок. Пункт 3 - Реализовать миллеровскую коррекцию каскада, переключив левый по схеме вывод С3 на базу Т3 я не пробовал точно. Нужно будет обязательно проверить - в этом что то есть. По стабилизации режима по постоянному току, я успешно прикрутил на базу транзистора - источника тока выход интегратора на ОУ. Работает отлично. Не уверен правда, что этот интегратор нужен в осциллографе с дешёвой ЭЛТ. Вот что мне особенно интересно - это преимущества применения источника тока на транзисторе, вместо резистора R8 в коллекторе Т3. В УМЗЧ его ставят для увеличения усиления каскада ОЭ, чтобы потом, это усиление, скомпенсировать при помощи ООС. В рассматриваемом усилителе, повышение усиления транзистора с ОЭ приведёт к снижению его рабочей полосы, что совершенно против ТЗ. Так вот вопрос - есть ли какие то преимущества применения источника тока, вместо R8 в рассматриваемом каскаде УВО?
Эти выбросы на фронтах, есть ни что иное, как попытка усилителя загенерировать, к счастью, ему для этого немного не хватает, в частности усиления, для которого можно найти более достойное применение. Местная ООС в эмиттере Т3 это комплексная мера, и если усиления в петле было и так мало, дабы получить стабильность, то ООС сделает характеристики еще скромнее, введение конденсатора в эту ООС стабильность еще ухудшит. Тепловая модуляция, о которой я писал в предыдущем сообщении не имеет ничего общего с температурной стабильностью. Ее природа в конечной теплопроводности кристалл-подложка-корпус транзистора, и проявляется она в спаде усиления на частотах от сотни герц до десятка килогерц, полоса частот сильно зависит от конструкции транзистора, а амплитуда от режима транзистора и схемотехники каскада. И хоть происходящее влияяет в первую очередь на происходящее в петле, проявления могут распространяться и за ее пределы, а данная схема этому сильно подвержена. Про интегратор к базе неплохо было бы приложить схему, возможно пользу удастся разглядеть. В усилителе полоса определяется: токами, изменением этих токов, емкостями которые этими токами перезаряжаются. Как можно заметить, усиление сюда в явном виде не входит. Дабы долго не растекаться мыслью по клавиатуре, сразу переду к выводам. Преимущества от увеличения усиления в основном имеет место быть на невысоких частотах, а с ростом частоты начинают проявляться паразитные эффекты в самом источнике тока. Сдается мне, если данную схему реализовать оптимально, заложив большое усиление в петле обратной связи, то применение источника тока станет избыточным. Для такого подхода, желательно иметь первый транзистор с большой крутизной, КП303 не лучший выбор, куда лучше применить BF254, дополнив его диодом (светодиодом, а может даже стабилитроном) в цепи истока, для установки режима по постоянному току.
у Вас ошибочный даташит. BF245-n-jfet транзисторы, которые даже на Алиэкспрессе, продаются не подделанные (может местного производства - один раз купил перемаркировку NPN, другой раз - отличные). Вот правильный даташит на полевики BF245 https://www.alldatasheet.com/datasheet- ... BF245.html
Про тепловую модуляцию кристалла я знаю. В данном случае перепутал её с термостабильностью, в своём восприятии тк улучшал эмиттерным резистором термостабильность ШИМ модулятора и там этот эффект был явным и очевидным. Про тепловую модуляцию кристалла на НЧ, сказано только в книге Портативные Осциллографы, 1978 года выпуска. Выкопировка ниже. Больше, по этой теме, гуглопоиск не даёт. Важно отметить, что у известных и менее известных конструкторов УМЗЧ, ничего не говорится ни о тепловой модуляции кристаллов в усилителях НЧ, ни о мерах аппаратного выявления этой модуляции ни о мерах её предотвращения. Вообще никто этот вопрос не обсуждает в практическом аспекте. Единственный понятный критерий потенциального отсутствия тепловой модуляции, который мне представляется - это симметричное ограничения сигнала на выходе каскада ОЭ, при значительном повышении уровня входного сигнала. Эмиттерный резистор в каскаде ОЭ, на симметрию ограничения, влияет точно. Самодельный буфер - усилитель с о стабилизацией на ОУ, показан на рисунке. Я остановился на варианте 6, внизу рисунка. Тестил его с разными типами транзисторов и ОУ - работает стабильно. Главные требования по деталям - полевик Т1 с крутизной повыше, ОУ со входом на полевиках, Т3 с минимальной ёмкостью к и наибольшим усилением. Я использовал КТ326А. Можно использовать и КТ502, но тогда фронты завалены. В усилителе нет никаких корректирующих конденсаторов, потому что он не звенит на макете. Какие будут осциллограммы на реальной ПП - покажет практика. Тогда и коррекцию подбирать можно. Транзисторы в выходном ЭП - любые. Я тестил повторитель на КТ315+КТ361 (Скб=7пФ) и КТ503+КТ502 (Скб=60пФ) - никакой разницы нет. Источник тока, в коллекторе Т3, вместо R12 - не ставил - не увидел преимуществ от его добавления. Так же, заменял источник тока на Т2 на резистор 10К - тоже работает, но этот ИТ убирать не стал - большинство современных входных буферов на ПТ, используют источник тока на транзисторе, в истоке входного ИП. Так и сделал.
С тепловой модуляцией в УМЗЧ борются с давних пор, одна из основных мер применение разнообразных каскодов. Аппаратные измерения такой модуляции крайне сложны, примеры подходов можно почитать в работах М. Оталлы и Боба Корделла. Вопросы тепловой модуляции в практическом аспекте были давно обсуждены, пути решения известны, методы контроля туманны, поэтому кто знает не распространяется, ну а кто не знает, тот подобными вопросами не задается. Существует хрестоматийная статья за авторством Лихницкого с плотными математическими выкладками, решив ее перепроверить на практике, обнаружил занимательные явления, которые превосходят таковые упомянутые в статье. Но тоже не распространяюсь. Разнообразные советы давать тема хорошая, но неплохо было бы подтвердить слова практикой, чем я и озадачился. Был собран макет буфера с предыдущей страницы с номиналами и компонентами (почти) в точности как на схеме. Сравнивалась работа полевых транзисторов КП303 и BF245. Анализировалась АЧХ и ПХ. В моем макете обе схемы не показали явных признаков звона свидетельствующий о не оптимальной коррекции и все искажения порождает соединительный кабель. Так как подробный фототчет не сохранился, перескажу на пальцах. КП303 дал посредственные результаты, показывая линейный спад от единиц мегагерц давая -3дб на 20 МГц. Введя С2 по схеме, равный 47пф полосу удается растянуть до 27 МГц, давая ровную полку эдак до 15 МГц. Вот с BF245 все куда интереснее, с небольшой коррекцией удалось получить 45 МГц в полку и и почти 80 МГц по -3дб. Данную картинку прилагаю. Переходная характеристика тоже вполне культурная, импульсы в 10 нс выглядят удовлетворительно, несколько более затянут задний фронт.
Спасибо за дополнительные фотографии. Расскажите, какое оборудование Вы использовали для проведения замеров? Какой источник сигналов, осциллограф, измеритель АЧХ? Самодельные или заводские? Какое усиление было выставлено в макете буфера? Какой номинал резистора в стоке входного ПТ (R4) Вы установили при съёме осциллограмм на 20МГц, с коррекцией? Может ли установка эмиттерного повторителя перед Т3, включённым с ОЭ, обеспечить равенство длительности переднего и заднего фронтов меандра 20МГц? Заранее благодарю.
Примененное оборудование: Х1-47, Г5-78, С1-108, все заводское. Усиление было обусловлено делителем обратной связи номиналами 100 и 1000 ом. Точное значение усиления , а за одно и термостабильность в купе с тепловыми искажениями планировалось исследовать позже. Номинал резистора в стоке был взят 680 ом и не менялся. Значение не сильно оптимальное, наличиствовал небольшой сдвиг напряжения на выходе, но цель измерений была не в этом. Эмиттерный повторитель перед Т3, вероятно, зарежет на корню основное преимущество схемы - потенциальную устойчивость, думаю оно того не стоит. Эффективнее будет применить транзисторы с большим начальным током, для моих экземпляров КП303 и BF245 это значение равно 1,2 и 1,5 мА соответственно.
SecreT UseR, Спасибо за быстрый ответ и мнение по дополнительному ЭП перед Т3.
Я подбирал R4 под подопытный полевик так - выставлял его в 0 Ом, ставил вольтметр на переход Б-Э Т3 и увеличивал сопротивление R4 до тех пор, пока напряжение на эмиттерном переходе T3 не поднималось до, примерно, 0,55 - 0,6В. Это соответствовало одинаковости формы (амплитуды) игл положительной и отрицательный полярности, длительностью в единицы нС. После этого, меандр, на выходе, был симметричным по длительности фронтов. Если стоит задача повысить крутизну и ток стока у КП303 и ему подобных, можно попробовать заменить входной полевик Т1, в рассматриваемом буфере - усилителе, на пару n-jfet+PNP, как показано на схеме БР, который я тесил на макете - транзисторы Т2+Т4. Номиналы резисторов в обвеске исправлены на те, с которыми схема показала наилучшие результаты. Стоком будет считаться точка соединения R5 с эмиттером T4, затвор и исток - выводы Т2 (по схеме БР).
Предложенная вами методика подстройки R4, мягко говоря, экстравагантна. Симметрия фронтов была единственным критерием? Как обстояли дела со смещением нуля на выходе? Гипотетический, настройку каскада нужно проводить в два этапа, в первом, не устанавливая резисторы обратной связи R6, R7, подстройкой источника тока в истоке добиваются равенства нулю напряжения на истоке, после чего делитель обратной связи монтируется на место и подстройкой R4 устанавливают ноль на выходе всего каскада. Такой метод вводит ограничение на начальный ток полевого транзистора, иначе потребуется слишком низкое значение R4, что в свою очередь снижает усиление каскада, которое может и не скомпенсироваться повышением крутизны применяемого транзистора. По каким критериям и при каких параметрах транзисторов оптимизировались номиналы в приведенной схеме из журнала радио?
Спасибо за совет по настройке Буфера-Усилителя. Сейчас достал его макет - там всего три подстроечника стоит - R4? в стоке Т1, выставленный на 430 Ом, резистор балансировки ОУ и подстроечник на 22 Ком, вместо R16 в схеме с ОУ - с его движка - на инвертирующий вход. ООС 100 Ом + 1КОм, я как запаял, так и не трогал. при смене полевиков, подстраивал только R4 в стоке. Ноль на выходе держался сам и в схеме с ОУ и в исходной - с фиксированным источником тока, номиналы которого я подстраивал, в начале опытов, а потом, очевидно, нашёл какую то золотую середину. Про то, что нужно подстраивать источник тока, сидящий на шине -12В, для получения нуля на истоке ПТ, я знаю. Делал так во многих вариантах буферов, с усилением и без. В схеме БР из Радио 6-1988, критерием подбора обвески Т2Т4, было получение нуля на выходе и наилучшая форма пилы на самых быстрых развёртках. Я поставил в этот БР буфер, подобный тем, что применяются на входе УВО и в БР осцилографа Н3013, упомянавшегося ранее. Этот буфер я тестил отдельно, с хорошими результатами. На схеме ниже - в зелёной рамке.
Теперь думаю - повторитель на двух транзисторах с коэффициентом передачи ок 0,98, с низким выходным сопротивлением, с хорошей термостабильностью и полосой, подключить сразу к низкоимпедансному делителю, а за делителем поставить ИС uA733 (NE592) содержащую связку каскадов с последовательной и параллельной обратной связью, и ещё ЭП на выходе. Это может быть даже лучше фабричного решения, применённого в 30ти мегагерцовом МС-230 (схема ниже), у которого, высокоимпедансный делитель собран по лестничной схеме и трудно балансируется, а буфер, на двух полевиках, имеет выходное сопротивление ок 500 Ом, что со входным сопротивлением следующего, низкоимпедансного, делителя, снижает входной сигнал, раза в два, сразу, что требует его последующего доусиления. Может получиться и широкополосно и просто, в техническом исполнении.
Коллеги привет, вот целевая реклама мне прилетела - Осциллограф ОСУ-10, переименованный в С1-94М, продают, на серьёзных щах, за 60750 руб (с НДС) Мне интересно - это чтобы бюджет пилить или это справедливая цена?
Судя по характеристикам, это тот же С1-94 с измененным корпусом и другим расположением ручек управления. Цена 60750руб.=$590=2090шек. - слишком дорого. На AliExpress можно купить гораздо лучше и дешевле, например
Евгений Штерн, Совершенно согласен и про С1-94/3 и про КТ-04 ОСУ-10 уступает им только отсутствием ЛЗ и градуировочной сетки на экране. В остальном - добротная схемотехника (минус регулятор HOLD, чего и в двух "наших" нет )
мда, 600$ за С1-94 уже наглость конечно. Ведь по сути, это даже больше показометр, чем прибор (простая трубка, без сетки, не самая лучшая синхра, скромные возможности, да даже драгов почти нет ))) ).
p.s. Хорошо, что в своё время, будучи школьником, не повёлся на уговоры продавца на рынке, а дома по объяве, чуть позже купил с1-67, за те же деньги (40$, 2002г.) ))
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 27
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
)
