Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[0leg-ch]

add.ocean,
Резистора на схеме нет, в приборе он есть. 3 кОм, вроде.

На фото ЛЗ с донора. В рабочем приборе стоит его родная, более короткая (106 см против 140 см) ЛЗ, намотанная МГТФом. Я сейчас пытаюсь разобраться с бугорками в начале развёртки. С родной ЛЗ бугорки меньше, с донорской -- больше. Если снять ЛЗ с ЭЛТ и отодвинуть в сторону -- ещё меньше. Сейчас натянул на неё оплётку, посмотрю, как влияет экранирование.

Пару страниц назад вы предположили, что в бугорках виноват бланкиратор. Я же думаю, что основная причина -- кривая разводка плат. В момент начала прямого хода по линии +5 В проскакивает хорошая помеха, размахом до 0.2 В. В момент окончания -- чуть помньше. Прикосновение пальцем к корпусу R46 (через который управляется разрядный транзистор) или отвёрткой к его выводам увеличивает бугорки. Экранировка платы УВО от аттенюаторов до краевых разъёмов значительно ослабляет этот эффект.

[ВикторС]

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4106025#p4106025"]Наткнулся на интересное объявление. Осциллографы как реквизит. Отличная цена за набор (корпус, ручки, разъёмы, что-то из электроники) как основы, для построения самоделки.[/uquote]

Идея взять полуживой/ мёртвый осциллограф, как стартовый комплект для доработки - хороша. Сам, для этого, купил пару С1-94. Предлагаемый монитор строки, ИМХО, слишком велик для использования дома. Возможно, в нём стоит длиннющая ЭЛТ, применять которую, в самодельном приборе, не перспективно.

[АлександрЛ]

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4106025#p4106025"]Наткнулся на интересное объявление. Осциллографы как реквизит.[/uquote]
Больно длинная штуковина:
file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/Leader--5861V--datasheet--ID5684.pdf

Dimensions and Weight 215 (W) x 132 (H) x 429 (D) mm, 7.4 kg

почти полметра..

[add.ocean]

вот как выглядит меандр 5 МГц со включенным фильтром 20МГц. Ближе всего к этому - некопаный С1-93.

А все что я "разгонял" - видимо надо возвращать обратно... ... поскольку никакие "разгоны" полосу 40 из 20 не сделали.

[add.ocean]

Что касается приборов контроля видеосигнала, типа leader 5861 V и подобных.
если на него есть сервис-мануал со схемой, то можно хоть понять что там внутри. какая труба, умножитель... Переключателей и делителей заведомо нет. А может там кинескоп с магнитным отклонением...

Вариантов бу бывает и так масса, вот хотя бы https://www.avito.ru/moskva/audio_i_vid ... 2202728875
(цена: вот что значит нет металлов.)

Добавлено after 22 minutes 6 seconds:
Отрегулировал форму "как в тектрониксе".
Пришлось вернуть коррекцию совсем чуть-чуть назад, так что в общем, вся работа была не зря.



Что касается выброса. Вот что мне удалось добиться на С1-118А, 50нс на клетка:


Амплитуда уменьшилась, но совсем не уходит. При этом частота и количество периодов при правильной разводке земли имеют тенденцию к увеличению

Насколько я понял по разным симптомам природу этого выброса:
Какая-то токовая помеха с сильно крутыми фронтами ударно возбуждает свободные колебания в контурах, состоящих из земляных петель, либо контурах, состоящих из земли и питания, замыкаемых в кольцо керамическими чип-конденсаторами большой емкости и малого ESR (у них также есть и микроскопическая индуктивность). (конденсаторы я щедро везде поставил, потому что их легко поставить. хотя уже был опыт что не всегда они делают лучше, и обычные электролиты могут быть более "безопасны")

В качестве кандидата на роль токовой помехи я вижу 531ТЛх прежде всего, хотя, кто знает, К155 могут тоже.
С1-137 ничего подобного не показывает - там нет 531ТЛх
С1-118А, С1-131 - есть 531ТЛх, и все три штуки - картина схожая.

Добавлено after 14 minutes 6 seconds:
0leg-ch
Резистора на схеме нет, в приборе он есть. 3 кОм, вроде. - такое сопротивление не должно влиять на ЛЗ, по идее. По идее, вход и выход около 240 Ом.

С родной ЛЗ бугорки меньше, с донорской -- больше. сама ЛЗ не излучает и не принимает. Если помеха больше - ЛЗ имее лучшую АЧХ на ВЧ. попробуйте заземлить цилиндрический экран трубы около УВО, а не на шасси
сейчас натянул на неё оплётку, посмотрю, как влияет экранирование. - мой опыт говорит - заземление экрана ЛЗ ни на что не влияет, потому что емкости с экрана на окрущающие объекты достаточно. сам проводящий экран в близости в теории увеличивает время задержки, что для нас хорошо.

Пару страниц назад вы предположили, что в бугорках виноват бланкиратор. Я же думаю, что основная причина -- кривая разводка плат. одно другому не мешает. кто инициирует помеху, как влияет топология, и т.п. в осцилле разводка земли не имеет оптимального решения, т.к. на НЧ лучше иметь звезду как в аудио, на ВЧ у звезды слишком велика индуктивность, и лучше иметь как можно больше соединений, а петли (не слишком большого размера) вроде бы не так критичны. в идеале - лист металла под платой, но это увеличит емкости, поэтому кое-где полигон надо удалять, и т.п.

В момент начала прямого хода по линии +5 В проскакивает хорошая помеха, размахом до 0.2 В (вот тут я вспомнил, что у меня уменьшилась, в т.ч. после того как кинул короткий толстый провод с общего К531 на общий источника +5В).


Экранировка платы УВО от аттенюаторов до краевых разъёмов значительно ослабляет этот эффект. это прекрасная идея, если есть возможность. я бы тоже так сделал

[Valentin Gvozdev]

Чтобы уменьшить помехи от скоростного триггера, можно попробовать зашунтировать его питание керамикой на 10-100 нанофарад. Причем сделать это непосредственно на выводах микросхемы, а не на подводящих дорожках. По крайней мере мне такая мера помогала бороться с подобными явлениями. Еще помогает в дополнению к конденсаторам запитать микросхему не напрямую от шины 5в, а через небольшой резистор

[add.ocean]

запитать микросхему не напрямую от шины 5в, а через небольшой резистор

это безусловно стоит попробовать. никакой конденсатор не фильтрует, пока на нем не просаживается напряжение.


но так большой резистор не поставить - просядет напряжение в статике. можно начать с 10 Ом, и если будет хоть какое-то влияние, то ультимативно можно возле каждой микросхемы поставить трехногий 78L05 с питанием от 12В, а уже у него на входе конденсатор и резистор 100 Ом, или даже два таких фильтрующих звена.

раз уж у нас широкополосный радиоприемник с чувствительностью 0,2-0,5 мВ в полосе до 20-50МГц и без избирательных цепей на входе, то подобные меры уже не выглядят излишеством.... Компаратор 597СА... в С1-137 возможно не наводит потому что он полностью дифференциальный. Возможно по той же причине не наводит ВК УГО, хотя там десятки вольт и наносекунды. а вот бланкиратор не дифференциальный, возможно его как-то стоит привести к дифференциальному виду.

[Valentin Gvozdev]

Особенно сильно наводят вокруг себя 74AC. Как-то посмотрел своим прибором на 50 Мгц, что творится на шине питания довольно сложного делителя частоты, работающего с сигналами в районе 10-20 Мгц - там сплошные помехи амплитудов с десятые доли вольта. При том, что микросхемы (почти каждая) зашунтированы конденсаторами. Недавно смотрел новым аппаратом простенький делитель с опорнике частотомера, который исправно работает, но где блокировка по питанию оставляет желать лучшего. Так вот - там везде (и на питании, и в сигнальных цепях) идут звоны от всех присутствующих в схеме частот. И их прекрасно видно.

ТТЛШ по идее наводить должны меньше, но лучше всех с этим делом в ЭСЛ - там ток потребления не зависит от частоты переключения, почти нет бросков и наводок тоже.

[oldbulb]

В старые добрые времена все схемы на ТТЛ по питанию разводили отдельными параллельными плоскими шинами "по воздуху", и прямо на шинах через каждые пару сантиметров стояли кондёры 0.068, получалось по два-три кондёра на микросхему. Такой монтаж на ТЭЗах от старых ЭВМ служил непочатым источником КМ-ок. К плате шины припаивались в местах выводов питания микрух. Сначала думал, что микры для красоты так расположены, а потом попался в руки какой-то нормативный документ на правила монтажа ТТЛ на платах, там всё это было чётко расписано - расстояния, шины, кондёры.

[0leg-ch]

Немного фотографий по поводу ЛЗ и выбросов. С1-131/2. Развёртка везде 50 нс/дел, если не указано иное.
Без экрана на УВО:

То же, прикоснувшись пальцем к резистору R46:

С экраном и сам экран. Прикосновение к резистору на осциллограмме не сказывается.


Сделал буфер на 74AC132, 4 элемента в параллель, выходы -- через резисторы 200 Ом. Даёт время нарастания 4 - 4.5 нс. Фотки ПХ с тремя видами ЛЗ -- родная из МГТФ, она же, но с экраном, и донорская бело-зелёная.
МГТФ, без экрана:

МГТФ с экраном, 50 нс/дел и 20 нс/дел:

Цветная ЛЗ, 50 нс/дел и 20 нс/дел:

Экран явно не пошёл на пользу. Цветная ЛЗ даёт бОльшую задержку, чем МГТФная -- видны 60-70 нс перед моментом синхронизации. ПХ кривая, мне не нравится, особенно неравномерность на вершине на протяжении ~250 нс.

Valentin Gvozdev,
> можно попробовать зашунтировать его питание керамикой на 10-100 нанофарад. Причем сделать это непосредственно на выводах микросхемы,
Это чуть ли не первое, что было сделано. Без них были и помехи, заметные на экране, и нестабильная синхронизация.

add.ocean,
> 3 кОм, вроде. - такое сопротивление не должно влиять на ЛЗ, по идее. По идее, вход и выход около 240 Ом.
Влияет только на амплитуду. Форма сигнала что с ним, что без него одинаковая. Зачем поставили -- хз...

И теоретический вопрос. Как правильно измерять индуктивность обсуждавшихся ранее ЛЗ для расчёта их волнового сопротивления? Измеритель ко входу, а выход замкнуть?

Добавлено after 36 minutes 20 seconds:
И ещё несколько мыслей, про высоковольтные провода для питания анода и переключатели развёртки. На али можно найти провода на 3 кВ для CCFL, внешний диаметр 1.65 мм. Моток в 10 м обошёлся около 350 р. И более интересные провода попались в LCD телеке с CCFL подсветкой -- 6 кВ, диаметр 1.8 мм. Жилы одинаковые -- 24 AWG. Так что не только CRT-телеки могут служить источником высоковольтных проводов для самодельных осциллов.


Как из галетного переключателя на 10 - 12 положений сделать переключатель на 18 - 22 положения для генератора развёртки? Удалить ограничители, чтобы можно было вращать переключатель на несколько оборотов. 9 положений использовать для переключения длительности развёртки, а с 10-го подать сигнал на счётный вход триггера типа 7474. На выходах триггера -- реле, переключающее конденсаторы мс/мкс, и светодиоды "мс" и "мкс". Можно взять КМОП триггер и добавить резервное питание, например, на ионисторе или литиевой батарейке для сохранения состояния при выключении прибора. В случае переключателя на 12 положений возможны варианты. Два положения или будут дублирующими, или три -- неиспользованными. Или же использовать два положения для управления триггером по входам R и S.

[add.ocean]

0leg-ch,

ну вообще-то выбросы на 1-м им 3-м фото практически одинаковые. Значит ли это что экран на УВО и не нужен?
Найдите предел на котором выбросы максимальны - это предел с максимальным Ку УВО. При этом делитель 1:100 может и не играть роли.

Что касается картинок фронта с разными ЛЗ. Фронт хороший, около 20 нс. Выбросы веззде немного разные, но я на разных ЛЗ наблюдал больше различий. Подстраивалась ли коррекция под каждую ЛЗ?
В любом случае, выбросы на фронтах лучше убрать коррекцией, тогда и неравномерность уменьшится. Стоит поставить подстроечные и конденсатор, и резистор, и крутить одновременно.

Мелкие выбросы на плоской вершине импульса, на мой взгляд, связаны именно с неравномерностью физической структуры ЛЗ (криво намотана, разный шаг витков, разная толщина изоляции, и подобное. да и вообще там многожильный провод.)
Так что неудивительно что похожие "бытовые" ЛЗ дают похожую картинку.

Да, кстати, положение выброса относительно начала луча (поднять яркость чтоьы увидеть самое начало развертки) это и есть время задержки ЛЗ, так его можно измерить и сравнить. У вас 2 клетки, 100нс. при этом фронт отстоит от начала развертки на 50нс, что хорошо - видно что предшествовало фронту.
У меня после замены ЛЗ стало 3 клетки - 150нс. даже не знаю, хорошо ли это, на короткой развертке весь экран 200нс, правда можно промотать дальше. Видимо это может быть полезно. Я совмещаю выброс с началом шкалы, чтобы не мешал.

Емкость ЛЗ, как и коаксиала можно измерить на низкой частоте (100кгц) когда второй конец разомкнут. Индуктивность так измерять (только замкнуть второй конец) у меня не получается - слишком мала.
Скорее всего волновое сопротивление надо определять расчетами исходя из геометрии, но это уже слишком высшая математика Но возможно, подобно тому как вся витая пара это 100Ом, все встречно намотанные ЛЗ это 240 Ом, по крайней мере на схемах всех осциллов, которые я смотрел, если приглядеться и учесть сопротивление каскадов, то выходит ~~ 240.

[Valentin Gvozdev]

0leg-ch, на мой взгляд, отличные (даже почти идеальные) ПХ. Лично я бы, конечно, несколько увеличил коррекцию в пользу меньшего времени нарастания и полосы ценой небольших выбросов, но это - дело вкуса. И задач, для которых служит прибор - тоже. Кстати, мне еще предстоит борьба с волнами в начале развертки - увы, они есть и не такие уж и маленькие. В моем случае основная причина - бланкиратор.

Пока делается последняя плата этого проекта (калибратор и некоторые вспомогательные цепи) решил немного обнаглеть и попытаться сделать растяжку в 2 нс/дел. Увы, ничего не вышло. Что я только не менял в УГО, не выходит никак. 5 нс без растяжки получается линейно и красиво, 4 нс (20*0.2) выходит тоже вполне прилично, дальше - никак. Впрочем, это не особо надо, но все-таки стало интересно и решил немного изучить вопрос построения УГО. И обнаружил, что схемы УГО в разных приборах сильно отличаются по структуре. Самые простые - в резистивной нагрузкой. Тут все понятно - чем меньше резистор, тем больше быстродействие. В более-менее современных приборах (С1-166, 157, а также старый быстрый С1-97 с разверткой до 1 нс/дел) применены навороченные УГО, в которых каждое плечо представляет своего рода двухтактные каскад. Сигнал подается на npn-транзистор, а являющийся его динамической нагрузкой pnp управляется тем же сигналом (через дополнительный ЭП, как правило). Наверное, именно это можно назвать в полной мере каскадом с динамической нагрузкой. Где по идее ток потребления должен зависеть от скорости сигналов и быть минимальным во время медленной развертки или ждущего режима. В С1-97 источник тока даже каскодный из двух КТ313..

То, что в С1-137 и в моем приборе это некий промежуточный вариант. Нагрузкой основного транзистора является не резистор, а другой транзистор, но он НЕ управляется сигналом. А его база жестко посажена на источник напряжения на стабилитроне. Вероятно, это нельзя назвать динамической нагрузкой. Честно говоря, я толком не понимаю, как вообще он работает. Хотя работает вполне успешно и линейно. Быстродействие, соотвественно, тоже страдает в таком случае.

[0leg-ch]

add.ocean,

вообще-то выбросы на 1-м им 3-м фото практически одинаковые.

С экраном выброс симметричный, без него -- не очень. Величина выброса не зависит от положения переключателя В/дел, в отличие от С1-118А.

Фронт хороший, около 20 нс. Выбросы веззде немного разные, но я на разных ЛЗ наблюдал больше различий. Подстраивалась ли коррекция под каждую ЛЗ?

Фронт, если измерять по уровням 10%-90%, получается 10-12 нс. Коррекция подстраивалась только двумя имеющимися подстроечниками (в оконечнике и в каскаде перед ЛЗ).

Так что неудивительно что похожие "бытовые" ЛЗ дают похожую картинку.

Я ещё ЛЗ от С1-112 проверил. Хуже, чем эти две, а главное -- сильно реагирует на деформацию. Вершина импульса красиво переливается волнами. Родные ЛЗ на деформацию практически не реагируют.

Емкость ЛЗ, как и коаксиала можно измерить на низкой частоте (100кгц) когда второй конец разомкнут.

Результаты измерений:
515 пФ, 33.3 мкГн -- МГТФная ЛЗ
556 пФ, 32.8 мкГн -- цветная ЛЗ
Волновое сопротивление получается 254 Ом для первой и 243 Ом для второй. Вроде совпадает с вашими оценками.

[ВикторС]

[uquote="Valentin Gvozdev",url="/forum/viewtopic.php?p=4107464#p4107464"]0leg-ch,

То, что в С1-137 и в моем приборе это некий промежуточный вариант. Нагрузкой основного транзистора является не резистор, а другой транзистор, но он НЕ управляется сигналом. А его база жестко посажена на источник напряжения на стабилитроне. Вероятно, это нельзя назвать динамической нагрузкой. Честно говоря, я толком не понимаю, как вообще он работает. Хотя работает вполне успешно и линейно. Быстродействие, соотвественно, тоже страдает в таком случае.[/uquote]


Валентин,
в схеме УГО С1-137, посмотрите на конденсаторы С42 С43 - они подают сигнал с коллектора входного КТ368, на эмиттеры КТ632, а на эмиттеры КТ602, этот сигнал, с коллектора КТ368, идёт напрямую. Оба выходных транзистора включены по схеме ОБ. При таком включении, когда один транзистор открывается, другой закрывается - получается динамическая нагрузка в чистом виде.

[Valentin Gvozdev]

Виктор, спасибо за отличную подсказку. Теперь все становится несколько яснее. Может быть, играет роль тип этих конденсаторов - они у меня пленочные с очевидно немалой индуктивностью.

[ВикторС]

Коллеги привет,
Продолжая тему алиэкспресных компонентов, для осциллографостроения, привожу ссылку на стальные экраны для трансформаторов. Цена доставки - в два раза выше стоимости товара. Интересен факт его наличия - возможно и у нас продают, за более приемлемую цену.
https://aliexpress.ru/item/32304441388. ... rce=aerkol

[Valentin Gvozdev]

В общем, немного поигрался я с УГО. Увы, но надежды на замену конденсаторов, покоторым сигнал подается на эмиттеры выходных pnp-транзисторов с пленочных на керамику, не оправдались. Все осталось точно также. Тем не менее, любопытно было посмотреть, что происходит БЕЗ этих конденсаторов.

А происходит вот что. До 0.05 мкс/дел УГО работает как ни в чем не бывало. Дальше начинается ощутимое замедление и нелинейщина, на 5 нс/дел развертка вообще занимает лишь полэкрана и более чем в два раза медленнее номинальной. Но стоит подключить эти конденсаторы вновь, сделав нагрузку динамической, как все начинает работать корректно.

[add.ocean]

... а между тем, не покидают мысли зажечь на столе, на фанерке на макетке какую-нибудь еще трубку.
Писать напряжения буду по отечественной традиции (западная культура другая, там напряжения отстчитываются от катода, в то время как у нас - от земли осциллографа)

11ЛО9И - 10 см диагональ видимой части,
17ЛО - 16 см
D14 - 13 см (таким образом, по диагонали она ровно посеренине в ряду)


17ЛО1И:
есть полный комплект в экране с панелькой и катушками.
катод -2кВ анод +12,5 кВ
если откинуть накал, катод, анод, 2 пары отклоняющих пластин - есть еще 12 (!) электродов, на которые надо подать/настроить напряжения. это не то чтобы проблема, но это работа (
чувствительность 6/2 мм/В (это здорово!)

Импорт D14-383GH-123:
нет ни панельки, ни экрана
в теории можно взять экран 17ЛО2И
катод -2кВ анод +14 кВ (думаю 12 тоже пойдет)
если откинуть накал, катод, анод, 2 пары отклоняющих пластин - есть еще 5 (!) электродов, на которые надо подать/настроить напряжения, т.е. по включению похожа на 11ЛО9И и в этом проще
чувствительность 2,7/1,3 мм/В (100В питания УГО должно хватить)
луч 0,3мм

Есть умножитель на 5 от С1-65А, он расчитан на 8,5, но выдержит 12-13кВ на выходе (диоды/конденсаторы звеньев 6 кВ, выходные конденсаторы 16 кВ, раньше делали с запасом). Может быть не всем очевидный факт, умножитель можно наращивать "снизу", и заливать первые 1-2 звена не обязательно.
Есть трансформаторы от С1-65А которые дадут 2-2,2кВ во вторичке.
Таким образом, умножение 2 на 6 закроет вопрос.

Кстати достался набор ВВ блочков от С1-96, заодно посмотрел как там ВВ сделано.
ВВ транс дает 1кВ, на катод стоит умножитель на 2, на анод стоит умножитель на 10. И видимо все прекрасно, 2 луча на большом экране тока хватает, напряжение не плавает. Умножитель на 10 при этом даже меньше чем все известные мне х8 для 11ЛО9И.

[Valentin Gvozdev]

В общем, похоже, что в настройке УГО поставлена жирная точка. Все выяснено, поняты огрнаичения этой схемы и вытянуты макимальные параметры. Общие итоги таковы:
1) Я уже это отмесал и раньше, но тут убедился вновь, что схема ОЧЕНЬ чувствительна к параметрам предвыходных трназисторов (Q6,Q9). Даже разные экземляры ведут себя сильно по разному, если речь заходит о работе на предельных скоростях. Пробовал ради интереса ставить вместо одного из них КТ3102 с разными буквами - ничего хорошего не получилось. Собственно, это понятно - эти транзисторы работают с заземленными эмиттерами без местной ОС, а это в общем случае гарантия того, что все будет именно так, как и наблюдается.
2) Подбором трназисторов удалось добиться того, что форма сигналов на обоих выходах практически идентична (с поправкой на инверсию). Даже на 5 нс/дел все очень хорошо совпадает. В режиме растяжки все тоже анаглогично до 4 нс/дел. Но стоит включить 2 нс/дел, как в одном из плеч прямой ход становится сильно медленнее, чем в другом, а реальная скорость развертки выходит где-то в районе 3 нс/дел. Я долго пытался от этого избавиться, пока не онял, что ТАК и ДОЛЖНО БЫТЬ - ведь то плечо, что работает быстрее, на прямом ходе работает на УМЕНЬШЕНИЕ напряжения (!), открывая основной основноый npn-транзистор, а другое - на увеличение, закрывая npn и открывая pnp.. Учитывая то, что у нас далеко не симметричный двухтактный каскад, вдобавок R1 и R38 препятствуют реализации высоких скоростней нарастания напряжения на выходах, все становится понятным.

3) Ради интереса отключил трубку от выхода и померял, что получаем в таком облегченном режиме. А получаем хорошую идентичность сигналов на 2 нс/дел.. Но стоит подключить трубку, как она своей емкостью уже дажет сильную асимметрию.
Зато в штатных режимах теперь прикосновение к проводам от УГО к трубке мало влияет на картинку. А раньше это влияние было гораздо больше выражено.

В общем, итог таков - полосе подбора и регулировок УГО отлично и полностью линейно, без искажений при сдвиге и прочем дает искомые 5 нс/дел. При этом конденсаторы С2 и С7 стоят не в положении самой малой емкости, что говорит о том, что схема работает с запасом. Растяжка до 4 нс/дел тоже полностью линейна. На гипотетических 2 нс/дел период сигнала с частотой 50 Мгц занимает не 10, а около 7.5 клеток. Причем линейно. Очевидно, что емкость пластин X в этой трубке довольно велика.. Тут нужна более совершенная ЭЛТ, либо более навороченный УГО. Впрочем, сама растяжка до 2 нс в таком приборе вряд ли нужна. Так что оставим все как есть. Сегодня отнесу на работу настроенную плату, в очередной раз отмою ее от флюса и закрою эту тему.

[ВикторС]

Валентин, поздравляю с очередным успехом!