Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Aitow

Вобщем то схема,предложенная Виктор С - рабочая.
Только как оказалось резисторы надо подбирать.
При данных номиналах( R48 и R44 - прикинул подстроечные) ноль выставить немного не дотягивает- надо уменьшать сопротивления, что касается работы синхронизации, то впринципе она на ВЧ есть, на калибровочном меандре та же фигня, возникают баги- приходится ослабить усиление, причем усиление можно ослаблять аттенюатором при изменении диапазонов развертки (для сохранения диапазона регулировки "уровень" на каждом положении развертки - чтобы по милиметрику не подстраивать.)
Вчера допилить полностью не успел - как появится время- допилю. Питание +-12в, транзисторы пока прилепил кт315г

Добавлено after 2 hours 33 minutes 29 seconds:
Я бы конечно ещё проверил бы схему этого усилителя - нет ли у него сдвига по фазе, с изменением частоты?
Только нет в наличии двухканального осла

Реклама

ВикторС

Этот усилитель - каскад с ОБ, зажатый между двух эмиттерных повторителей. Если там фаза и двигается - только на ёмкостях КТ 315х - это от 100 Мгц.

Реклама

Aitow

Виктор С, понял, спасибо!

ВикторС

Дальнейшее развитие и расчёт параметров этого каскада у Хоровица и Хилла - по ссылке - параграф 13.05 Рис. 13.10
https://coollib.com/b/357544/read

Реклама

SecreT UseR

Посмею себе заметить, что как такового каскада с общей базой на схеме нет, зато есть дифференциальная пара с резистивной нагрузкой и эмиттерный повторитель на выходе, и все это охвачено ОООС через R51 R48, причем последним можно регулировать усиление каскада. В подобной схеме заметен недостаток, если предположить, что на входе напряжение равно нулю, и режим подобран так, что на выходе тоже ноль, получим что ток через R51 не течет, следовательно напряжение К-Б VT14 будет равно напряжению Б-Э VT14. Однако на деле режимы транзисторов отличаются от того который мы предположили, в результате чего имеем некомпенсируемое смещение. Самый простой вариант наверно включить в базу VT14 стабилитрон, а еще лучше еще один эмиттерный повторитель, как было сделано в буржуйских синтезаторах 3325 и 3336, там правда не эмиттерный повторитель на конце, а каскад, с дальнейшим токовым ключом, но суть остается. Обратите внимание на номиналы компонентов, и это при полосе в 20 МГц.

Реклама

ВикторС

Как по мне - дифкаскад - это пара транзисторов, как то соединённая эмиттерами и имеющая одинаковую коллекторную нагрузку. Глядя на переменник R48, можно предположить, что при его нулевом сопротивлении, база заземлена, и ООС, с выхода ЭП нет - предельный случай. Баланс по постоянному току (0В на входе и выходе), для рассматриваемого случая - работа на компаратор- значения не имеет.
Вот вариант этой схемы из справочника Горошкова:
http://slava37md.narod.ru/Impulsnyi-usilitel.html
Я эту схему, с диодами в базовой цепи, собирал - работает отлично. Он с резистором, вместо этих диодов улучшалась термостабильность усилителя, в целом.

Реклама

SecreT UseR

Вариант схемы Горшкова, при указанных номиналах чисто импульсный, работает на нелинейной характеристике диодов, довольно красивое решение однако, если заменить диоды на резистор это получится совсем другой усилитель, и конечно же термостабильность будет хорошая, за счет обратной связи.
В случаи если базу у транзистора дифкаскада заземлить, его усиление станет эдак под сотню, со всеми вытекающими последствиями, включая термостабильность. Недостаток такой схемы даже не в смещении нуля, а в низком напряжении Б-К, которое в малосигнальном режиме меньше вольта, не самый оптимальный режим для транзистора.

Valentin Gvozdev

Все-таки решил сделать для прежнего прибора нормальный двухтактный усилитель бланкирования по образу и подобию того, что установлен в полдней самоделке. А то рассеивать 3-4 ватта впустую, да еще иметь на 10 нс/дел несколько обрезанное и размытое начало развертки (из-за пологого фронта) как-то не комильфо. В конце концов, прибор заслуживает этого. Плата уже разведена, получилась почти в габаритах прежней.

ВикторС

Валентин, помните, мы обсуждали, что у Вас Q1 Q4 перепутаны местами - NPN должен быть сверху. Тогда R5 и R7 не нужны и нет саморазогрева каскада, сквозным базовым током.

Valentin Gvozdev

Виктор, конечно помню. И еще тогда исправил схему, которую скопипастил в предыдущий проект. Так что теперь все именно так, как вы говорите. А резичторы в коллекторах двухтакного ЭП нужны для предотвращения самовозбудов. Которые с такими быстрыми транзисторами, как 368 и 363, почти обязательно будут.

ВикторС

Валентин,
Вы пробовали выкинуть Q1Q4 ми подключить R10C12 прямо на коллектор Q3.2? По импедансу источника сигнала - почти как двухтактный ЭП с коллекторными резисторами, получается.

Valentin Gvozdev

Виктор, тут какая-то ошибка. Сборка Q3 была в 100-мгц версии, где сигнал GATE с БР идет в ЭСЛ-уровнях и нуждается в усилении. Насколько я помню, я там пробовал исключить составной ЭП, но что-то было плохо, и от этой идеи пришлось отказаться. Подробно этот вопрос не изучал. В 50-Мгц двухканальном приборе сигнал GATE идет с выхода 1531ТМ2 (как и в С1-137) и дифкаскад на Q3 не нужен.
ВО вложении для сравнения - бланкиратор прибора на 100 Мгц.

ВикторС

Валентин,
Понятно.

Я, по этой схеме и рассуждал, про надобность ЭП при подключении к дифкаскаду. Оказывается - надо. "Опыт - критерий истины."

Спасибо за исправленную схему.

Valentin Gvozdev

Итак, с бланкиратором, похоже, все получилось. Причем с первого раза - типа спаял плату, установил ее на место, включил, покрутил подстроечники - и вуаля. Вероятно, она формирует не столь крутые импульсы, как в новом приборе, но для развертки в 10 нс/дел хватает. Теперь при переключении на самый быстрый предел навало линии на экране не уходит вправо на 3-4 клетки, как это было ранее. И нет той размытости, что возникала от плавного разбланкирования. Зато появились свои небольшие баги - начало и конец развертки на самых быстрых пределах чуть нелинейны (почему - непонятно. Вероятно, наводки на горизонтальные пластины от импульса бланкирования). И пусть и в виде хвостика в несколько миллиметров, но на некоторых режимах видно начало ОХ. Впрочем, это мелочи. Зато - ничего не греется, в режиме ждущей разевртки рассеиваемая мощность близка к нулю. И даже опасения насчет наводок на УВО не оправдались - полсе введения резистора в 100 Ом между блоком ГР и бланкиратором колебательные процессы в наале развертки даже менее выражены, чем раньше.

В общем, еще одна победа и еще один шаг эволюции осциллографических самоделок.

Вот что мы видим в масштабе 0.5 мкс/дел и 10 Вольт/клетка на бланкирующих пластинах при развертке 0.1 мкс/дел:

А вот что на самой быстрой развертке (10 нс/дел) с масштабе 0.05 мкс/дел:

Ради интереса фронты на пятикратной растяжке (10 нс/дел):

Как видно, в 20-25 нс все укладывается. И это с учетом емкости щупа, без нее скорее всего еще немного короче. Притом без нагрева, двухваттных резисторов и прочего!

Ради интереса - фронт наносекундного импульса в обоих каналах. Если не считать задержки одного канала относительно другого примерно в 2 нс, то все симметрично. И время нарастания полностью соответсвует полосе.

А вот так выглядят начало и конец самой быстрой развертки на сигнале в 50 Мгц:

На более медленных скоростях этот эффект практически не заметен.

ВикторС

Красота!

Valentin Gvozdev

Пользуясь случаем, немного поизучал работу схемы усилителя-фромирователя в моем самодельном частотомере, которую я довоьно долго и не всегда успешно налаживал лет 5 назад. Собственно это слегка переделанная схема входной части частотомера Ч3-63, которая в оригинале работает до 200 Мгц. В моем случае - максимум до 90, ибо на выходе сигнал поступает на счетчики 74AC192.

Вот так она выглядит в натуре:

Схема - во вложении к сообщению.

На вход подаем синус частотой 15 Мгц и амплитудой пик-ту-пик около 170 мВ, что соответсвует примерно 6-70 мВ эффектвного значения:

До затвора Q9 почему-то доходит немного меньше:

Собственно говоря, эта схема не совсем честная. Ибо входная полевая сборка очень низкочастотна и работает лишь на НЧ. На более высоких частотах сигнал в основном идет в обход нее через C26. Что хорошо видно - на стоке левого транзистора Q4 все тот же входной сигнал амлитудой ~125 мВ, а на стоке правого - кукиш с маслом, меньше 20 мВ, даже синхронизируется плохо..

Каскод на четырех транзисторах дает приличное усиление. На коллекторах Q5 и Q6 вот что:

Где-то по 600-700 мВ размаха, итого усиление от входа почти в 10 раз (!). Есть небольшая асимметрия плеч, но это не критично.

На эмиттерах Q1 и Q2 сигнал почему-то еще больше (суммарный размах где-то 1.6 - 1.7 В). Видимо, он просто не так сильно падает на входной емкости щупов, ибо по идее ЭП усиления давать не должен.

Ради интереса можно включить инверсию, самую быструю развертку и убедиться в том, что оба сигнала строго в противофазе:

Далее. На коллекторах Q10 и Q11, соединенных со свходами ЭСЛ-триггера Шмитта видим вот что:

Кстати, если повысить уровень на входе, то тут получается красивый псевдомеандр. Если же покрутить ручку "уровень", то сигнал симпатично и почти симметрично изменяется. Становсь, например, вот таким:

Интересно, что видать на выходе триггера Шмитта U1.1. А видно вот что:

На одном выходе более-менее менадр, на другом почему-то один из фронтов затянут. Очень может быть, что скрытый возбуд, так как каким-то образом все это работает почти до 100 Мгц без сбоев.

100-Мгц прибор тут показывает вот что:

Видно, что на втором меандре есть странная ступенька - скорее всего это именно СВЧ-возбуд. Который прибор с полосой в 100 Мгц показать не может, а с полосой в 50 Мгц даже ступеньку не видать, просто затянутый фронт.

Второй ЭСЛ-элемент включен с очень маленькой нагрузкой (я долго ее подбирал) и в результате форма сигналов на его выходах (к тому же один из которых нагружен на транзистор Q12) очень далека от правильной. Включена инверсия канала Б и зачем-то установлена разная чувствительность.

Вот что приходит на базу многострадального Q12 (амплитуда 700-800 мВ):

А вот что получаеся на коллекторе. Тут уже размах под 2 Вольта, что достаточно для работы КМОП-микросхемы:

Ну и наконец, сформированные импульсы размахом около 5 В (2 В/клетку, 10 нс/дел). В двух каналах сигналы на выводах 6 и 8 U2. Учитывая собственную задержку канала Б относительно А, получается, что три инвертора задерживают сигнал примерно на 8 нс. Честно говоря, многовато.

ВикторС

До затвора Q9 почему-то доходит немного меньше:
Похоже на влияние делителя R31R34 и С20С26

На коллекторах Q10 и Q11, соединенных со свходами ЭСЛ-триггера Шмитта видим вот что:

Похоже на начало ограничения. Если снизить амплитуду входного сигнала, каким будет неискажённое усиление 15МГц для Дифференциального каскода Q3Q4Q10Q11?

Как по мне - это два каскада усилителя УВО, разделённых эмиттерным повторителем. Годно для простого сервисного осциллографа.

Valentin Gvozdev

Наверное, все так и есть. Усиление на малом сигнале померяю, нет проблем. Причем не только на 15 мгц. Только вот для простого прибора эта схема, вероятно, не совсем то, что надо. Очень уж она блудлива на свч. По крайней мере, мне пришлось изрядно повозится, кое где менять штатные кт3120 на кт368, ставить ферритовые трубочки итд, чтобы подавить большинство возбудов. И то, похоже, что то осталось. Вероятно, если делать на кт315 и подобных, то этих проблем не будет.

В любом случае, надо учитывать, что выход там рассчиттан на входные уровни 500лп116, а это, условно говоря, от 3.8 до 4.9 В. Что вряд ли оптимально для УВО.

add.ocean

По случаю достались 8ЛО8И. Стояли в каких-то относительно современных отечественных осциллах. Не включал (не во что), так что сказать по работе ничего не могу. Выкладываю паспорт и фото.

Valentin Gvozdev, в ваши ВЧ конструкции было бы самое то: чувствительность выше, яркость выше.

ВикторС

Если не ошибаюсь, 8ЛО8И стояла в С1-107. Есть одна такая, с экраном обвесом. Не проверял. Берегу до лучших времён.