Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Valentin Gvozdev]

Надо учитывать, что настройка по равномерной АЧХ от нуля и как можно дальше - это, вообще говоря, не совсем верно. В результате мы получаем распрекрасную АЧХ в рабочей области и довольно резких спад за ней, а из теории известно, что наименьшие искажения при отображении сигналов, спектр которых сильно шире полосы прибора, дает Гауссова АЧХ. Увы, она предполагает плавный спад на частотах, далеких от граничной. Но тут или-или: или мы делаем АЧХ приближенной к Гауссу и обеспечиваем хорошую ПХ с минимальным выбросом, либо делаем макимально плоскую АЧХ и при этом имеем выброс в 15-20% и колебания за ним. Вот как, например, выглядит Гауссова АЧХ для полосы в 50 Мгц:


Для других полос все будет так же, только пропорционально ратстяуто/сжато по оси частот.

[ВикторС]

Коллеги привет,
Короткое дополнение по моим опытам с электронным переключателем полярности СИ на диодах.

Собрал "фишку" селектора полярности СИ, реализованную в ОСУ-10 и С1-78 - связка ОЭ - ОБ - фактически, каскод, только часть ОЭ этого каскода - половина дифкаскада, выбираемого диодным коммутатором в коллекторах транзисторов ОЭ. Схема заработала сразу и совершенно внятно. Размах выходного сигнала на коллекторном резисторе ОБ - 5В, при размахе на входной базе ДК 20мВ. При тестировании сигналом с Г1-104, выходной сигнал 1В получается для частоты 12,5МГц с уровнем -50дБ, 25МГц - -40дБ и 50МГц- -30дБ. Иглы длительностью 3, 10, 100нс с частотой 2МГц воспроизводятся корректно, с правильной фазой и размахом, при переключении полярности СИ. Для синусоидального сигнала, скважность выходного импульса ("Уровень запуска"), чётко регулируется переменным резистором, включённым в "холодную" базу ДК. ЭП перед базами ДК я ещё НЕ поставил. По схеме, то, что у меня собирается - Дифкаскад на 2SC9018 с коллекторными резисторами 750Ом, как в С1-118, эмиттеры ДК, пока, соединены вместе и подключены к источнику тока на BC547. Питание - +/-12В. Один коллекторный резистор подключён к коллекторам ДК через диоды, второй, через другую пару диодов и сдвоенный переключатель, как в С1-78. противоположный катод диодов в переключаемой группе, подаётся не на общий, а на -12В, для надёжного запирания. Конденсаторов, с катодов переключаемых диодов, на общий провод нет. (Это С19, С20 в схеме С1-78).
В планах работы по этой схеме, добавить входные ЭП по двум базам ДК, с возможностью электронной коммутации источников СИ, как это сдлано в ОСУ-10 и прикрутить на выход ОБ, инвертор ТШ из 74HC14 и посмотреть как всё это будет работать с разными сигналами и при нагреве феном.

Схема ОСУ-10А
https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... osu10a.jpg

Схема БР С1-78
https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... -78/17.pdf

[aleksey1978jet3]

здравствуйте есть вопрос, как этот стабилизатор подает напряжение, на среднюю точку трансформатора преобразователя. если нет минуса на базе pnp транзистора т2 то и транзистор т3 будет закрыт и преобразователь будет изолирован от обшего провода

[Динозавр]

aleksey1978jet3, Оригинальное изображение Дарлингтона на Т2 и Т3. (Это какая же фантазия бывает)
Минус в базу Т2 через R3.

[aleksey1978jet3]

Эту схему перерисовал со схемы прибора проверки кабельных линий р5-5, часть его блока питания.
Вот схема блока питания:

[Valentin Gvozdev]

Ради интереса немного поэкспериментировал с любимой многими микросхемой 561ЛА7. Почему-то считал, что это нечто тормозное с граничной частотой дай бог в 10 Мгц.. Но результат удивил. Подопытная схема - кварцевый генератор на одной инвероре (частота 14 Мгц), второй инвертор служит выходным буфером. Генерация начинается уже при 4В. При 5 В на выходе видим вот такое вот:


Фронты ожидаемо пологие. Все-таки это не 74Ac. Но даже при 5 В запас по частоте выше 14 Мгц явно есть.


Теперь поднимем питание до 8В:

Уже вполне себе меандр. Длительность фронтов меньше 10 нс, хотя пока еще далека от времени нарастания КВО осциллографа.

12В:


Тут уже из-за крутизны фронтов почти в полный рост проявляются артефакты как самого осциллографа, так и "ленивого" подключеняи щупа с помощью земляного крокодильчика..
Подключим щуп более правильно и видим вот что:



Наконец, 15 В питания. Предел или даже выше него.

Специально не стал подключать крокольдичиком, ибо с ним картина совсем некрасивая и с большими выбросами.

Включим растяжку до 4 нс/дел:

Точно сказать сложно, но навскидку "медленная" 561ЛА7 при таком питании обеспечивает фронты в районе 4.5 нс (реально меньше, так как собственное время нарастания КВО около 3.5 нс). Вот уж не ожидал.

Тот же самый сигнал на другом аппарате с полосой 50 Мгц:

[ВикторС]

С конца декабря, в свободное время, пытаюсь собрать электронный коммутатор полярности СИ с одним инвертором ТШ для формирования прямоугольных импульсов с крутыми фронтами. Как в БР САГА итп. Желаемый результат, пока, близок к нулю и всё упёрлось именно в логические элементы инверторов ТШ.
Я проверил коммутатор полярности подобный С1-71 и САГА с источником тока в эмиттерах ДК. В двух вариантах. С двумя резисторами по 750Ом в двух коллекторах ДК - настоящий дифкаскад с транзисторами включёнными с ОЭ. Вторая схема - классическая (как в С1-71)- один транзистор включается с ОБ, второй с ОК , третий вариант - схема эл коммутации полярности СИ, как в ОСУ-10. Все схемы широкополосны (проверял до 50мгц) и коммутируют полярности СИ корректно. В схемах с включением транзисторов ОК-ОБ, есть нюанс. Если первый транзистор, входной для сигнала, включён ОК, а выходной ОБ (и на его базу подаётся постоянное напряжение "Уровень", усиление каскада, примерно, на 15% выше чем в варианте, когда диодный коммутатор подключает нагрузочный резистор к первому (входному) транзистору, который теперь работает с ОЭ а напряжение "уровень" по прежнему подаётся на второй транзистор, включённый теперь ОК. Эмиттерный повторитель схемы коммутатора источников сигналов СИ, ослабляет эффект Миллера, при включении коммутатора ОЭ-ОБ (ячейка ОК-ОБ быстродействующа сама по себе). С транзисторами 2SC9018, и схемой коммутации полярности СИ как у ОСУ-10 меандр, на выходе ТШ 74HC14 получается при входных сигналах с уровнем и частотой :
-49дБ - 12,5МГц
-42дБ - 25МГц
-30дБ - 50МГц
При этом, на меандре, на выходе инвертора 74HC14 наблюдается адский звон который можно ослабить, заметно но не полностью, поставив на вход дифкаскада (коммутатора полярности СИ) резистор, сопротивлением ок 270Ом и запитав ИС74HC14 через RC фильтр 100Ом+0,1мкФ. Я склоняюсь к мнению, что две партии микросхем 74HC14, которые я купил на АЛИЭКСПРЕССЕ, у двух разных продавцов, или отбраковка или перемаркированные КМОП инверторы БЕЗ функции триггера Шмитта на входе. К этой мысли меня подводит проверка схемы селектора СИ ОСУ-10 с К555ТЛ2 - 6 инверторов ТШ - с этими микросхемами звона нет совсем - крутейшие фронты импульсов. Но, К555ЛТ2 НЕ работают на частоте 50МГц - вернее они работают, но амплитуда выходного сигнала ок 1В, в то время как у сомнительных 74HC14 - честные 4В, (ИС включена через резистор 100Ом), но со звоном. Так же были проверены К555ЛН1 - 6 инверторов БЕЗ ТШ, в которой, два элемента включались как ТШ, по схеме от ОСУ-10 - тот же результат - идеальный меандр без звона и неработоспособность на 50МГц - выходной сигнал первого инвертора теряет амплитуду так, что следующий инвертор не включается. К555ЛН1 питалась напрямую от КРЕН5.
Сейчас я в глубокой задумчивости - где, занедорого, достать честные 74HC14, которые не звенят, или как переработать схему, чтобы запустить без звона имеющиеся инверторы КМОП, предполагая, что ТШ в них нет. Включал два инвертора 74НС14 как в ОСУ 10 - схемным ТШ - звона нет, но чувствительность всего формирователя СИ:
-36дБ - 12,5МГц
-30дБ - 25МГц
-10дБ - 50МГц
На частоте 50МГц, чувствительность формирователя падает в три раза. Пока не придумал как вернуть её к достигнутым -30дБ, так, чтобы было без звона.

Буду благодарен за полезные советы по селектору поляроности СИ с электронной коммутацией, собираемого из широко доступных, дешёвых, компонентов.
О своих изысканиях буду сообщать по мере наработки существенных результатов.

[Динозавр]

ВикторС, ---Включал два инвертора 74НС14 как в ОСУ 10 - схемным ТШ---
Уменьшить гистерезис.

[Valentin Gvozdev]

Виктор, а что вы подразумеваете в данном случае под звоном? Колебания после фронтов, помехи, генерируемые по питанию или что-то иное? Мой опыт говорит о том, что скоростные КМОП схемы это дело очеь и очень любят. Во-первых, фронты там очень крутые, так что в полный рост встает переходная харктеристика измерительной системы, включая щуп, сам осциллограф, способ подключения итд. Надо быть полностью уверенным, что ваша измерительная система корректно отрабатывает такие непростые сигналы. Во-вторых, КМОПы из-за бросков потребляемого тока генерируют сильные помехи по питанию.. И конденсаторы на землю тут помогают, но лишь очень отчасти.. Сам много раз видел, как во всевозможных схемах со счетчиками-триггерами на 74АС по питанию идут весьма приличные помехи. Которые, разумеется, проявлвются и в сигнальных цепях. Если вы включаете несколько элементов последовательно, то надо они срабатывают с некоторой задержкой друг относительно друг друга. И каждое переключение дает выброс по питанию.. На выходе все это каким-то образом суммируется, в результате мы получаем далеко не красивый прямоугольник. Бороться с этим можно и нужно - неплохо помогает напайка фильтрующих конденсаторов прямо поверх микросхем. Да, некрасиво, по-колхозному, но эффект всяко выше, чем делать то же самое через дорожки на плате.

К чему я это - да только к тому, что не исключаю, что у вас все нормально.. Другое дело, что все эти явления очень неполезны в осциллографе. Ведь звон от синхроимпульсов почти обязательно пролезет в УВО и будет накладываться на полезный сигнал. А в автоматическом режиме развертки будет зорово кривить начало линии. Поэтому, быть может, обратить внимание на ЭСЛ? Они не дороги, относительно доставаемы (увы, не везде), и из-за работы в ненасыщенном режиме помехи генерируют весьма слабо.. А формирователь на 500ЛП216 обеспечивает устойчивую работу как минимум до 200 Мгц, так что хватит за глаза. Ну а если и триггер запуска взять 500ТМ131, как в С1-157, то вообще все проблемы с синхрой решаются раз и навсегда.

Насчет 74HC14 - поглядел там, где обычно детали покупаю (radel.ru). Никаких проблем, много видов разных фирм и недорого.

[ВикторС]

Valentin Gvozdev,
Я сделал фотки того как у звенят те, поддельные 74HC14 и схемы эл коммутатора с настоящим дифкаскадом и источникомс тока, показавшую наибольшее усиление и равенство выходных сигналов положительной и отрицательной полярности. Вечером выложу сюда.
Дополнительно затестил К531ЛН1, включённую как ТШ. Нет никакого звона на НЧ, при прямом подключении ЭП селектора входов к входной базе коммутируемого дифкаскада (без низкоомного резистора на выходе ЭП).
Результат такой
-27дБ - 12,5МГц
-23дБ - 25 МГц
-19дБ - 50МГц.
У К1531ЛН1 результат сходный - без звона, на 3дБ ниже во всех трёх точках измерения.
У К555ТЛ2, включённой по классике, как ТШ на одном инверторе, без всяких ПОС, предельная частота - 40МГц. Звона нет ни на НЧ ни на ВЧ.
Чуствительнность селектора -
-33дБ - 12,5МГц
-25дБ - 25МГц
-15дБ - 40МГц - предел для этой ИС.

На ЭСЛ переходить пока не хочу тк интересно собрать максимально широкополосный БР (и осциллограф в целом), на минимальном количестве дешёвых деталей, включая ЭЛТ.
В качестве вдохновляющего примера можно посмотреть на осциллограф КТ-04, который показывает 40МГц, используя схемотехнику САГИ, которая заявлена как 7-Мегагерцовый осциллограф.

[ВикторС]

Коллеги привет, Вот фотографии звона поддельных 74HC14, которые, скорее всего, перемаркированные 74НС04

ИС включена как интегральный ТШ (без внешней ПОС), после электронного селектора СИ, собранного по мотивам С1-71, СУРА, с входным коммутатором СИ от ОСУ-10. (при полной схеме от ОСУ 10, с выходным каскадом ОБ, чувствительность выше, а звон такой же)

https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... 1%82_1.jpg

https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... D1%82..jpg

Вот пример небольшого звона поддельных 74HC14, включённого схемным ТШ, с ПОС. Звон на фронте, полностью устраняется включением резистора ок 100 Ом, между базой первого транзистора ДК селектора полярности СИ и ЭП селектора полярности СИ.
https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... D0%91..jpg

Вот моя схема селектора полярности и источников СИ, на базе полноценного дифкаскада. Обеспечивает равенство амплитуд выходных сигналов широкую полосу и высокую чувствительность. Элемент ТТЛ срабатывает, при амплитуде входного сигнала 100мВ, иглы положительной и отрицательной полярности, шириной в единицы нС отрабатывает корректно. Высокая термостабильность как при использовании отдельных транзисторов, так и интегральной сборки К198НТ1. При установке в схему медленных КТ503, быстродействие схемы, на первый взгляд, не меняется (глубоко этот факт не исследовал - только по отработке игл). В Эмиттерной цепи ДК селектора полярности СИ, можно включить связку резисторов как в селекторах С1-94, С1-118, С1-131. Это позволяет увеличить чувствительность и ширину полосы на ВЧ, но усложнит настройку.

https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... %A3-10.jpg

[Valentin Gvozdev]

Виктор, посмотрел на картинки. Да, то действительно возбуд (а не звон), наблюдаемый часто на выходе лог. элементов при подаже на их вход малого сигнала с медленной скоростью нарастания (например, НЧ-синуса). А не то, о чем говорил я. Похоже, действительно ваши триггера Шмитта совсем не триггера и совсем не Шмитта.

Если интересно, могу провести небольшую лабработу с 74АС00 и 74AС74 (это D-триггер) на предмет работы от малых сигналов разных частот. Вероятно, будет полезно.

[ВикторС]

Valentin Gvozdev,

Валентин здравствуйте, спасибо за Ваше предложение исследовать 74АС00 в качестве ТШ. Если мы берём в руки такую быструю микросхему, интересно проверить, как она работает не на низких, а на высоких частотах. По ссылке,
https://img.radiokot.ru/files/92893/3d1plx05m7.jpg
схема генератора пилообразного напряжения, построенная на двух инверторах, включённых как НЕ инвертирующий ТШ, как сделано в селекторе СИ ОСУ-10 (прототип в Радио №10, 1979 стр60), а ЛНН формирует простейший интегратор на полевом транзисторе, в сток которого включён источник тока. Такая схема интегратора используется в 60-мегагерцовом GOS-600
https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... _60MHz.pdf
и в HC5502
https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... 502_SM.pdf
Мне представляется, что эта схема должна формировать ЛНН с очень высокой частотой, определяемой конденсатором между стоком и затвором ПТ и резистором от -12В к затвору ПТ.

[diplodok]

Польские измерительные приборы.

Index of /cookiemonster/Polish meters

А Parent Directory всякое.
Каталоги, фирмы, описания и т.д.

К сожалению нужного мне DT-6650 не нашелся

[Евгений Штерн]

004.jpg

(91.25 КБ) 73 скачивания

Нашел в своей библиотеке старую книжку, выпущенную в ГДР в 80-х годах "Transistors-and Schaltcreise-Tecnik" Авторы: Hans-Joachim Fisher/Wolfgang E.Schlegel. В ней опубликованы схемы предварительного и оконечного усилителей для осциллографа. Вот схемы и описание их на русском языке.

[СНГ]

Valentin Gvozdev, я работал с 4000-й серией ещё давно. Известно, что её доработкой занималась Philips (теперь NXP). Частотные свойства некоторых счётчиков этой фирмы превышали в 5, даже 10 раз других фирм. А без ёмкостной нагрузки их логические элементы вполне способны выдавать фронты менее 10 нс. Обозначение у Philips начинается с трёх букв HEF. Например, HEF4093. Но Ваша К561ЛА7 удивила. По случаю тоже посмотрю.
А не могли ли мы закупить тогда через демократов собранные кристаллы, приварить выводы и запечь в корпуса?

[ВикторС]

[uquote="Евгений Штерн",url="/forum/viewtopic.php?p=4544299#p4544299"]

004.jpg

Нашел в своей библиотеке старую книжку, выпущенную в ГДР в 80-х годах "Transistors-and Schaltcreise-Tecnik" Авторы: Hans-Joachim Fisher/Wolfgang E.Schlegel. В ней опубликованы схемы предварительного и оконечного усилителей для осциллографа. Вот схемы и описание их на русском языке.[/uquote]

Евгений, спасибо за схемы и перевод. От себя добавлю, что в 2024м году, входной каскад УВО кажется кривоватым. Выходное сопротивление истокового повторителя - ок 500 Ом - раз в двадцать больше, чем необходимое для ослабления эффекта Миллера. Сопротивление в базе V2 - ок 2КОм, что ещё хуже - не по Миллеру - каскад зашунтирован по ВЧ через базовый конденсатор 0, 47мкФ, а по базовому току V2, отличному от такого у V1/ При нагреве может быть перекос.
Выходной каскад, в этом отношении, симметричен.

[Shumadan]

схема осциллографа в радио 9 1980 подкупает своей простотой, тем более есть все компоненты для сборки. Можно ли используя современные ОУ и транзисторы, возможно изменив немного узлы существенно улучшить параметры?

[ВикторС]

Схему из Р9 - 1980, существенно улучшить нельзя из за автоколебательного генератора развёртки.

Простой схемой радиолюбительского осциллографа, открывающей широкие возможности по модернизации, является схема осциллографа ОР-1:

https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... 4_or1.djvu

Мануал здесь:
https://files.domcxem.ru/infocenter/%D0 ... E%D0%A0-1/

[Shumadan]

и еще вопрос. Есть трубка 7ЛО55И но у нее есть еще один анод на колбе для которого требуется отдельный высоковольтный канал или не заморачиваться и ставить трубку 6ЛО1?

Добавлено after 7 minutes 46 seconds:
[uquote="ВикторС",url="/forum/viewtopic.php?p=4545784#p4545784"]Схему из Р9 - 1980, существенно улучшить нельзя из за автоколебательного генератора развёртки.

Простой схемой радиолюбительского осциллографа, открывающей широкие возможности по модернизации, является схема осциллографа ОР-1:[/uquote]
да с этой схемой знаком, но там хитрый галетник на делителе стоит.