Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн мар 23, 2020 15:48:26

Я это понимаю.. Но увы, их порой недостаточно, особенно в случае СВЧ-транзисторов. Помнится, я с этим делом долго боролся в формирователе частотомера, где стоят КТ3120. Тут все оказалось полегче, но и требования в осциллографе на порядок выше.
А вывод из всего этого я сделал только такой - не стоит пихать везде "крутые" транзисторы. Далеко не всегда от этого станет лучше. Да, кое-где они необходимы, но в других местах от них только вред. Так что начинать надо с тех же 3102/3107. А вот только если не хватает быстродействия - то уж пробовать что-то более высокочастотное. Разумеется, прямо или хотя бы косвенно контролируя возбуды на СВЧ.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн мар 23, 2020 16:59:28

У КТ3102 и КТ 3107, может быть очень большой коэффициент передачи тока.
Это может быть проблемой при повторении схемы, например.
Я тут "подсел" на BC547 и BC557 коэфициент передачи - h21э=330 в пределах всей партии, и Сcb=3,5 и 4,5 пФ, соответственно.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн мар 23, 2020 17:26:31

менять 326 399 на 3107/3102 пона дурь от неумения работать с свч
дело в том что тапм даже емкость и индуктивгность выводоф детали играент роль той паразитной реактивности что при выполнени усовия фаз/амплитуд дает генереж
платы свч не разводят так ка обычные нч в базы и к водят безындуктивны маломник эмитер дробят на 2 делая максимално коротким до полигона земиель
вобщем не так все просто там
красивая разволдка с тонкимии узкими красивыми дорожками не катит
а некрасивая широкая где узкие зазоры в сплошной земле -рулит

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн мар 23, 2020 23:36:42

К счастью, у меня есть замечательная штука под названием Osa130mini, которая имеет полосу пропускания около 500 Мгц, а с некоторым завалом - и выше. И как только я подключил ее ко входу выходного УВО, все стало очевидно - помимо полезеных сигналов, там с высоким уровнем присутствовали "палки" выше 300 Мгц (!). Причем сразу несколько. И которые плавали по частоте, исчезали и появлялись при кручении ручек и подстроечных элементов. Самые сильные из них вылезали, когда выходной УВО подстраивался в режим максимального динамического диапазона и "гасились" только при определенных положения корректировочных конденсаторов. Тут стало понятно, почему меняются режимы по постоянному току при регулировке АЧХ этого каскада.

...
Теперь, глядя на исходную схему, начинаешь понимать, что КТ361 в коммутаторе там стоят недаром. Конструктора знали, что и зачем делают. Так что даже в относительно широкополосных устройствах порой не стоит отказываться от старых добрых 3102, 3107, 315, 361 и тому подобных.


мда, тоже недавно боролся в штатных С1-118А с возбудом. чес говоря, я не понимаю как усилитель с полосой 20 МГц, с Ку >1000 и Rвх 1 МОм может НЕ возбуждаться.

Чувствую там все на вероятностях, получится фазовый сдвиг, скажем 3600 град или 3780 град, понимаете, о чем я... в одном экземпляре, пришлось мало того что разнести: вых ЛЗ ближе к преварительному УВО, а вход ЛЗ - ближе к оконечному, так и еще пришлось закрыть ЛЗ экраном, только тогда возбуды пропали. в другом экземплчре, все наоборот, сделал экран для профилактики, такой же, так же подключил, - появился возбуд. убрал. и и вход с выходом пришлось поставить наоборот: вход ЛЗ ближе к преварительному УВО, а вых ЛЗ - ближе к оконечному.

хорошо землить базы каскадов с ОБ, керамика, толстая широкая полоса на землю, да. резисторы в базы и коллекторы (50-100 ом). внимательно следить за согласованием каскадов и ЛЗ с обоих концов. может и экраны межкаскадные. тут вспоминается конструктив советских генераторов ВЧ с литым боксом с отсеками под каждый каскад.

соглашусь что надо понимать в СВЧ: и эквивалентную модель транзитора, и параметры линий передачи вокруг. подозреваю что разводка платы с учетом этого все проблемы решит. разработчики же, зачастую, отчасти не заморачивались, отчасти экономили копейку

Добавлено after 1 minute 14 seconds:
----------
да, кстати, я как-то жаловался на наводку от сетевого транса на трубу. напрягся, и отнес транс на 3 сантиметра (нашел место в корпусе), ну что, такой тонкий и чистый, неподвижный луч - еще поискать... стоит рядом С1-137 - теперь он гораздо, гораздо хуже. (там тоже проблемы с питанием, землей, 15 сантиметров проводами к КРЕН-кам, заряд фильтрующих С выпрямителя через общий провод... теперь придется заняться...)

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Вт мар 24, 2020 11:21:36

Немного последних картинок. Наглядная демонстрация режима суммы и разности каналов. Увы, пока каналы не совсем идентичны - немного разная длина кабелей щупов и отсутствие входного аттенюатора в во втором канале приводят к несинфазности сигналов в 1-2 нс. Это хорошо видно при ручном совмещении картинок и приводит к ненулевому результату вычитания сигналов.
Меандр 1 Мгц в обоих каналах:
Изображение

Режим суммы:
Изображение
И разности:
Изображение
Остались только рожки да ножки... На самом деле линия гораздо тоньше, чем на фото, фотоаппарат сильно ее искажает.
То же самое увеличенное в 5 раз:
Изображение

А теперь - 10 Мгц.

Исходные сигналы, один с инверсией:
Изображение
Их сумма (т.е. разность):
Изображение
На таких частотах неодинаковость щупов уже сильно ощущается.

Ну и сумма без инверсии:
Изображение
Вполне себе меандр в 4 клетки. АЧХ в таком режиме если и хуже, чем в остальных, то очень не намного.

Кстати, насчет АЧХ - вот небольшое видео сигнала с ГКЧ, работающего в интервале 500 Кгц - 52 Мгц: https://yadi.sk/i/jukaEP4-pmIwCQ
Как видно, все равномерно и гладко, без видимых выбросов и горбов в области средних частот (а это очень часто бывает). Если точно замерить, выходит, что уровень - 3dB приходится где-то на 45 Мгц. если постараться, то можно вытянуть АЧХ почти до 50 Мгц практически в "ноль", но на импульсы после этого лучше не смотреть - ПХ портится донельзя. Так что пусть будет так, как оно есть.

В общем, делаем входной аттенюатор второго канала, сверлим недостающие дырки в передней панели и сооружаем встроенный низковольтный блок питания, чтобы отвязать прибор от "мамки" в виде ЛБП.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Ср мар 25, 2020 14:18:31

Пока суть да дело, немного времени посвятил борьбе со странным эффектом, заключающемся в некоторой зависимости АЧХ УВО в НЧ (!) области от выходного сопротивления источника сигнала. Напомню, именно из-за этого эффекта не удается получить красивую картинку при компенсации щупа 10:1 на стандартном меандре в 1 Кгц (при том, что при подаче сигнала напрямую к меандру придраться нельзя!), а также искажениям НЧ-импульсов при задействовании входного аттенюатора 100:1.

Увы, но все пока безрезультатно. Было выяснено, что эти искажения происходят где-то на самом входе или в самом входном полевике. По крайней мере сигнал на его стоке, равно как и на выходе последующего ЭП уже кривой и полностью повторяет то, что прибор показывает на своем экране.
Замена КПС104 на КП302 не дала ровным счетом ничего. Кроме изменения АЧХ на ВЧ и увеличения и так немаленькой входной емкости (тут скорее всего причина в том, что КП302 явно не оптимален для подобных целей, гораздо лучше КП303 и КП307). На НЧ ситуация не изменилась нисколько.
Пробовал параллельно всем штатным емкостям в схеме включать большие по номиналу, чтобы нащупать что на что влияет - увы, но на данный эффект все это не влияет никак.
В общем, пока я в растерянности. Понятное дело, что на это можно забить, тем более разглядывание точной формы импульсов в 1-10 Кгц вполне можно осуществить и без входного делителя, да и подобные задачи вообще не входят в круг моих интересов - мне гораздо нужнее ВЧ измерения, но неприятное ощущение все-таки остается.. Так что будем копать дальше.

Добавлено after 12 minutes 45 seconds:
тут вспоминается конструктив советских генераторов ВЧ с литым боксом с отсеками под каждый каскад.

Для меня лично тоже загадка, как широкополосные УВО все-таки работают, причем при довольно простом конструктиве. Я много видел фоток внутренностей осциллографов, кое-что видел и вживую - так вот везде все сделано довольно просто и без изысков в виде серьезных экранов и прочего. Даже в С1-104 с полосой в 500 Мгц. Максимум - довольно простенькие экраны на некоторых платах, явно не соответствующие стандартам электромагнитной герметичности.

Насчет генераторов и литых отсеков - там дело другое. Основная проблема в подобных приборах - это минимизировать пролаз сигнала мимо выходного аттенюатора. Что при затуханиях в 100-120dB и частотах в десятки ( а то и сотни) мегагерц становится очень и очень нетривиальной задачей, практически неразрешимой "наколенными" методами и ширпотребовскими подходами. Тут уже нужно качественно экранировать все - и сами генерирующие каскады (иначе все будет свистеть через эфир и ни о каких нормированных микровольтах на выходе не будет и речи), и секции аттенюатора, и все остальное.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт мар 26, 2020 13:49:51

Валентин, если искажения на НЧ - можно проверить схему по частям, используя имеющийсяя осциллограф вместо тракта УВО нового. Подключить его за низкоимпедансным делителем, а на делитель 1:100 нового прибора, подавать тестовый сигнал - есть подъём АЧХ или нет? Если есть - заменить преобразователь импеданса на полевиках и биполярниках на один ИП, на стороннем полевике, подключив его исмток прямо к входу делителя. Амплитуда сингала снизится точно, а вот что будет с его АЧХ, когда сложный конвертор импеданса заменён на ИП, как в С1-94??

Добавлено after 47 minutes 41 second:
Тот же приём декомпозиции можно применить к УВО, в части его первого каскада. Заменив низкоимпедансный делитель на переменный резистор 470 Ом, подключённый к истоку предварительно настроенного истокоавого повторителя.
И ещё нюанс. Помоему я уже говорил об этом выше. Между эмиттерами первой пары транзисторов первого усилительного каскада, включить КС-цепь с постоянной времени, равной единице, делённой на частоту максимальнй амплитуды нежелательного подъёма на НЧ.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт мар 26, 2020 14:08:03

Жалко, что не сделал фотографии, так было бы нагляднее. Но сегодня вечером постараюсь восполнить этот пробел.
Разумеется, я смотрел сигнал по тракту вторым осциллогафом. Вердикт тут однозначный и был уже озвучен - искажения происходят в первом каскаде на полевике. А скорее всего не в нем самом, а каким-то образом в системе источник сигнала-щуп-вход УВО. Дальше все очень и очень ровно.

Впрочем, не далее как вчера поздним вечером выяснилось, что все не так плохо и проблема имет куда меньший масштаб. Прежде всего, путем некоторых ухищрений мне удалось уменьшить входную емкость с 37-38 пФ до 33 пФ, что само по себе важно, так как имеющиеся щупы рассчитаны на максимальную входную емкость в 35 пФ (если укоротить кабель, то это значение несколько увеличивается).

И я долго не мог понять, как такой обрезанный щуп, который с запаcом соглаcуется со старым прибором, имеющим входную емкость в 37 пФ, не может согласоваться с новым, у которого этот параметр меньше.
Все оказалось просто - из-за этих самых странных искажения АЧХ, вызывающих небольшой провал на меандре вскоре полсе фронта, я ошибочно пытался сделать вершину меандра в 1 Кгц как можно более горизонтальной, что приводило к приличному задиру вверх начала этой самой вершины (так называемая перекомпенсация). Отсюда шли и систематические искажения по амплитуде на верхах, и кажущаяся неравномерность АЧХ в районе звуковых частот чуть ли не 5-10%, и кажущаяся нехватка диапазона компенсации щупа. Когда я скомпенсировал щупы ОБОИХ каналов так, чтобы НАЧАЛО И КОНЕЦ вершины меандра были на одном уровне, то все очень хорошо сошлось. Сигналы самый разных частот в режимах 1:1 и 1:10 при соответствующих переключениях входного делителя стали занимать ровно одинаковую высоту, исчез разбег АЧХ между каналами. Конечно, НЧ неандры выходят с небольшими (процентов 5 по амплитуде) провалами, на частотах в районе 10-50 Кгц по той же причине линии не совсем горизонтальны, а так в целом все более чем хорошо. Думаю, на этом можно и остановиться.

Кстати, измерил АЧХ собственно осциллографа без щупа. Путем прямой подачи сигнала на вход с одновременным контролем его посредством встроенного осциллографа Осы, служащего одновременно нагрузкой-терминатором. Вышло честные 50 Мгц по уровню -3 dB. В общем, большой успех.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт мар 26, 2020 14:51:55

Валегнтин,
Поздравляю! :beer: 8)

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 10:17:53

Немного картинок на тему тех странных искажения АЧХ.
Меандр 1 Кгц в положении переключателя щупа 1:1 (без ослабления). 500 мВ, 100 мВ/дел:
Изображение
Как видно, все очень хорошо.

Теперь включаем режим 10:1, увеличиваем чувсnвительность в 10 раз (10 мВ/дел). И вот что видим, вращая подстрочник в щупе:
Недокомпенсация:
Изображение
Оптимальное положение:
Изображение
Оно же пр 5 мВ/дел:
Изображение
Перекомпенсация, которуя я раньше принимал за оптимум, пытаясь сделать вершину как можно более горизонтальной:
Изображение


А вот так выглядит тот же самый меандр в оптимальном режиме на менее растянутой развертке:
Изображение

Некрасиво, конечно. Но ничего не поделаешь.

Если перейти к 10 Кгц, то получается вот что, что вполне закономерно:
Изображение

А на 100 Кгц уже все совсем хорошо. И по форме, и по амплитуде:
Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 13:25:33

а истолчник меанда БЫЛ повереный Г5-50 :wink: ....или нечто наколеное на расыпухе типа к 155ла+ :facepalm:
с несогласованым выход?? :facepalm: может в том дело? :idea: :wink:
вобще вы рано обрадовались чстоты 0...-1...10...100к самые ходовые и меандр ка у вас вышел меняб олично не устроил да и думаю по ГОСТ тоже поверку не пройдет... :oops: :cry: :cry:

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 17:59:31

Источник меандра лично у меня сомнений не вызывает. Это все та же Osa130mini. Для ппроверки делал те же эксперименты со всроенным калибратором предыдущего осциллографа (по схее от С1-73) - результат один в один. При том, что тот осциллограф показывает меандр от обоих источников очень хорошо. Что со щупом, что без, что в режиме 1:1, что 10:1.

Тут же творится что-то странное. Пока подаешь сигнал напрямую (просто кабелем или через щуп 1:1, то все более чем хорошо. Как только включаешь режим 10:1, увеличивая тем самым выходное сопротивление источника сигнала для входа УВО, получается то, что на картинке. Честно говоря, даже не знаю что и думать

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 20:43:57

Valentin Gvozdev,

Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 21:01:56

дествително страная история 1 раз такое вижу в осле хотя длиные несогласованыене или неоднородные лини еще не таких чудес увидишь но там сигнал редкие 1 чные импулсы с отделным запуском развертки от разных каналоф г5-50.... и можно расмотреть любую задержку в ралтайме не требуя огроминойЛЗ в ослике...похоже на продолную индуктивную рактивность входа и болшую.....
прогнать бы ваши каскады всимулляторе в разных вариантах.... мож чето и выяснгилиб...

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 22:22:29

Valentin Gvozdev,

Изображение

Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 22:47:21

U264, все это понятно и в целом хорошо известно. Только в данном случае речь идет не о поведении щупа-делителя на ВЧ и не о деталях фронтов на наносекундном масштабе (с этим как раз все более-менее ОК), а о странностях с АЧХ-ФЧХ на НИЗКИХ (до десятков килогерц) частотах, приводящих к заметному искажению низкочастотных импульсных сигналов. Что характерно - похоже, в этом виноват не щуп, а все-таки какие-то особенности входа УВО, не дающего ему работать полностью коооектно в том случае, когда источник сигнала сильно высокоомен. Ибо со встроенным высокоомным делителем 100:1 тоже наблюдаются подобные странности, только в несколько иной частотной области.


Кстати, сейчас вручную посмотрел АЧХ от 50 Гц до 20 кГц. Что можно сказать - действительно, странный провал в районе 3-5 Кгц имеет место быть. Но он очень мал, не больше 2%, и едва заметен на экране.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт мар 27, 2020 23:41:55

Valentin Gvozdev,
Раз вам всё понятно и хорошо известно, по какой причине возникает неравномерность на низких частотах в преобразователе импеданса осциллографа, то в чём проблема его устранить?

Неравномерность действительно возникает, это известный факт, в случае применения двухканальной схемы: один канал для постоянной составляющей другой для переменной и сумматор. Первый мой пост относится именно к такому случаю.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сб мар 28, 2020 01:22:39

Валентин,
Я вот о чём подумал. Не может ли быть в низкоимпеданском аттенюаторе или входном усилителе УВО (менее вероятно), какя то паразитная LC цепь, которая Шунтируется низкоомным источником сигнала, будь товходной щуп или бортовой, высокоимпедансный делитель?
Попробуйте, навесным монтажом, собрать входной буфер Тектроникса-221 (схема приложена), заменив, для начала, ступенчатый делитель на подстроечник 1КОМ, и посмотрите, как изменится АЧХ на НЧ.
Можно даже не ставить два биполярника, подключив подстроечник прямо на сток нижнего полевика (амплитуда на выходе снизится на 30%, но для нашего эксперимента это не существенно (Все детали нового буфера должны быть внешними, сторонними, элементавми, чтобы исключить вклад элементов буфера С1-137.


Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сб мар 28, 2020 01:34:07

я боюсь что имено отрицателный импеданс эмитерного повторителяи дает сей эфект папробовать ввести 18ом в эмитер 2 транзюка и 36=40 3тетьева

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Сб мар 28, 2020 02:27:03

Валентин,

Вот, более красивый и понятный, вариант входного буфера. Может он более стабильно работать будет?
Изображение
Ответить