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

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн янв 20, 2020 17:39:47

нормально ли будет переключать низкоимпендасный аттенюатор реле типа РЭС-49 и не исказиться ли АЧХ за счет паразитных емкостей?

Валентин,
В С1-131, низкоимпедансный аттенюатор коммутировался РЭС-55 и всё работало замечательно. У РЭС-49, как я помню, нет заземления корпуса, так его можно припаять сверху. И ещё один нюанс, который для высокоимпедансного коммутатора на реле хорош, и в низкоимпедансном пригодится тоже - заземлить один из выводов катушки реле, и управлять этим реле по плюсу питания, через коллектор PNP транзистора, или напрямую с галетника.
Так же, мне представляется, что сопротивление ступеней низкоимпедансного делителя столь мало, что будет шунтировать паразитные ёмкости и от проводов, прямо подключённых к галетнику. Для варианта своего, более простого, осциллографа на совсем тупых трубках, типа 5ЛО38И и 6ЛО1И, я планирую сделать именно так - никаких реле или электронных коммутаторов - только механические. Чуток помудрить с компановкой придётся, в угоду более коротким проводам. ИМХО, если труба "тупая" и больше 10 МГц с неё не получить, электронная коммутация излишня. Не окупается против DSO-138 и FINRSI-5012.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Вт янв 21, 2020 11:11:15

Как обычно, в течение рабочей недели времени не хватает, поэтому все идет медленнее, чем этого бы хотелось. Пока ничего не запускал, однако деталей на плате развертки все-таки прибавилось.

Распаял все, за исключением некоторых второстепенных компонентов и почти всех активных элементов (которые будут паяться последними). Почти все готово, чтобы в первый раз подать питание и посмотреть, что и как.
Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Ср янв 22, 2020 13:45:01

Ну вот и есть повод написать про первые успехи с генератором развертки. Все запустил, ничего не сгорело, не задымило (что несколько странно). Формирователь синхроимпульсов на 597СА2 работает хорошо и четко. Правда, на частотах выше 20 Мгц имеет место быть эффект пропуска периодов входного сигнала (т.е. частота на выходе формирователя в 2 или 3 раза меньше, чем на входе, но победить это, похоже, дело техники, тем более имеющийся на схеме подстроечный конденсатор в цепи обратной связи пока отсутствует. При подаче на вход синуса кручение ручки "уровень" приводит к плавному изменению скважности СИ, как, собственно, и должно быть. Проверял работу на частотах до 40-45 Мгц - все работает (!).

Далее - сам генератор развертки запустился почти с полпинка, правда выяснилось, что косяк на схеме был несколько не тот, что я думал, а заключался лишь в номинале одного из резисторов (6.2 Ком вместо 6.2. Ом). Со штатными времязадающими емкостями он работает прекрасно, а их уменьшение в 10 и даже 20 раз (220 и 100 пФ вместо 2200 пф) в целом не приводит к видимым ухудшениям и артефактам. В результате удалось достичь времени прямого хода в 150 нс, что вполне достаточно для развертки в 10 нс/дел. Одно пока не радует - это слишком большое время обратного хода, которое при минимальных времязадающих резисторах (2 Ком) становится больше прямого, что приводит к неоправданному повышению скважности развертки. Но будем надеяться, что и это победимо.

И еще - синхронизация генератора ЛНН работает очень устойчиво. По крайней мере, если судить по показаниям частотомера и их зависимости от частоты входного сигнала. Переключение ждущей-авторазветкм также фунциклирует.

В общем можно считать, что все очень успешно. И еще раз убедился, как же хороши и продуманы схемы серийной аппаратуры..

Немного картинок. Вот что видно на выходе при времязядающем резисторе 10 Ком и емкости 100 пф:
Изображение Снято при наличие на синхровходе сигнала с частотой в районе 20 Мгц. В отсутствии синхронизирующего сигнала картинка визуально меняется мало, но по частотомеру прекрасно видно, что стабильности больше нет.

Время нарастания - в районе 0.7 мск, частота около 800 Кгц. В принципе, задержку полсе спада можно еще уменьшить, это не проблема.


А теперь - та же самая развертка, но на синхровход подано 200 Кгц (в 4 раза меньше, чем частота ЛНН). В развертке а-ля С1-94 в авторежиме это вызвало бы нежелательные автозапуски и как следствие - двоение, троение итд картинки А тут:
Изображение
По сути, автоматически включился ждущий режим, и частота развертки стала равна ровно 200 Кгц (период 5 мкс)..

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт янв 23, 2020 11:54:13

Валентин, прекрасные результаты!
Поздравляю с первыми успехами в новом проекте. :beer: :solder:
Пожалуйста, уточните, как Вы выполнили коммутацию полярности синхроимпульсов, на выходе компаратора - на реле или переключателем (S6), как в оригинале?
Мне интересно понять, как длинные (например 15см), без экранировки, провода к переключателю полярности СИ могут исказить или не исказить импульсы, запускающие развёртку и есть ли от таких проводов какие то помехи, влияние которых заметно?
Так же, пожалуйста, уточните, какая минимальная амплитуда сигнала, частотой 45 МГц, достаточна для формирования запускающих импульсов, с регулируемой скважностью?
:dont_know:
Заранее благодарю.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт янв 23, 2020 13:18:35

Добрый день, Виктор!

Насчет коммутации - у меня вся она исключительно на реле. Переключение входов синхросигнала, полярность, переключение времязадающих резисторов, милли/микросекунды - в общем, абсолютно все. Собственно, как и в предыдущем приборе, как во всей моей самодельной радиоаппаратуре.
Вчера-сегодня немного повозился с генератором и обнаружил вот что.
Перво-наперво, тот выброс отрицательной полярности (который хорошо виден на осциллограммах) был во многом результатом ошибочного номинала одного резистора в цепи обратной связи (по невнимательности впаял 4.3 Ком вместо 100 Ом). Из-за эта цепь стала очень медленной и не успевала вовремя остановить разряд времязадающего конденсатора, чо приводило вот к таким вот артефактам. Замена 4.3 Ком на 1 Ком полностью устранила это эффект, позволил заметно повысить скважность развертки. С родными 100 Ом все неоднозначно, так как ничинается некий подвозбуд, вероятно победимый заменой определенных транзисторв с СВЧ (КТ368, 363) на более низкочастотные (собственно, как в оригинале).

Также удалось ускорить разряд времязадающего конденсатора. Правда, это почти не позволило повысить скважность самой быстрой развертки, которая на данный момент составляет чуть более 2.5 (~150 нс рабочего хода и 450 нс общий период (частота чуть более 2 Мгц)). На мой взгляд, это неплохо и позволит обеспечить нормальную яркость.

Пока, увы, не удалось полностью победить неприятный эффект, в результате которого при некоторых обстоятельствах развертка уходит в режим, из которого ее самостоятельный запуск невозможен, а возобновить работу получается только кратковременным отключением питания.
Особенно легко вход в этот режим получается при минимальном времязадающем резисторе (2 Ком) и минимальной длительности рабочего хода, установленной соответствующим подстроечником во входной цепи операционного усилителя.

Почему-то пока в отсутствии синхросигнала в средних положениях ручки "уровень" развертка иногда останавливается.. Вероятно, какой-то возбуд или подобный эффект. Вообще с формирователем СИ я толком и не занимался, но могу сказать, что подача на его вход сигнала в 20 Мгц заставляет четко синхронизироваться частоту развертки (на самой быстрой получается 2000 или 2500 КГц, причем даже последняя цифра на частотомере не прыгает).

Пока не проверял, как все будет работать при больших времязадающих резисторах, но скоро их запаяю и попробую. А также не смонтировал цепи для миллисекундных разверток, ибо надо понять, какие емкости там потребны.

Кстати, очень радует, что схема весьма экономична. Ток потребления по шине +12V, из которой временным стабилизатором делается необходимые +5V, составляет около 100 мА, по шине -12V - 50 mA.


Насчет минимального уровня синхросигнала - скоро проведу эту лабработу. По всем правилам - подключу Осу через кабель с 50 Омами на конце (на таких частотах это обязательно, ибо иначе можно будет намерить Бог знает что) и плотно займусь формирователем СИ, заодно померив минимальный уровень.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт янв 23, 2020 14:34:12

Валентин, спасибо за развёрнутый ответ.
Пожалуйста уточните - о каком резисторе с выбранным номиналом 1КОм, Вы говорили выше?
Пожалуйста, проверьте, для подстраховки - как изменяется амплитуда ЛНН при переходе к быстрым развёрткам - 100 - 50 - 20 - 10 нС/ деление. Я, при макетировании, столкнулся с Ростом амплитуды ЛНН по мере увеличения скорости развёртки. Как оказалось, тормозила цепь остановки ЛНН - она просто не успевала быстро включить разряд времязадающего конденсатора.
Так же интересна температурная стабильность этой схемы развёртки - как изменяются параметры ЛНН при прогреве платы феном, градусов до 80ти (чтобы в руках держать было уже не приятно), и последующем охлаждении платы?

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт янв 23, 2020 15:09:04

Под резистором в 1 Ком (в оригинале 100 Ом) имелся в виду R63 на оригинальной схеме.
Кстати, при уменьшении R45 (в оригинале 2.4 кОм) уменьшается время разряда конденсатора. Правда, попутно увеличивается и "заход" сигнала на выходе в отрицательную область и таким образом, росту суммарной его амплитуды.
Насчет зависимости амплитуды от длительности - насколько я видел на своем осциллографе, в целом она более-менее постоянна. Что радует.

Сегодня вечером продолжу изыскания, постараюсь сделать фотографии осциллограмм в разных режимах, чтобы было все наглядно.

И вообще, пора делать плату УГО!

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт янв 23, 2020 19:09:03

Глянул схему, не знаю, какую "ревизию", но сути это не меняет. Смущает (и таки несколько восторгает), конечно, попытка вытянуть всё на низковольтном питании. Само по себе это не такая проблема, но самый быстрый ГПН, что я знаю (и делал в железе) - имел питание +-48В. Для источника зарядного тока, линейности это очень хорошо, высокое питание. Как минимум, амплитуда пилообразного напряжения - около 12В. Меньше усиливать, лучше для линейности.

Хм, а почему бы не использовать в разрядной цепи нечто шустрое, не биполярное - полевой транзистор. :) Не какой-нибудь "трёхсотой" серии, а, например, КП501, или вообще мосфеты? Тогда не будет этого перелёта в "минус".

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Чт янв 23, 2020 20:40:31

Главная проблема не разряд конденсатора, а быстрая готовность к новому заряду (прямому ходу развертки). Самое критичное время - от фронта запускающего импульса до начала развертки, чем оно меньше, тем с меньшим временем нужна линия задержки и, соответственно, легче её делать. У меня разрядом управляет SN74LVC2G07 (оба буфера в параллель) и при задержке в 70 нс фронт запускающего импульса прекрасно виден (на входе меандр 100 КГц от калибратора, 10 нс/дел).

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт янв 24, 2020 00:15:43

самый быстрый ГПН, что я знаю (и делал в железе) - имел питание +-48В. Для источника зарядного тока, линейности это очень хорошо, высокое питание. Как минимум, амплитуда пилообразного напряжения - около 12В. Меньше усиливать, лучше для линейности.

Хм, а почему бы не использовать в разрядной цепи нечто шустрое, не биполярное - полевой транзистор. :) Не какой-нибудь "трёхсотой" серии, а, например, КП501, или вообще мосфеты? Тогда не будет этого перелёта в "минус".


Мне кажется, что высоковольтные каскады в ГЛИН перестали применять по мере доступности быстродействующих транзисторов и совершенствованию схемотехники (динамическая нагрузка, обратные связи итп). J-fet или mosfet, в качестве разрядных ключей, не видел ни разу - у таких входная ёмкость велика - долго переключаются. А вот у NPN ключей, встречный диод Шотки, между базой и коллектором, ставят часто, для предотвращения насыщения транзистора - чтобы переключался быстрее. И ещё, база ключевого транзистора не заземляется, через защитный (от тока утечки) резистор, а вешается на отрицательную шину - чтобы налёжнее закрывалась.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт янв 24, 2020 01:13:29

Никто не спорит, что оно на современном работает и при таких напряжениях. На старых тоже можно добиться, но сложнее. :) Просто большие напряжения несколько уменьшают ограничения, да и несколько проще работать. Впрочем, и тут, и там - схемотехника та же, тот же интегратор Миллера.
Мосфеты - как управлять, так и переключатся. У них есть преимущество - нет остаточного напряжения на канале. А ёмкость - понятие относительное. Есть и с небольшими ёмкостями, перезарядка не составит труда. Но это так, просто мысли. В простом ГЛИНе у меня стоял КП501 и нормально работало всё, впрочем, это была развёртка ГКЧ, там не критично.

Много мыслей просто возникает, пока ковыряю тут схему Я4С-91, на предмет доработок. Например, очень большое время восстановления триггера блокировки - яркость на высоких развёртках слабовата.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт янв 24, 2020 02:56:14

Много мыслей просто возникает, пока ковыряю тут схему Я4С-91, на предмет доработок. Например, очень большое время восстановления триггера блокировки - яркость на высоких развёртках слабовата.


Во многих осциллографах есть регулятор "Стаб ВЧ" - вот он то, как раз и регулирует паузу между импульсами развёртки, в то время как обычный регулятор "Стабильность" задаёт напряжение на входе БР, при котором блок переходит из ждущего в автоколебательный режим. Нужно думать, как добавить регулятор "Стаб ВЧ" в схему тригера восстановления Я4С-91.

Добавлено after 1 hour 18 minutes 6 seconds:
Главная проблема не разряд конденсатора, а быстрая готовность к новому заряду (прямому ходу развертки). Самое критичное время - от фронта запускающего импульса до начала развертки, чем оно меньше, тем с меньшим временем нужна линия задержки и, соответственно, легче её делать. У меня разрядом управляет SN74LVC2G07 (оба буфера в параллель) и при задержке в 70 нс фронт запускающего импульса прекрасно виден (на входе меандр 100 КГц от калибратора, 10 нс/дел).
Pulse.JPG
-->


Уважаемый El-Eng,
Спасибо за Ваше внимание к теме и замечание о важности быстроты перехода Блока Развёртки из режима "Гашение" в режим "Рабочий ход".
Пожалуйста, расскажите кратко об осциллографе, который Вы представили выше. Он мне представляется минималистическим. Почему Вы решили сделать его таким? Про отсутствие ручек "Развёртка плавно" и "Усиление У плавно" - понятно - сам этим не пользуюсь.
Вот что интересно:
1) Переключатель входа У у Вас - AC - DC или AC-GND - DC?
2) Сколько каскадов усиления в канале У и в канале Х?
3) как меняется усиление в канале У - делителями сигнала или заданием коэффициента усиления входного каскада?
4) Есть ли в Вашем осциллографе возможность синхронизации внешним сигналом, если да - какова чувствительность и входное сопротивление входа внешней синхронизации??
5) Есть ли режим У-Х? Если да - какое входное сопротивление канала Х?
6) В режиме синхронизации Auto, при наличии сигнала, регулятор уровня синхронизации активен или задаётся некий предустановленный уровень синхронизации?
7) Есть ли выход синхроимпульсов и/ или пилообразного напряжения с выхода ГЛИН?
8 ) Есть ли какие либо фильтры, отсекающие НЧ или ВЧ составляющие сигнала синхронизации при работе на быстрых или медленных развёртках?
9) Сколько трансформаторов в блоке питания Вы использовали?
10) Какова глубина корпуса Вашего осциллографа?

Заранее благодарю за познавательные ответы.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт янв 24, 2020 10:48:08

Уважаемый ВикторС, спасибо за интерес к моему осциллографу. С удовольствием отвечу на Ваши вопросы.

Почему Вы решили сделать его таким?
История проста. Все началось с того, что в моем С1-73 сгорел трансформатор преобразователя напряжения. Это послужило толчком к покупке цифрового осциллографа, а из останков С1-73, которые жалко было выкинуть, я решил сделать аналоговый осциллограф с оптимальным для меня набором функций. Кроме того, было интересно спроектировать все самому, использовав от С1-73 только корпус, ЭЛТ и переключатели. Об основных характеристиках получившегося осциллографа можно судить по фото лицевой панели, добавлю, что полоса по уровню 0.7 у него - 30МГц, а потребление - 20Вт. Питание - 28В от 25Вт стандартного сетевого адаптера, но можно питать любым постоянным напряжением примерно от 20 до 30В.

1) Переключатель входа У у Вас - AC - DC или AC-GND - DC?
AC-DC. В качестве входной используется немного модифицированная схема с разделением ВЧ и НЧ, приведенная мной в конкурсной статье (один из входов ДУ). Ее плюс в том, что для переключения AC-DC можно применять обычный тумблер без влияния на АЧХ в области ВЧ. Но режим GND реализовать в ней затруднительно, правда, я им, обычно, и не пользуюсь - проще ткнуть щупом в землю.

2) Сколько каскадов усиления в канале У и в канале Х?
Здесь мне легче расписать все по узлам.
Y: Входной усилитель - аттенюатор - промежуточный трехкаскадный усилитель - двухступенчатая линия задержки с входным, промежуточным и выходным буферами - оконечный усилитель.
Х: Оконечный усилитель по той же схеме, что и в канале Y. Амплитуда ЛИН на входе - 1В.
В основном, в каскадах используются ОУ и дифференциальные драйверы АЦП.

3) как меняется усиление в канале У - делителями сигнала или заданием коэффициента усиления входного каскада?
Пассивными делителями сигнала. Ранее я приводил схему. Мне не хотелось, чтобы АЧХ канала Y зависела от коэффициента усиления.

4) Есть ли в Вашем осциллографе возможность синхронизации внешним сигналом, если да - какова чувствительность и входное сопротивление входа внешней синхронизации??
Есть. Здесь я решил сделать схему посложнее обычной. Там установлен повторитель по близкой к каналу Y схеме. Т.е. это - полноценный вход осциллографа с входным сопротивлением 1М, который переключается ВЧ реле между входом линии задержки и внешним BNC разъемом синхронизации. Причина такого решения в том, что это хорошая альтернатива двухканальному осциллографу: вход синхронизации оказывает на исследуемую схему то же влияние, что и вход Y. Кроме того, можно использовать стандартный щуп 1X-10X. Чувствительность входа порядка 1В.

5) Есть ли режим У-Х? Если да - какое входное сопротивление канала Х?
Нет, я не помню, когда он был мне нужен.

6) В режиме синхронизации Auto, при наличии сигнала, регулятор уровня синхронизации активен или задаётся некий предустановленный уровень синхронизации?
Активен. Режим Auto отличается от режима Normal (ждущ.) только тем, что в нем развертка принудительно запускается, если после окончания прямого хода, в течение времени, примерно равному длительности прямого хода (на малых скоростях - половине длительности), не возникнет синхронизирующего события.

7) Есть ли выход синхроимпульсов и/ или пилообразного напряжения с выхода ГЛИН?
Нет.

8) Есть ли какие либо фильтры, отсекающие НЧ или ВЧ составляющие сигнала синхронизации при работе на быстрых или медленных развёртках?
Нет. Компаратор имеет гистерезис примерно в треть клетки по вертикали.

9) Сколько трансформаторов в блоке питания Вы использовали?
Единый двухтактный преобразователь по полумостовой схеме на IR2153S без стабилизации, питание преобразователя стабилизировано импульсным стабилизатором на TPS5430, его выходное напряжение подстраивается так, чтобы постоянное напряжение накала ЭЛТ было 6.3В, остальные выходные напряжения - как получается, они взяты с небольшим запасом, низковольтное питание и напряжение катода ЭЛТ стабилизированы линейными стабилизаторами.

10) Какова глубина корпуса Вашего осциллографа?
Стандартный корпус С1-73 без штатного пристяжного блока питания. 25 см без учета высоты выступающих частей (ручек, держателя предохранителя и т.п.).

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт янв 24, 2020 14:06:06

Итак, докладываю результаты очередных лабработ с генератором, которые, скорее всего будут заключительными. Ибо делать что-то дальше в отрыве от остальных еще не родившихся узлов смысла мало. Поигрался с номиналами резисторов в цепях обратной связи, задающими конденсаторами, времязадающим цепями одновибратора блокировки и пришел к более-менее оптимальному, на мой взгляд, варианту. От оригинала он отличается не столь сильно, основное внимание уделено ускорению процесса разряда времязадающего конденсатора, а также повышению быстродействия устройства в целом.

Думаю, картинки тут скажут сами за себя. Итак,что мы имеем на выходе при разных длительностях развертки (во всех случаях вход прибора открытый, нуль расположен на предполседней горизонтальной линии, используется делитель 10:1).

Самая медленная микросекундная развертка, 5 мкс/дел:
Изображение
Хорошая пила, длительность ЛНН около 80 мкс.
Теперь 0.5 мкс/дел:
Изображение
Собственно картинка мало отличается от предыдущей, за исключением масштаба времени. Все ровно в 10 раз короче.
Ускорим еще в 10 раз. 0.05 мкс/дел:
Изображение
Длительность ЛНН ~0.9 мкс. Вроде бы нормально, но вначале ЛНН есть кривизна. Впрочем, волноваться не стоит -это переходный процесс, в течение которого луч будет погашен, о чем нам говорят отрицательные импульсы длительностью немногим менее 0.2 мкс на выходах blank:
Изображение

И, наконец, самая быстрая развертка. 10 нс/дел:
Изображение
Время прямого хода немногим меньше 200 нс, обратный ход не сильно быстрее (увы, иначе не получается - если попытаться сделать быстрее, не хватает быстродействия и лезут артефакты). Тем не менее доля рабочего хода в общем цикле развертки более половины, поэтому существенного снижения яркости быть не должно. Также обращает на себя внимание небольшое завышение амплитуды и смещение сигнала в положительную область. Но величина обоих эффектов совершенно не критична.
Частота этой "пилы" почти 3 Мгц:
Изображение


Кстати, уменьшая времязадающий конденсатор, удалось сделать и 5 нс/дел c приемлемым качествам. Но для такой развертки нужен и соответствующий УГО, и, что не менее важно, УВО с полосой минимум в 100 Мгц. А это совсем иной уровень.

Текущая схема того, что вышло - во вложении

Добавлено after 55 minutes 29 seconds:
Также поигрался с формирователем СИ. Общий вывод - для того, чтобы все корректно работало на ВЧ, штатные конденсаторы между выводами 3 и 14 компаратора совершенно ни к чему. С ними СИ выше 10 Мгц формировались неустойчиво, а после 20 Мгц так вообще было невозможно получить сигнал на выходе той же частоты, что и на входе. Наблюдался пропуск импульсов. Но стоило удалить С47, а С48 установить в положение, близкое к минимуму, как все изменилось. Схема абсолютно устойчиво работает на 30 Мгц, на 40 Мгц чуть менее устойчиво, требуя небольшого повышения уровня сигнала, да и на 50 Мгц вполне можно добиться нормальных СИ без пропусков. Специально померил, что сигнал с Vpeak-to-peak в районе 150 мВ частотой в 30 Мгц вполне дает нормальные СИ. При повышении уровня до 1В сбоев, необходимости подкручивать ручку "уровень" (что все-таки есть в старом приборе) отмечено не было.

Также немного картинок:
Входной сигнал от NWT частотой 20 Мгц. 0,5 V peak-to-peak
Изображение
И синхроимпульсы амплитудой около 3 V из него при различном положении ручки "уровень:
Изображение Изображение
Понятное дело, что чтобы полностью рассмотреть такой сигнал, потребен осциллограф с полосой как минимум раз в 5 шире.

Входной сигнал в 40 Мгц (тут уже сильный (процентов на 40) завал УВО моей самоделки):
Изображение
И интересный момент, когда вращением ручки "уровень" удалось поймать пограничное состояние, когда пропускается каждый третий импульс. Но такая ситауция неустойчива - стоит подрегулировать уровень или поддать уровень входного сигнала, как частота на выходе становится равной входной.
Изображение
Вложения
sweep generator.pdf
(55.07 KiB) Скачиваний: 61

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пт янв 24, 2020 21:43:22

Глянул схему - реально я какую-то древнюю глядел. Эта уже гораздо лучше, хотя и смущает интегратор. Как и построение времязадающих цепей, но тут больше из-за того, что не люблю переключение мс/мкс. :)

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Вс янв 26, 2020 14:01:50

Похоже, работа над генератором развертки более-менее завершена. Конечно, что-то еще будет меняться, регулироваться итд, но уже в составе готового прибора. Ибо в виде отдельной платы довести модуль до состояния полного соответствия требованиям нереально.
Что пришлось выяснить и сделать.
1) Перво-наперво резистор R25 (здесь и далее позиционные обозначения согласно схеме из предыдущего моего поста) заменен на штатный номинал 100 Ом. Это позволило минимизировать "пролет" в минусовую область на обратном ходу, однако привело к явному самовозбуду, видимому на осциллографе как уширение линии в некоторых режимах. Замена Q6 на относительно низкочастотный КТ3102 полностью решило эту проблему.
2) Выяснилось, что схема очень чувствительна к небольшим изменениям питающих напряжений, а также склонна под влиянием внешних воздействий переходить в нерабочий режим. Особеннно это касается минусового питания - более-менее устойчивая генерация наблюдалась лишь в интервале 12-13 Вольт.. Долгие исследования показали, что виной этого служила некорректная работа узла на Q13-Q16, ответственного за передачу сигнала с инвертирующего выхода выхода U2B на вход установки U2A. Подбором резисторов R45 и R55 удалось добиться того, что схема устойчива работает при питании 8-15 Вольт и не сбивается от малейшего чиха. Также это позволило поднять помехоустойчивость - теперь развертка в авторежиме в отсутствии сигнала на синхровходе работает вне зависимости от положения ручки регулировки уровня. А раньше порой это приводило к разнообразным глюкам.
3) При проверке работы синхры на низких частотах было выяснено, что ниже ~10 Кгц детектор синхроимпульсов уже не срабатывает и должной синхронизации а авторежиме не происходит. Замена С45 на 100 nF решило эту проблему.
4) К сожалению, попытки еще ускорить разряд конденсатора (сейчас он занимает ~40 нс) привели к некорректностям при работе в синхронизированном режиме на медленных развертках (на быстрых визуально все ОК). Поэтому пока оставим все как есть.

И будем делать другие платы - перво-наперво, УГО, которая уже полностью разведена и готова к воплощению в текстолит:
Изображение

А так выглядит собранная плата генератора развертки:
Изображение

Добавлено after 1 hour 40 minutes 15 seconds:
И еще хочется задать знатокам несколько вопросов.
Первое - имеет ли смысл повторять узел бланкирования из С1-73 (вероятно, с "форсажем" коллекторного тока высоковольтных транзисторов). Не стоит ли ожидать сильных артефактов (лишних линий на экране от увода луча) от его работы на быстрых развертках?
Второе. Что можно сказать о выполнении входного высокоомного аттенюатора 100:1 прямо на плате УВО с переключением реле (можно герконовым)? Или лучше не рисковать, а сделать его все-таки на галетнике? Просто прельщает технологичность первого варианта и возможность в случае его реализации минимизации места на передней панели.

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Вс янв 26, 2020 15:36:57

Валентин здравствуйте,
Спасибо за Ваш отчёт по настройке блока развёртки. :beer:

По Вашим вопросам соображения следующие.
Входной делитель 1:100 с коммутацией реле, крайне желательно сделать на той же плате, что и низкоимпедансный делитель. Это позволит сделать общую экранировку и максимально сократить длину сигнальных проводов на входе УВО. А вот коммутация может быть выполнена двумя способами. Или на однопалубном галетнике с диодным дешифратором или на двухпалуюном 12П2Н, во втором ближняя к ручке галета управляет реле делителя 1:100 а вторая галета коммутирует сигнал низкоимпедансного делителя напрямую, без реле или электронного коммутатора - этот вариант для осциллографа с более дешёвой и тупой, по сравнению с 8ЛО6И трубой.
Пример такого одноплатного исполнения в цифровом осциллографе (только здесь сэкономили на КПЕ во входном узле).
Изображение

Что до схемы бланкирующего усилителя от С1-73, она представляется мне сделанной по-простому, мягко говоря. На выходе - эмиттерный повторитель, который может затягивать спад гасящего импульса, что на быстрых развёртках совсем не желательно, учитывая емкостной характер нагрузки. Можно использовать схему выходного видеоусилителя телевизора, каковую широко используют в китайских осциллографах или использовать схему динамической нагрузкой, если есть высоковольтные PNP транзисторы.

Изображение

Изображение

Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Вс янв 26, 2020 17:19:44

Valentin Gvozdev писал(а):Что можно сказать о выполнении входного высокоомного аттенюатора 100:1 прямо на плате УВО с переключением реле (можно герконовым)?
Я именно так и сделал, все прекрасно работает.

Изображение

Про бланкирование. Я использую такую схему.

Изображение

Назначение сигналов: P30V - питание +30В; N30V - питание -30В; BLNK - вход; BLK - выход к бланкирующим пластинам; VA2 - выход ко второму аноду. Напряжение на втором аноде около 20В, это связано со средним напряжением отклоняющих пластин у меня: X = 25В, Y = 15В относительно земли. Пара последовательных диодов VD2-VD3 обеспечивает примерное равенство напряжений на бланкирующих пластинах и втором аноде во время прямого хода (когда открыты VT1-VT2-VT3). Схема управляется ключом с открытым коллектором/стоком который подключается ко входу BLNK. R3-C4 нужно подобрать для получения требуемой скорости открытия VT1-VT3 в начале прямого хода.
Blank.png
(6.86 KiB) Скачиваний: 401

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн янв 27, 2020 11:09:11

Господа, большое спасибо за ответы. К сожалению, схему от El-Eng вряд ли смогу использовать, хотя она явно профессиональная. Просто у меня не будет питания +30 и -30V, так что постараюсь обойтись только +80-100V, которые будут использоваться для выходных каскадов УГО и УВО. Скорее всего, будет что-то с динамической нагрузкой, благо КТ632 у меня есть и очень скоро они будут опробованы в деле в выходном каскаде УГО.

По поводу входного атеннюатора пока решил делать платы УВО все-таки без них. Объясню почему. Высокоомный аттенюатор - вещь непростая и зачастую очень чувствительная к качеству земли и экранировке (а ведь мы хотим чтобы АЧХ была линейна как минимум до 50-60 МГц!). И неудача с ним будет означать, что всю плату придется переделывать. А она довольно большая и и сложная. Поэтому постараюсь реализовать его на релекной коммутации (РЭС-60) в виде небольшой платки , которую при необходимости можно будет поместить в экран и разместить где-то рядом со входом УВО. На ней не, кстати, можно будет разместить и релейный коммутатор AC/DC/GND, чтобы в полной мере реализовать принцип дистанционного управления и при компоновке передней панели не быть завязанным на минимальную длину сигнальных проводов. Если такое не прокатит, сделаю на галетнике, благо опыт есть и он вполне положительный. Но это все в будущем, а пока главная задача - УГО и блок питания на 80-100 Вольт. Плата первого уже почти что готова:
Изображение

Re: Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

Пн янв 27, 2020 14:34:50

Валентин,

Вы пробовали сделать макет высокоимпедансного делителя 1:100 на куске картона, пропитанного парафином или на не фольгированном текстолите? ИМХО - если заработает годно, при сборке на макете - на продуманной пп будет работать тоже.
Ещё вариант. Сделать ПП высокоимпедансного делителя на отдельной плате, ширина которой как у УВО. Если заработает годно, притянуть плату делителя винтами или заклёпками, через монтажные хлястики, к плате УВО. Получится моноблок.

По схеме управления бланкирующими пластинам - посмотрите ещё раз на нижеследующую схему - то же решение, что у El-Eng - выход на пластины с двухтактного эмиттерного повторителя. Напряжение +80 понижается на 30В при помощи включённого последовательно стабилитрона VD1. Как раз для Вашего расклада по питанию. То есть эти две схемы можно совместить.
Изображение
Ответить