Осциллограф на ЭЛТ своими руками.

[Андрюха 007]

Valentin Gvozdev писал(а):

Добавлено after 1 hour 58 minutes 19 seconds:
- вот так пока выглядит все в натуре.

- предыдущая поделка (снизу) и передняя панель нового прибора.

Ни чё так вид, самое главное какая красота внутри

[alexbe]

Ни чё так вид
стиль милитари , чем то напоминает С1-49, созданный (как говорят) по заказу МинОбороны

[Valentin Gvozdev]

Итак, получил я щуп на 250 Мгц, HP9250 (зеленый) . От младшей модели на 100 Мгц (HP2100) он отличается тем, что триммер компенсации расположен на разъеме, а не на щупе. Вопреки ожиданиям, никаких органов ВЧ-компенсации данный девайс не имеет. Пока ехал домой, прочитал инструкцию и взгрустнул - там указан диапазон компенсации емкости прибор до 30 пФ, а у меня столько не получается - всегда немного больше. Но оказалось, что китайцы тут поскромничали - с моим двухканальным прибором, где входная емкость в районе 33 пФ, все компенсируется с запасом.

Точно пока не измерял, но по сравнению с "обрезанными" (укорочением кабеля) HP2100 эти щупы обеспечивают почти полное отсутствие выброса на ПХ при просмотре крутых импульсов. Разумеется, при заземлении пружинкой, а не 10-см проводом с крокодилом. На ВЧ (70-90 Мгц) АЧХ коэффициент передачи вроде бы больше, чем у HP-2100, зато ощутимый завал наблюдается уже с 25-30 Мгц (вероятно, это следствие того, что я регулировал тракты именно под те щупы, которые имели подхем в той области). Спад на 50 Мгц в одном канале составил ровно 3 dB, на другом - чуть больше. ри подаче сигнала с использованием заземлителя с крокодильчиком на АЧХ есть ощутимый горб в районе 55-60 Мгц, что приводит к звону на фронтах.

Необрезанный HP-2100 на том же тракте демонсттрирует большие выбросы, а также явно паразитный подъем АЧХ после 50 Мгц.

Наверное, надо будет снять сравнительные АЧХ одного тракта с разными щупами - будет наглядно и интересно. К сожалению, приьор на 100 Мгц пока разобран, так что пока придется ограничиться 70-80 Мгц. Но у меня есть стойкое ощущение, что этот щуп явно правильнее HP-2100 (я прообвал внимать АЧХ того прибора БЕЗ щупа, и получалось очень и очень похоже на то, что наблюдаем с HP9250 и довольно отличное от того, что иммем с HP2100.

[alexbe]

у серии HP2xxx триммер на щупе
у серии HP9xxx триммер на разъеме
впрочем разницы в параметрах и в картинке я не заметил (есть оба HP2100 и HP9100)
интересный вопрос, можно ли вот так просто взять и укоротить кабель - не нужно ли при этом подстроить резисторы

OSA-103 случайно не позволяет снять АЧХ пробника?

Последний раз редактировалось alexbe Вс окт 24, 2021 23:21:23, всего редактировалось 1 раз.

[Valentin Gvozdev]

Вот снял сравнительные АЧХ двух щупов. Каждый в двух режимах - с использованием в качестве заземлителя короткой пружинки и проводка в 10 см с крокодильчиком на входе. Как и писал ранее, HP-2100 по отношению к более высокочастотному HP-9250 имеет подъем в области примерно 20-60 Мгц. Также очень наглядно видно, как меняется АЧХ при разных способах заземления! Начиная с 30 Мгц, разница уже процентов 10 и дальше она только увеличивается. Причем на обоих щупах и очень похожим образом.

Еще наблюдение - в случае проводка АЧХ на ВЧ ощутимо зависит от положения кабеля, от окружающих предметов и всего прочего. В случае пружинки такой зависимости парктически нет. Так что вопрос, под какой режим как регулировать тракт, остается несколько неоднозначным.

Добавлено after 18 minutes 4 seconds:

OSA-103 случайно не позволяет снять АЧХ пробника?

Нет. Там АЧХометр с 50-омными выходами-входами. Честно говоря, я с трудом представляю себе прибор для снятия АЧХ именно пробников. Очень непростая и специальная штука должна быть.

Как минимум нужен очень широкополосный мегаомный вход с последующими каскадами. Да и с генератором все очень неоднозначно - в зависимости от емкости исследуемого щупа будет просадка, которую нужно как-то замерять и автоматически учитывать. У себя я это делаю встроенным осциллографом Осы с последующим пересчетом в Эскеле.

Вложения

ачз щупов.jpg

(166.24 KiB) Скачиваний: 156

[ВикторС]

Валентин,

Спасибо за измерение АЧХ пробников - вижу удивительное - АЧХ щупа HP-2100 (который у Вас обрезан, как я понял), с проводником, в качестве линии общего провода, показывает самую гладкую АЧХ, с минимальным завалом и неравномерностью.Это так и есть? Вы не перепутали подписи в легенде на графике? В какой программе Вы строили такой красивый график?

[Valentin Gvozdev]

Виктор, я ничего не перепутал, и в отмеченном вами факте нет, на мой вгляд, ничего удивительного. Это график суммарной АЧХ канала Б моей самоделки с разными щупами. А так как регулировал я его именно с обрезанными HP-2100 и проводеом в качестве заземлителя, то совершенно естественно, что именно он дает наиболее гладкую и правильную АЧХ. Для более наглядного сравнения АЧХ можно, кстати, построить график АЧХ HP-9150 по отношению к АЧХ HP-2100. Если интересно, сделаю за 5 минут. Эксель все позволяет.

[alexbe]

для меня очевидно что строить тракт надо под пружинку, или даже вот под такой разъем

штатный провод земли 10-15 см при более 10МГц уже не надо использовать для измерений

пружинка тоже не догма, можно самстерить что-то среднее. я оборачивал вместо пружинки полоску медной фольги и припаивал туда провод 2-3 см, который паял к плате, или микро крокодильчик к нему

Вложения

161494662_probnik-ostsillograficheskij-hoden.jpg

(99.9 KiB) Скачиваний: 171

[ВикторС]

Valentin Gvozdev писал(а):

. А так как регулировал я его именно с обрезанными HP-2100 и проводеом в качестве заземлителя, то совершенно естественно, что именно он дает наиболее гладкую и правильную АЧХ. Для более наглядного сравнения АЧХ можно, кстати, построить график АЧХ HP-9150 по отношению к АЧХ HP-2100. Если интересно, сделаю за 5 минут. Эксель все позволяет.

Всё понятно. Я был настроен увидеть какой то резкий прогресс от применения пружинки. Упустил, что это согласованный тракт. Про Эксель знаю. Думал, что есть какая то спец. программа, которая позволяет такую красоту рисовать в автоматическом режиме.

По ссылке - статья про ВЧ щупы, с наглядными картинками.
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... TWORLD.pdf

Вот ссылка на книгу от Тектроникса, по ВЧ Щупам.
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... -1969.djvu

[Valentin Gvozdev]

По ссылке - статья про ВЧ щупы, с наглядными картинками.
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... TWORLD.pdf

Спасибо, прочитал на одном дыхании. Очень многое согласуется с моими наблюдениями. В частности, подъем АЧХ при использовании проводка для заземления. Посмотрел я схему в HP-9250 со стороны разъема. Реконструировать ее затруднительно, так как плата очень мелкая и, похоже, двусторонняя без доступа к нижней стороне, но она явно сложнее, чем приведенная в статье последовательная RC-цепочка. Всего там 6 деталей. Три резистора, два постоянных конденсатора и подстроечник.

[Valentin Gvozdev]

Господа, а никто случайно не подскажет марки коаксиальных кабелей, используемых в щупах?. С тем самым тонким проводком, имеющим высокое погонное сопротивление и малую емкость?

[add.ocean]

Кто лечит по фото отгадает где на осциллограме ходен 250МГц а где пробник из комплекта С1-131 (после переделки)


Добавлено after 9 minutes 19 seconds:
то же, Белвар и ходен 250

(втыкание пробников вносит емкость на выход, поэтому ходен здесь чуть иначе рисует)

[Valentin Gvozdev]

Рискну предположить, что верхняя кривая с меньшией длительностью фронта - hoden на 250 Мгц.

[add.ocean]

да
а на нижнем фото белвар сверху
Это на тему, что будучи настроены, для осциллов 30-50 МГц советские пробники вполне годятся
фронт у меня около 4 нс, надо пробовать что-то другое, советские туннельные диоды и лавинные транзисторы...

все же, возможность разбирать пробник и подстраивать все элементы - это важно

Последний раз редактировалось add.ocean Вт окт 26, 2021 00:19:10, всего редактировалось 1 раз.

[Valentin Gvozdev]

Если считать, как принятто, по уровням 10-90%, то на глаз там меньше 3 нс получается. Кстати, попробуйте временно отключить более медленный пробник от генератора - на быстром время нарастания должно еще уменьшится из-за меньшей емкостной нагрузки.

[add.ocean]

так и есть, картинка с одним щупом чуть получше, но не принципиально.
что касается марки кабеля. я не знаю, может в ТО можно найти схему пробника и марку кабеля, но не в каждом.
что могу сказать, вот держу в руках 2 куска, сам откусывал от оборванных щупов: ходен 150 и белвар.

выглядят как с одного завода, тот же пенный диэлектрик того же диамтра и цвета, тот же основательный медный луженый экран. у белвара более привычная мягкая блестящая ПВХ внешняя изоляция.

хотя, нет. у белвара как оказалось внутренний вспененый диэлектрик потоньше и все это еще вставлено в трубку, так что есть воздушный зазор. хотя раз погонная емкость та же, видимо ходеновский кабель имеет менее плотную пену.

центральная жила одного сопротивления, кабели измеряются одной емкости.

обе центральные жилы прямые (бывают еще рифленые)

измерил штангенциркулем, ходен 80мкм, белвар 50 мкм, тоньше видимо лучше

Последний раз редактировалось add.ocean Вт окт 26, 2021 01:21:24, всего редактировалось 1 раз.

[ВикторС]

add.ocean писал(а):

да
а на нижнем фото белвар сверху
Это на тему, что будучи настроены, для осциллов 30-50 МГц советские пробники вполне годятся
фронт у меня около 4 нс, надо пробовать что-то другое, советские туннельные диоды и лавинные транзисторы...

Чуть выше обсуждали калибратор Тектроникса - 850пС (в правом верхнем углу схемы - его доработка)
https://img.radiokot.ru/files/92893/med ... okb7y1.jpg

Подробности по доработанному калибратору Тектроникса и по формирователям наносекундных импульсов на транзисторах с лавинным пробоем - в начале подборки про калибраторы, по ссылке:
http://files.domcxem.ru/infocenter/%D0% ... %D0%B9.doc

Добавлено after 26 minutes 14 seconds:

Valentin Gvozdev писал(а):

Господа, а никто случайно не подскажет марки коаксиальных кабелей, используемых в щупах?. С тем самым тонким проводком, имеющим высокое погонное сопротивление и малую емкость?

Марку кабеля не нашёл,зато нашёл вот такой интересный комментарий к статье про теорию и практики измерений щупами - делителями:

"По поводу осциллографического кабеля — такая конструкция (тонкий центральный, диэлектрик с низкой проницаемостью) не для снижения отражений(она используется и на низкочастотных осциллографах) а для получения максимально низкой собственной ёмкости кабеля. Высокое сопротивление центральной жилы — нежелательное следствие применения сплава, который обеспечивает необходимую прочность при таком малом диаметре. Кст. обрыв центральной жилы — самый распространённый дефект таких кабелей"

Сама статья:
"Как получить правильную осциллограмму"
https://habr.com/ru/post/433228/

Погуглив дальше, нашёл более приближенное к правде, обоснование высокоомности центральной жилы кабеля пробника:

Немного обещанной теории
Емкость прямо пропорциональна площади проводников и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Там еще есть коэффициент, но для нас это не важно сейчас.
Имеем два проводника. Центральная жила и экран провода. Расстояние между ними определяется диаметром провода. Площадь экрана сильно снизить не получится. Да и не надо. Остается снижать ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЖИЛЫ.
Т.е. снижать ее диаметр насколько это технически целесообразно без потери механической прочности.
Ну а чтобы повысить эту самую прочность при уменьшении диаметра надо выбрать материал попрочнее.
Провод можно представить как последовательность RC цепей, в которй конденсаторы включены между сопротивлением центральной жилы и оболочкой кабеля.

Распределенная емкость по длине провода. Ну а чем больше будет удельное сопротивление материала центральной жилы, тем меньшее влияние соседние участки (соседние емкости) будут оказывать друг на друга. Поэтому целесообразен провод с высоким удельным сопротивлением. По этой же самой причине нецелесообразно делать провод щупа слишком длинным.

[add.ocean]

если бы был бы нужен тонкий прочный провод низкого сопротивления, применили бы сплав с низким сопротивлением (у стали удельное сопротивление всего раза в 4-5 ниже меди, ну была бы жила 1 Ом).

вспоминается lillypad и как схемы пришивают к одежде стальной нитью, там тоже микрон 50.

а проводник в этом кабеле и правда гораздо прочнее меди, учитывая 80-50 микрон.

[ВикторС]

Вот ещё нашёл, про медную жилу, в "СТОМЕГАГЕРЦОВЫХ" китайских щупах:

Оказывается байонет довольно просто разбирается — необходимо лишь стянуть прорезиненный «хвост» щупа с металлического хвостовика байонета (см. фото). После этого нам откроется часть внутреннего мира щупа и одновременно с этим возможно придёт разочарование, т.к. центральная жила щупа выполнения из обычного медного многожильного провода (никакого нихрома/вольфрама), а сопротивление центральной жилы величиною 100 Ом достигается применением smd резистора распаянного на плате внутри байонета. Так же на плате помимо подстроечного конденсатора и резистора номиналом 100 Ом присутствует ещё один резистор номиналом 33 Ома. Номинал второго резистора может отличаться от моего в зависимости от емкости подстроечного конденсатора и максимальной заявленной частоты щупа.



Схема:

резистор 100 Ом и конденсатор C2, вместе с входной ёмкостью осциллографа, образуют ФНЧ, со срезом ок 30МГц

Обзор этого, китайского, щупа "P6100" целиком:
https://mysku.ru/blog/china-stores/31657.html

Добавлено after 18 minutes 44 seconds:

Valentin Gvozdev писал(а):

Господа, а никто случайно не подскажет марки коаксиальных кабелей, используемых в щупах?. С тем самым тонким проводком, имеющим высокое погонное сопротивление и малую емкость?

ВОТ, нашёл таки:

"Да,кстати,в щупах осциллографов (кроме пожалуй низкочастотных) применяется обычно кабель RG-200 т.е. на 200 Ом, центральный проводник выполнен не из меди а из тончайшей проволоки с высоким удельным сопротивлением (примерно 200 Ом/метр) ;все это для исключения "звона" кабеля,иначе нельзя.
Все это и многое другое по ссылкам выше."

Это на второй странице темы про самодельный щуп, на Радиокоте.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 4&start=20

Добавлено after 1 minute 39 seconds:
Из той же темы:

"Если кому-то актуален subj, то поделюсь находкой.
Весьма неплохой коаксиал можно надыбать из, не поверите, мониторного кабеля. Кабель VGA (DSUB) и VDI-I содержит RGB аналоговые сигналы, которые выполнены очень хорошим экранированным кабелем (кабелями, их 3 шт). Провода тонкие, мягкие, погонная емкость весьма небольшая. Цифру не помню, врать не буду, порядка 50 пФ/м. (Кажется меньше).
Мне требовалось 4 входа на осциллограф, спаял простенькие щупы 1/10 на таком кабеле (и SMD детальках) - работает достойно. Осц. Rigol 1104z особо серьезных искажений не показывает, в глаза не бросается."

[add.ocean]

ну очевидно эти китайские "100 мгц за 5 долл" надо запомнить внешний вид и не связываться с ними даже даром. главное не нарваться на них на Авито.
в остальном, схема коррекции правильная и повторяет БелВар (точнее он ее повторяет). Отличие только в том что оба резистора подстроечные 1 кОм. И выше видели осциллограмму, показывает вполне, можно подкрутить под АЧХ сквозного тракта.

Добавлено after 8 minutes 47 seconds:
вообще коаксиал это прекрасная идея как известно. коаксиал 50 Ом с резистором 450 Ом на конце и в 50 Омный вход с другой стороны, дает пробник 1:10 вообще без емкости.