ЛЮБИТЕЛЬСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ.

Я радиолюбитель

ЛЮБИТЕЛЬСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ.

Листовка М 115

РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМ РАДИОКЛУБЕ СССР

Д. Атаев

При налаживании и ремонте приемной, звукозаписывающей, телевизионной и другой аппаратуры, а также исследовании различных электрических цепей переменного тока большую помощь может оказать катодный осциллограф, позволяющий визуально наблюдать характер изменения напряжения на отдельных участках схемы. С помощью сравнительно несложных приставок можно значительно расширить обычные возможности осциллографа и на экране электронно-лучевой трубки наблюдать характеристики диодов, радиоламп, транзисторов, резонансные кривые усилителей промежуточной частоты и производить ряд интересных измерений.

Осциллограф, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, обладает следующими электрическими параметрами: чувствительность канала вертикального отклонения (“У”) 18 мВ эф/мм; неравномерность частотной характеристики в диапазоне 20 Гц—1,7 МГц не более 3 дБ; входное сопротивление в положении аттенюатора 1:1 750 кОм входная емкость 45 пФ; в положении аттенюатора 1 : 20 входное сопротивление увеличивается до 14 МОм, а входная емкость уменьшается до 8 пФ. Чувствительность канала горизонтального отклонения (“Х”) 100 мВ эф/мм; неравномерность частотной характеристики в диапазоне 20 Гц—200 кГц не более 3 дБ; входное сопротивление 2,2 МОм, входная емкость 18 пФ. Диапазон частот генератора развертки 5 Гц—50 кГц.

Осциллограф питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В. Потребляемая им мощность не превышает 20 Вт. Габариты конструкции 90Х100Х400 мм, масса 3,6 кг.

Как видно из принципиальной схемы, осциллограф состоит из четырех основных узлов: усилителя канала вертикального отклонения, генератора развертки, усилителя горизонтального отклонения и выпрямителя.

Усилитель по вертикали содержит три каскада. Первый каскад усиления собран на левом триоде Л1 по схеме катодного повторителя, позволяющего увеличить входное сопротивление осциллографа и уменьшить частотные искажения при промежуточных положениях движка переменного резистора R7. выполняющего функции регулятора усиления и имеющего небольшое сопротивление. Для расширения пределов измерения на входе осциллографа включен ступенчатый компенсированный делитель напряжения, состоящий из цепочки R1C1 и резистора R2. При подключении исследуемого сигнала к гнезду Гн1 уровень напряжения, подводимого к управляющей сетке левого триода, уменьшается в 20 раз.

Второй каскад усиления — широкополосный. Он выполнен на правом триоде лампы Л1 по резистивной схеме с высокочастотной коррекцией (С7). Величина блокировочного конденсатора С7 выбрана такой, что на низких частотах он не оказывает влияния на усиление каскада. Начиная, примерно, с частоты 200 кГц, конденсатор С7 начинает заметно шунтировать резистор R9. В результате этого уменьшается отрицательная обратная связь по току и увеличивается коэффициент усиления каскада на высоких частотах.

Третий каскад усилителя по вертикали собран на лампах Л2, ЛЗ по двухтактной самоинвертирующей схеме. Выход этого каскада подключен к вертикальным пластинам электронно-лучевой трубки Л4.

Установка луча в вертикальном направлении осуществляется переменным резистором R16.

Генератор развертки собран на лампе Л5 по схеме с емкостной обратной связью и имеет следующие поддиапазоны частот: 5—50 Гц; 50—500 Гц; 0,5—5 кГц и 5—50 кГц. Смена поддиапазона частот .развертки осуществляется переключателем В1, плавное изменение частоты в пределах каждого из них — переменным резистором R3S. Для получения частоты развертки 50 кГц одновременно с включением конденсатора С 17 (секцией В1а) изменяется также величина разрядного сопротивления, так как резистор R41 шунтируется резистором R40.

Напряжение для синхронизации -частоты генератора развертки с частотой исследуемого сигнала снимается с переменного резистора R14 и через конденсатор С9 и разделительный диод Д2 в отрицательной полярности подается на управляющую сетку лампы Л5. При внешней синхронизации синхросигналы в зависимости от их полярности подаются на гнезда Гн5 или Гн6. Разделительные диоды Д1, Д2 исключают влияние генератора развертки на источник синхроимпульсов.

При работе в режиме ждущей развертки, позволяющей наблюдать импульсные сигналы с большой скважностью (с большим отношением периода повторения к длительности импульса) и непериодические сигналы, используется та же лампа Л5. Перевод генератора из .режима непрерывной развертки в режим ждущей развертки производится переключателем B2. В этом случае вместо резистора R47 в цепь катода лампы включается резистор R46 с большим сопротивлением, и лампа Л5 запирается по антидинатронной сетке. Запуск развертки может производиться или отрицательными импульсами, поступающими на управляющую сетку (с гнезда Гн6), или положительными импульсами, поступающими на антидинатронную сетку (с гнезда Гн5).

Гашение обратного хода луча осуществляется импульсами отрицательной полярности, которые снимаются с экранирующей сетки лампы Л5 и через конденсатор С22 подаются на управляющий электрод трубки Л4.

Пилообразное напряжение снимается с анода лампы Л5. который через переключатель В1 (секцию В1б) связан с входом горизонтального усилителя, выполненного на лампе Л6. По своей схеме он подобен оконечному каскаду канала вертикального отклонения. Переменный резистор R51 служит для установки луча в горизонтальном направлении. В положении 5 переключателя В1 колебания генератора развертки срываются, так как секцией В1а переключателя В1 управляющая сетка лампы Л5 замыкается на корпус. Одновременно гнездо Гн7 через конденсатор С16 и секцию В1б. переключателя В1 присоединяется к управляющей сетке лампы Л6 .(левого триода), на которую с делителя R48R49 подается напряжение, устанавливающее электронный луч в центре экрана трубки. Режим работы осциллографа с выключенной разверткой используется для проведения самых различных измерений и исследований. Необходимые сигналы переменных напряжений поступают на вертикальные и горизонтальные пластины трубки Л4 через гнезда Гн1 (Гн2) и Гн7.

Питается осциллограф от одного силового трансформатора к которому подключаются два выпрямителя. Выпрямитель для питания анодно-экранных цепей радиоламп собран по мостовой схеме на диодах Д3—Д6. Подключается он к обмотке III. Напряжение с обмотки II трансформатора выпрямляется однополупериодным выпрямителем, состоящим из селенового столбика Д7. Этот выпрямитель нагружен на делитель, состоящий из резисторов R28, R29, R31—R34, R61. с которого снимаются все необходимые напряжения для работы электронно-лучевой трубки. Для питания второго анода трубки используется напряжение, снимаемое с выпрямителя на столбике Д7 (его можно заменить тремя диодами Д226Б, соединенными последовательно), и часть напряжения с выпрямителя ДЗ—Д6, снимаемого с делителя R24R25. В осциллографе применены типовые детали. Силовой трансформатор — самодельный. Он собирается из пластин Ш16, набор 20 мм. Размер окна 16Х40 мм. Обмотка Ia содержит 1500, Iб — 1000 витков провода ПЭВ 0,23; обмотка II — 6000 витков ПЭВ 0,09; обмотка III — 3700 витков ПЭВ 0,12; обмотка IV — 87 витков ПЭВ 0,51; обмотка V — 87 витков ПЭВ 0,51.

Конструктивное оформление осциллографа легко уяснить из рис. 2 и 3. Смонтирован он на стальной панели размером 390Х90Х10Х1,5 мм. Подвал панели разбит на три отсека двумя вертикальными стенками А, Б (рис. 2) из дюралюминия толщиной 5 мм. На стенке А расположено четыре переменных .резистора (R33 — “Яркость”, R29 — “Фокус”, R16 — “Ось У” и R51 — “Ось X”), оси которых с помощью удлинителей выведены на лицевую сторону. Стенки А, Б крепятся к верхней и нижней панелям винтами МЗ. Стенка “Б” имеет по углам четыре отверстия для крепления ламповых панелей под лампы Л1, Л2, ЛЗ, Л5. В центральной части этой стенки укреплена панель под трубку Л4. Монтаж панелей ламп Л2, ЛЗ производится на стойках. Панель лампы Л6 установлена в подвале шасси также на стойках. Детали делителя для питания трубки монтируются на двух монтажных платах, установленных параллельно оси трубки между стенками А. Б. Эти платы крепятся с помощью уголков к стенкам А, Б со стороны, противоположной верхней панели. Расположение других деталей (основных) показано на рис. 2, 3. Шкала осциллографа чертится на листе ватмана и закрывается прозрачным оргстеклом толщиной 2 мм.

Как указывает автор схемы и конструкции этого осциллографа Д. Атаев, при монтаже следует избегать длинных проводов в анодных и сеточных цепях усилителя вертикального отклонения. Чтобы исключить влияние магнитного поля силового трансформатора на трубку и появление искажений наблюдаемого изображения, перед креплением .трансформатора необходимо найти положение, при котором магнитные наводки отсутствуют.

Налаживание осциллографа начинают с проверки правильности монтажа и отсутствия коротких замыканий в схеме. Затем вставляют в панели все лампы, устанавливают переменные резисторы R16 и R51 в среднее положение и тестером проверяют режимы работы ламп. Переключатель В1 устанавливают в положение 5 (“Внешн.”), ручку переменного резистора R7 ставят ” положение, соответствующее минимальному усилению, и добиваются хорошо сфокусированного светящегося пятна. Величину резистора R28 надо подобрать такой, чтобы при наилучшей фокусировке движок переменного резистора R29 находился в среднем положении. Величина резистора R49 также подлежит уточнению. Если она подобрана правильно, то при среднем положении движка переменного резистора R51, электронный луч должен находиться в центре экрана.

О наличии магнитной наводки на тдубку от силового трансформатора можно судить по двоению луча на экране при вынутой лампе Л1. Для устранения такой наводки необходимо изменить положение трансформатора, расположив его симметрично относительно оси трубки. При нормальной работе органов управления электронным лучом трубки, ручка переменного резистора R33 должна плавно регулировать яркость электронного луча, при этом положении пятна не должно меняться. Переменные резисторы R51 и R16 должны обеспечить перемещение луча по горизонтали и вертикали примерно на 36 мм. Если изменение положения луча происходит несимметрично, нужно заменить лампы Л2, ЛЗ, Л6 или же разбалансировать анодные нагрузки (R12, R50).

В случав астигматизма величину резистора R24 подбирают такой, чтобы электронное пятно фокусировалось в любой точке экрана.

После налаживания узла регулировок электронно-лучевой трубки можно приступить к налаживанию генератора развертки. Для этого переключатель В1 устанавливают в положение 4. (диапазон частот развертки 5—50 кГц), а переключатель В2 в положение 1. Постоянный резистор R47 заменяют переменным сопротивлением 1— 1,5 кОм. Лампу Л6 вынимают из панели. Вертикальный вход контрольного осциллографа, который желательно иметь при налаживании, подключают к аноду генераторной лампы Л5. Затем, изменяя величину резистора R47. добиваются наибольшей амплитуды и линейности пилообразного напряжения. Выбранное значение резистора R47 должно обеспечить устойчивую работу генератора развертки при любом положении движка переменного резистора R38 и на всех частотных поддиапазонах. Дальше уточнением величины резистора R39 следует добиться, чтобы при крайних положениях ручки переменного резистора R38 перекрытие по частоте равнялось 10. Диапазон частот разверток устанавливают подбором емкости конденсаторов С17—С20 и резистора R40.

Наладив генератор развертки, переменный резистор R47 заменяют постоянным соответствующей величины, вставляют лампу Л6 в панель и подбором резистора R56 добиваются неискаженного усиления пилообразного напряжения обеими половинами ламп Л6. Следует отметить что при желании верхний частотный диапазон генератора развертки можно увеличить до 100—150 кГц (путем уменьшения сопротивления резистора R43, исключения резистора R37. уменьшения емкости конденсаторов С17—С20 и сопротивления резистора R40).

Налаживание усилителя по вертикали начинают с выходного каскада. С этой целью вынимают из панели лампу Л1, постоянный резистор R23 заменяют переменным резистором 22 кОм и, изменяя величину этого резистора при среднем положении движка потенциометра R16. добиваются, чтобы смещение на управляющих сетках ламп Л2, ЛЗ равнялось примерно —1,5 В. Затем переменный резистор R23 заменяют постоянным соответствующей величины.

. Первый каскад усиления, если он смонтирован без ошибок, налаживания не требует. При налаживании компенсированного делителя вначале подбирают величину резистора R2, чтобы коэффициент деления был равен 1 :20. После этого на гнезда Гн1 и Гн2 поочередно подают импульсный сигнал и конденсатором С1 добиваются минимальных искажений сигнала. После налаживания усилителей по общепринятой методике снимают их частотные характеристики и производят калибровку по входному напряжению.

Перед калибровкой осциллограф полезно дополнить масштабной сеткой из органического стекла со съемным козырьком, которая помещается перед экраном. На эту сетку наносят риски в соответствии с рис. 4. Затем устанавливают ручку переменного резистора R7 на максимум усиления (отметка делений 10), переключатель В1 — в положение 5 и потенциометром R51 располагают луч в центре экрана. На вход осциллографа через гнездо Гн2 подают синусоидальное напряжение частотой 50—100 кГц и входной сигнал увеличивают до тех пор, пока вертикальная линия не коснется двух крайних рисок. Это напряжение сигнала измеряют электронным вольтметром. В дальнейшем, устанавливая указатель ручки потенциометра R7 последовательно на отметки 9, 8, 7... 1 и увеличивая каждый раз входной сигнал до значения, при котором вертикальная линия на экране трубки коснется крайних рисок, снимают зависимость входного напряжения от деления шкалы потенциометра R17. Чтобы эта шкала была линейной, переменный резистор R7 должен быть группы “А”.

Если есть необходимость, аналогичную калибровку по напряжению можно произвести и для горизонтального усилителя, подавая входной сигнал на гнездо Гн7.

Не затрагивая ряда других вопросов, связанных с налаживанием осциллографа, рассмотрим, как практически определяют частоты генератора непрерывной развертки. Для осуществления этой работы на гнездо Гн2 подают синусоидальное напряжение от генератора с соответствующим диапазоном частот (ЗГ, ГСС). Настройкой частоты генератора (ЗГ, ГСС) добиваются получения на экране трубки неподвижного изображения одного периода синусоиды и замечают частоту при крайнем левом положении ручки переменного резистора R38. Затем переключатель В1 устанавливают на следующий поддиапазон развертки и повторяют проверку.

Очевидно, что при появлении на экране изображения одного периода колебаний частота развертки равна частоте подаваемого сигнала. После прохождения всех поддиапазонов в левом крайнем положении ручки переменного резистора R38 она устанавливается в крайнее правое положение, и опять измеряются конечные частоты всех поддиапазонов развертки. В процессе этих измерений амплитуда синхронизирующих импульсов, поступающих на генератор с переменного резистора R14, должна быть минимальной.

Изготовление такого осциллографа под силу радиолюбителю, имеющему опыт в постройке различных измерительных приборов с использованием радиоламп.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.