Описания осциллографических приставок к телевизору уже публиковались на страницах журнала ("Радио", 1959, № 1; 1965, № 8 и др.). Однако в отличие от них предлагаемая приставка не требует вмешательства в схему телевизора (она подключается к антенному гнезду телевизора). Совместно с генератором качающейся частоты ее можно использовать для налаживания усилителей ПЧ радиоприемников.
Приставку (рис. 1 и 2) можно рассматривать как миниатюрный телевизионный передатчик. Несмотря на относительную простоту схемы в этом передатчике формируется полный телевизионный сигнал, который отличается от стандартного сигнала только отсутствием уравнивающих импульсов.
Кадровые синхроимпульсы формируются из переменного синусоидального напряжения усилителем-ограничителем (Т1), дифференцирующей цепью R8C4 и пороговым усилителем (T1). Их длительность около 1,9 мсек.
Puc.2
Блокинг-генератор на транзисторе Гз генерирует строчные синхроимпульсы. Это не основные импульсы блокинг-генератора, а выбросы коллекторного напряжения, возникающие сразу вслед за основными. Между коллекторами транзисторов Т4 и T5 включен разделительный диод Д3. В момент генерации основного импульса коллектор транзистора Т4 замыкается на шасси через открытый транзистор T5 и диод Д3. Вследствие этого в кадровых синхроимпульсах появляются врезки, которые, как и требуется, предшествуют строчным синхроимпульсам. Обмотки трансформатора Тр1 блокинг-генератора намотаны на тороидальном сердечнике из оксифера (H=1000). Внешний диаметр сердечника 10 мм, а. толщина 2 мм. Обмотки I и III содержат по 100 витков, ll - 30 витков провода ПЭЛШО 0,1.
В начале периода строчной развертки импульс напряжения блокинг-генератора быстро заряжает конденсатор С5 через диод Д2. В течение остальной части периода он медленно разряжается через резистор R6. Возникающее при этом пилообразное напряжение поступает на базу транзистора Т2. Здесь оно складывается с осциллографируемым напряжением.
Трехкаскадный усилитель (Т2, Т3, T6) из-за большого коэффициента усиления (50000-100000) работает практически в релейном режиме, характеризующемся определенным порогом срабатывания. Поскольку на входное пилообразное напряжение усилителя накладывается осциллографируемое напряжение, то переключение выходного напряжения совпадает по времени с моментом, когда суммарное напряжение переходит через порог срабатывания усилителя. Время нарастания фронта импульсов напряжения на выходе усилителя мало опять-таки из-за высокого коэффициента усиления. Момент появления этих импульсов в течение периода строчной развертки определяется мгновенным значением осциллографируемого напряжения. Параметры приставки выбраны такими, что при отсутствии исследуемого напряжения осевая линия находится в центре экрана. При необходимости изображение на экране можно сдвинуть в ту или другую сторону изменением сопротивления резистора R3.
Для повышения четкости изображения линии на экране телевизора усилитель (T2, Т3, T6) охвачен положительной обратной связью с коллектора транзистора Т3 на базу транзистора Т2 через конденсатор С6. Это значительно повышает усиление в области высоких частот и, следовательно, увеличивает крутизну фронта выходных импульсов. Визуально это проявляется в повышенной резкости перехода от белого к черному.
Кадровые, строчные и видеоимпульсы складываются на входе эмиттерного повторителя (Т7), который является модуляционным усилителем УКВ генератора (Т8). Последний собран по схеме емкостной трехточки. Частота генерации должна быть выбрана равной несущей частоте изображения свободного телевизионного канала. В противном случае приставка может создавать помехи работе соседних телевизоров. Требуемых частот генерации можно добиться, подбирая число витков катушки L1. При настройке на второй телевизионный канал (59,25 Мгц) катушка L1 содержит 5 витков провода ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм.
Модулированное ВЧ напряжение поступает на выход приставки через делитель R18-R19, который понижает напряжение до 3 мв во избежание перегрузки ВЧ - тракта телевизора.
Выход приставки коаксиальным кабелем или скрученным двойным проводом соединяют с антенным входом телевизора.
Конструкция и налаживание. Все детали приставки, за исключением УКВ генератора, можно расположить на монтажной плате в произвольном порядке. Детали, относящиеся к УКВ генератору (С11-C15, L1, T8) должны иметь короткие выводы, соединяться между собой короткими проводниками, и кроме того, их следует сгруппировать в одном месте.
Никакой экранировки приставки не требуется. После ее включения необходимо как обычно настроить телевизор с помощью регулировочных ручек (частота кадров, частота строк, контрастность). Если частота импульсов, блокинг-генератора приставки не лежит в диапазоне регулировки частоты строк телевизора, необходимо ввести ее в этот диапазон, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R14. Следует отметить, что синхронизация разверток телевизора от приставки обычно получается очень устойчивой, поэтому плохая синхронизация при налаживании приставки указывает на какую-нибудь ошибку в монтаже. Чтобы добиться точной настройки У К В генератора приставки на выбранный телевизионный канал, приходится растягивать или сжимать витки обмотки катушки L1 (то есть менять шаг намотки). При правильной настройке линия на экране резко очерчена.
Параметры приставки подобраны так, что наибольший размах изображения на экране телевизора соответствует входному напряжению около 0,3 в. Чувствительность приставки можно регулировать, изменяя сопротивление резистора R2.
Для проверки чувствительности приставки на ее вход подают переменное напряжение известной величины либо от источника питания напряжением 6 B, частотой 50 гц через делитель, либо от звукового генератора.
Входное сопротивление и чувствительность приставки при желании можно значительно повысить, подключив к ней обычный усилитель НЧ с эмиттерным повторителем на входе.
Осциллограф - это портативное устройство, которое создано для тестирования микросхем. Дополнительно многие модели подходят для промышленного контроля и могут использоваться с целью проведения различных измерений. Сделать осциллограф своими руками нельзя без стабилитрона, который является основным его элементом. Устанавливается данная деталь в прибор различной мощности.
Дополнительно приборы в зависимости от модификации могут включать в себя конденсаторы, резисторы и диоды. К основным параметрам модели можно отнести количество каналов. В зависимости от этого показателя меняется предельная полоса пропускания. Также при сборке осциллографа следует учитывать частоту дискретизации и глубину памяти. Для того чтобы делать анализ полученных данных, устройство подключается к персональному компьютеру.
Схема простого осциллографа
Схема простого осциллографа включает в себя стабилитрон на 5 В. Пропускная способность его зависит от типов резисторов, которые устанавливаются на микросхему. Для увеличения амплитуды колебаний используются конденсаторы. Изготовить щуп для осциллографа своими руками можно из любого проводника. При этом порт подбирается в магазине отдельно. Резисторы первой группы минимум сопротивление в цепи должны выдерживать на уровне 2 Ом. При этом элементы второй группы должны быть более мощными. Также следует отметить наличие на схеме диодов. В некоторых случаях они выстраиваются в мосты.
Одноканальная модель
Сделать одноканальный цифровой осциллограф своими руками можно только с применением стабилитрона на 5 В. При этом более мощные модификации в данном случае недопустимы. Связано это с тем, что повышенное предельное напряжение в цепи приводит к увеличению частоты дискретизации. В итоге резисторы в устройстве не справляются. Конденсаторы для системы побираются только емкостного типа.
Минимум резистор сопротивление должен держать на уровне 4 Ом. Если рассматривать элементы второй группы, то параметр пропускания в данном случае должен составлять 10 Гц. Для того чтобы его повысить до нужного уровня, используются различного типа регуляторы. Некоторые специалисты для одноканальных осциллографов советуют применять ортогональные резисторы.
В данном случае следует отметить, что показатель частоты дискретизации они поднимают довольно быстро. Однако негативные моменты в такой ситуации все же присутствуют, и их следует учитывать. В первую очередь важно отметить резкое возбуждение колебаний. Как следствие, растет асимметричность сигналов. Дополнительно существуют проблемы с чувствительностью устройства. В конечном счете, точность показаний может быть не самой лучшей.
Двухканальные устройства
Сделать двухканальный осциллограф своими руками (схема показана ниже) довольно сложно. В первую очередь следует отметить, что стабилитроны в данном случае подходят как на 5 В, так и на 10 В. При этом конденсаторы для системы необходимо использовать только закрытого типа.
За счет этого полоса пропускания устройства способна возрасти до 9 Гц. Резисторы для модели, как правило, применяются ортогонального типа. В данном случае они стабилизируют процесс передачи сигнала. Для выполнения функций сложения микросхемы подбираются в основном серии ММК20. Сделать делитель для осциллографа своими руками можно из обычного модулятора. Это не особенно сложно.
Многоканальные модификации
Для того чтобы собрать USB-осциллограф своими руками (схема показана ниже), стабилитрон потребуется довольно мощный. Проблема в данном случае заключается в повышении пропускной способности цепи. В некоторых ситуациях работа резисторов может нарушаться из-за смены предельной частоты. Для того чтобы решить эту проблему, многие используют вспомогательные делители. Указанные устройства во многом помогают повысить порог предельного напряжения.
Сделать делитель можно при помощи модулятора. Конденсаторы в системе необходимо устанавливать только возле стабилитрона. Для повышения полосы пропускания используются аналоговые резисторы. Параметр отрицательного сопротивления в среднем колеблется в районе 3 Ом. Диапазон по блокированию зависит исключительно от мощности стабилитрона. Если предельная частота резко падает во время включения устройства, то конденсаторы необходимо заменить на более мощные. Некоторые специалисты в данном случае советуют устанавливать диодные мосты. Однако важно понимать, что чувствительность системы в этой ситуации значительно ухудшается.
Дополнительно необходимо сделать щуп для устройства. Для того чтобы осциллограф не конфликтовал с персональным компьютером, целесообразнее микросхему использовать типа ММР20. Сделать щуп можно из любого проводника. В конечном итоге человеку останется только прибрести порт для него. Затем при помощи паяльника вышеуказанные элементы можно соединить.
Сборка устройства на 5 В
На 5 В осциллограф-приставка своими руками делается только с применением микросхемы типа ММР20. Подходит она как для обычных, так и мощных резисторов. Максимум сопротивление в цепи должно составлять 7 Ом. При этом полоса пропускания зависит от скорости передачи сигнала. Делители для устройств могут применяться самых разных видов. На сегодняшний день более распространенными принято считать статические аналоги. Полоса пропускания в такой ситуации будет находиться на отметке 5 Гц. Чтобы ее повысить, необходимо использовать тетроды.
Подбираются они в магазине, исходя из параметра предельной частоты. Для увеличения амплитуды обратного напряжения многие специалисты советуют устанавливать только саморегулируемые резисторы. При этом скорость передачи сигнала будет довольно высокой. В конце работы необходимо сделать щуп для подключения цепи к персональному компьютеру.
Осциллографы на 10 В
Изготавливается осциллограф своими руками со стабилитроном, а также резисторами закрытого типа. Если рассматривать параметры устройства, то показатель вертикальной чувствительности должен находиться на уровне 2 мВ. Дополнительно следует рассчитать полосу пропускания. Для этого берется емкость конденсаторов и соотносится с предельным сопротивлением системы. Резисторы для устройства больше всего подходят полевого типа. Чтобы минимизировать частоту дискретизации, многие специалисты советуют применять только диоды на 2 В. За счет этого можно добиться большой скорости передачи сигнала. Для того чтобы функция слежения выполнялась довольно быстро, микросхемы устанавливаются типа ММР20.
Если запланировать режимы хранения и воспроизведения, то необходимо воспользоваться другим типом. Курсорные измерения в данном случае будут недоступны. Основной проблемой этих осциллографов можно считать резкое падение предельной частоты. Связано это, как правило, с быстрой разверткой данных. Решить поставленную задачу можно только с применением высококачественного делителя. При этом многие также полагаются на стабилитрон. Сделать делитель можно при помощи обычного модулятора.
Как сделать модель на 15 В?
Собирается осциллограф своими руками при помощи линейных резисторов. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 5 Мм. За счет этого на стабилитрон не оказывается большого давления. Дополнительно следует позаботиться о выборе конденсаторов для устройства. С этой целью необходимо сделать замеры порогового напряжения. Специалисты для этого используют тестер.
Если применять для осциллографа настроечные резисторы, то можно столкнуться с повышенной вертикальной чувствительностью. Таким образом, полученные данные вследствие тестирования могут быть некорректными. Учитывая все вышесказанное, необходимо применять только линейные аналоги. Дополнительно следует позаботиться об установке порта, который подсоединяется в микросхеме через щуп. Делитель в данном случае целесообразнее устанавливать через шину. Чтобы амплитуда колебаний не была слишком большой, многие советуют использовать диоды вакуумного типа.
Использование резисторов серии ППР1
Изготовить USB-осциллограф своими руками с данными резисторами - задача непростая. В этом случае необходимо в первую очередь оценить емкость конденсаторов. Для того чтобы предельное напряжение не превышало 3 В, важно использовать не более двух диодов. Дополнительно следует помнить о параметре номинальной частоты. В среднем этот показатель составляет 3 Гц. Ортогональные резисторы для такого осциллографа не подходят однозначно. Построечные изменения можно проводить только при помощи делителя. В конце работы надо заняться непосредственно установкой порта.
Модели с резисторами ППР3
Сделать USB-осциллограф своими руками можно с использованием только сеточных конденсаторов. Особенность их заключается том, что уровень отрицательного сопротивления в цепи может достигать 4 Ом. Микросхемы для таких осциллографов подходят самые разнообразные. Если взять стандартный вариант типа ММР20, то необходимо конденсаторов в системе предусмотреть как минимум три.
Дополнительно важно обратить внимание на плотность диодов. В некоторых случаях от этого зависит показатель полосы пропускания. Для стабилизации процесса деления специалисты советуют тщательно проверять проводимость резисторов перед включением устройства. В последнюю очередь подсоединяется непосредственно регулятор к системе.
Устройства с подавлением колебаний
Осциллографы с блоком подавления колебаний используются в наше время довольно редко. Подходят они больше всего именно для тестирования электроприборов. Дополнительно следует отметить их высокую вертикальную чувствительность. В данном случае параметр предельной частоты в цепи не должен превышать 4 Гц. За счет этого стабилитрон во время работы сильно не перегревается.
Делается осциллограф своими руками с применением микросхемы сеточного типа. При этом необходимо в самом начале определиться с типами диодов. Многие в данной ситуации советуют применять только аналоговые типы. Однако в этом случае скорость передачи сигнала может значительно снизиться.
