소형 오실로스코프 프로브. 계획, 설명

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라디오 아마추어 실험실에는 종종 오실로스코프와 같은 필요한 장치가 없습니다. 그 이유는 다를 수 있습니다. 사용 가능한 작업 공간에 비례하지 않는 치수에서 그러한 장치의 높은 비용에 이르기까지. 절망하지 마십시오. 이 기사에서는 오실로스코프를 완전히 대체하지는 않지만 전기 회로의 프로세스 시각화를 어느 정도 용이하게 하는 매우 간단하고 저렴한 소형 장치 제조에 대한 권장 사항을 찾을 수 있습니다.

우리는 고전적인 오실로스코프의 사용이 단순히 불가능한 큰 자기장이 있는 기업에서 가정용, 자동차 수리용으로 다양한 공예품 개발에 사용할 수 있는 간단한 소형 장치를 제공합니다. 그 안에 표시된 신호는 도트 매트릭스 LED에 표시됩니다.

장치의 개략도가 그림에 나와 있습니다. 트랜지스터 VT1 및 연산 증폭기 DA1에 조립된 입력 증폭기, 저항 R10-R18 체인 및 1.1개의 XOR 요소 DD1.4-DD2.1 및 DD2.3-DD2으로 구성된 ADC, 트랜지스터 VT8-VT2.4에 조립된 행 스위치, 요소 D9 및 트랜지스터 VT3에 조립된 스위프 생성기, 다이오드 VD2-VD4에서 만들어진 방전 스위치 DD1, 동기화 노드, 및 동기화 캡처 표시기 HLXNUMX.

(확대하려면 클릭하십시오)

연산 증폭기 DA1의 출력에서 생성 된 입력 신호는 저항 체인에 공급되며 입력 신호의 진폭에 따라 D1.1-D1.4, D2.1-D2.3 요소 중 하나가 켜지고 "라인"의 키 중 하나가 열리고 저항 R26, R27을 통해 "라인"중 하나가 공통 와이어로 연결됩니다. 저항 R26의 저항을 변경하면 켜진 LED의 작동 전류가 선택되어 글로우의 밝기가 변경됩니다. 따라서 입력 신호를 수직으로 배치했습니다.

수평 스윕. 트랜지스터 VT9의 출력에서 스위프 생성기 신호는 DD3 마이크로 회로의 카운팅 입력 CP에 공급됩니다. 스위치 DD3은 로그 수준을 번갈아 설정합니다. 이 칩의 출력 1-0 중 하나에서 9, 선택된 행 및 선택된 열에서 LED 중 하나의 양극에 전원을 공급합니다. 따라서 특정 시점에서 HL2-HL64 매트릭스의 LED 중 하나만 켜집니다. 연산 증폭기 DA1 저항 R7의 반전 입력에서 바이어스 전압을 변경하면 광점("빔")을 위 또는 아래로 이동할 수 있습니다.

동기화 노드의 작동. 스위치 SA5가 DD9 마이크로 회로의 출력 3에 도달하는 방전 펄스에 대한 "동기화"- "대기" 방식에 따라 상위 위치에서 켜지면 VD2 다이오드를 통해 스위프 생성기가 비활성화되고 DD3 스위치는 상태 9를 유지합니다. 이 상태는 SA1 스위치를 통한 DD2, DD3 마이크로 회로의 출력 신호가 DD3 카운터를 로그 상태로 재설정할 때까지 유지됩니다. 0 스윕 생성기를 활성화하여 입력 신호와 동기화합니다.

명세서

의사 그래픽 필드 위치 수(가로-세로)......7x9
감도, V / pos ...... 0,1 ... 1 및 1..70
스윕 속도(하위 범위 8개), ms/pos......0,01...33
동기화 ...... 펄스의 전면 및 하강
감도 한도 이내의 입력 저항 0,1V, kOhm......300
1V, MΩ.......3
공급 전압, V ...... 12
소비 전류, mA, 더 이상 ....... 20

입력 셰이퍼. 연산 증폭기 DA1의 이득은 100mV의 전압이 가해질 때 열의 빔이 한 줄 이동하도록 선택됩니다.

아날로그-디지털 변환기. 디지털 미세 회로의 스위칭 임계값은 대략 Upit/2인 것으로 알려져 있습니다. K176LP2 마이크로 회로에는 한 상태에서 다른 상태로 전환하기 위해 입력에 로그 레벨을 적용할 필요가 없는 기능이 있습니다. 1 또는 로그. 0은 입력 간의 차이가 수십 밀리볼트에 도달하기에 충분합니다. 즉, Upit = 10V에서 입력 중 하나에 5,05V의 전압이 적용되고 다른 입력에 4,95V가 적용되면 요소는 이를 로그로 "이해"합니다. 하나의 입력 및 로그에 1개. 다른 한편으로는 0. K561 시리즈의 칩에는 이 속성이 없으므로 이 장치에서 작동하지 않습니다! 이 속성을 기반으로 ADC의 작동이 구축됩니다. +5V의 전압이 저항 R13 및 R14의 연결 지점에 적용되면 요소 D1 -D2의 입력(핀 5, 6, 8, 9, 1.1, 1.3)이 로그됩니다. 1, 요소 D2.1 -D2.3 - log 0의 입력, D12 요소 입력의 핀 1.4 - log. 1, 입력 요소 D13의 핀 1.4 - log. 0. 따라서 요소 D1.4의 출력에서 - 로그 상태. 1, VT5 "문자열" 키를 엽니다. ADC 입력의 전압이 떨어지면 회로의 다음 하위 요소가 전환되고 상승하면 회로의 다음 상위 요소가 전환됩니다.

환경. 동일한 배치에서 미세 회로 DD1 및 DD2를 선택하거나 저항 R10-R17 및 커패시터 C2-C7을 선택하는 것이 매우 바람직합니다. 동기화가 꺼진 상태에서(다이어그램에 따라 아래쪽에 있는 SA5) 모든 범위(컬렉터 VT9)에서 스위프 생성기의 작동 가능성을 확인하고 로그의 주기적 모양을 확인합니다. 스위치 "숫자"DD1의 각 출력에 3개. "비트" 스위치의 작동 표시는 HL1 LED의 깜박임일 수 있습니다. 저항 R7을 장치의 입력에 100mV의 전압이 가해지면 디스플레이에서 라인 1이 켜지고 200mV의 전압이 가해지면 라인 2가 켜지는 위치로 설정하십시오.

구조적으로 장치는 단일 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. 스위치 SA3, SA4 - 자체 제작, 높이 감소를 위해 인쇄 배선으로 제작, 나머지 스위치 - 적절한 크기의 수입 장비, 가변 저항 - 수입, 인쇄 배선용.

장치는 120x80x30mm 크기의 케이스에 조립됩니다. 이러한 목적을 위해 포켓 수신기의 케이스를 사용할 수 있습니다.

이 장치를 개발할 때 Roman Krause의 권장 사항은 유사한 장치에 대한 설명의 간행물에서 고려되었습니다("Digital Oscilloscope". - Praktyczny Eektronik, 2001, No. 4, pp. 4 - 8). 명명된 저자에서 디자인은 특수 IC와 선형 LED 매트릭스를 사용하여 이루어졌습니다.

저자: B. Makeenko, A. Zhebrikov, Sayanogorsk, Khakassia

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