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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 오실로스코프 교정기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
오실로스코프 수직 및 수평 증폭기 교정 장치 대부분의 오실로스코프에는 기준 신호 발생기가 내장되어 있지 않습니다. 물론 일부 구형 모델에는 1V 풀암페어 교정 출력이 있지만 이 출력은 50Hz로 제한되어 조정을 할 만큼 정확하지 않습니다. 이 기사에서 설명하는 특수 오실로스코프 교정기는 다소 더 많은 사용자 정의 옵션을 제공합니다. 이 블록은 오실로스코프의 수직 및 수평 증폭기를 설정하는 데 사용할 수 있는 1Vp-p, 1kHz 구형파 신호를 생성합니다. 이 장치는 또한 오실로스코프 프로브의 보상 요소를 트리밍하거나 오디오 증폭기의 과도 현상을 측정하기 위한 신호 소스로 사용할 수 있습니다. 이 장치는 휴대성을 위해 배터리로 작동됩니다. 장치 회로는 공급 전압의 변화에 둔감합니다. 배터리 전압이 7.7V에서 9.8V로 변경될 때 출력 주파수는 일정하게 유지됩니다. 또한 약 2mA의 낮은 전류 소비로 배터리 수명을 크게 연장할 수 있습니다. 회로 설명 Fig. 도 1은 교정기의 개략도를 도시한다. 진동 부분에는 4049 CMOS 인버터(DD2.1 및 DD2.2)의 2개 섹션 중 7개와 타이밍 구성 요소 C8, R9, RXNUMX 및 RXNUMX가 포함됩니다. 회로의 이 부분의 요소는 출력 주파수를 결정합니다. 정확한 빈도 값은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
f=2,2(C2)(R7R8). 입력 DD2.2(핀 5)가 초기에 로우 상태에 있다고 가정하고 출력 DD2.2(핀 4)가 하이가 될 것입니다. 입력 DD2.1(핀 3)도 하이 상태에 있기 때문에 출력 DD2.1(핀 2)에 로우 레벨 신호가 나타납니다. DD2.2 출력의 고전압은 커패시터 C2를 통해 R7 및 R8을 충전합니다. 커패시터 C2 양단의 전압이 임계값에 도달하면 소자 DD2.2의 출력과 인버터 DD2.1의 입력이 로우 상태가 됩니다. 이러한 이유로 DD2.1 출력은 하이 레벨 상태로 전환됩니다. 커패시터 C2 양단의 전압은 즉시 변경할 수 없으므로 DD2.2 입력의 전압은 크게 증가하여 공급 전압의 약 150%에 도달합니다. 이 포지티브 피드백 루프는 CMOS 소자에서 달성할 수 있는 가장 높은 주파수에서 로직 레벨을 전환합니다. 논리 레벨이 DD2.1 및 DD2.2에서 반전되면 C2가 다른 방향으로 재충전되고 핀 5의 전압이 떨어지기 시작합니다. 핀 5의 임계값 레벨에 도달하면 출력 DD2.2와 입력 DD2.1이 하이 레벨 상태로 전환되고 출력 DD2.1이 각각 로우 레벨 상태로 전환됩니다. 이 경우에도 C2의 전압은 즉시 변경할 수 없으며 DD2.2의 입력 전압은 공급 전압보다 약 50% 낮아집니다. 이것은 차례로 지정된 요소의 출력에서 논리 레벨을 반전시킵니다. 저항 R9는 C2.2의 전압이 공급 전압을 초과할 때 DD2의 입력 전류를 제한하여 입력 다이오드가 파손되지 않도록 보호합니다. 이 저항은 타이밍 RC 회로가 내부 보호 다이오드를 통해 방전되는 것을 방지합니다. 그렇지 않으면 신호 에지를 조이는 경향이 있습니다. 결과적으로 50% 채워진 구형파의 모양은 전원 공급 장치의 전압에 상대적으로 거의 의존하지 않습니다. DD2.1 출력의 직사각형 신호는 4049 케이스의 나머지 2.5개 인버터의 병렬 연결된 입력으로 공급되며 출력도 병렬로 연결됩니다. 이 출력의 전압이 낮아지는 순간에 저항 R336과 다이오드 D1을 통해 1V LM1Z(DDXNUMX) 기준 전압이 켜집니다. 이 때 캘리브레이터의 출력 전압은 높아집니다. 2.3개의 인버터 DD2.6 ~ DD14의 총 부하 용량이 2mA를 초과합니다. 회로는 이 전류의 1mA만 사용하여 구형파 출력에 가파른 에지를 제공합니다. 2V의 출력 교정 전압 진폭을 보장하기 위해 저항 어셈블리 R6-R2이 470% 정확도로 사용됩니다. 이 어셈블리의 저항은 40옴이고 L(교정기 출력) 핀의 2,5V에 해당하는 1V 구형파 진폭의 2%를 제공하도록 구분됩니다. 접점 J1는 "공통"으로 사용됩니다. 인버터 출력에 출력 전압 펄스가 나타나면 다이오드 D0,5의 전압은 1V를 초과하지 않습니다. 동시에 닫히고 출력 전류는 R1과 DD0.2을 통해 흐르지 않습니다. 이 시점에서 출력 교정 신호는 336입니다. 한편으로는 개방 상태에서 2.3 Ohm LM2.6Z 정도의 동적 저항에 의해 출력 신호의 양방향 제한이 제공되고 다른 한편으로는 높은 수준의 전압이 인버터 DDXNUMX-DDXNUMX의 출력에 존재할 때 완전히 꺼진 전류에 의해 제공됩니다. 교정 신호 진폭의 정확도는 DD1에 의해 최대 1% 범위로 유지됩니다. 저항성 어셈블리의 정확도가 2%라는 사실에도 불구하고 개별 저항기 사이의 저항 편차는 훨씬 적습니다. 이 회로의 출력 임피던스는 약 1000옴입니다. 출력 구형파는 주로 R2-R6을 통과하는 전류에 의존하므로 9V 배터리 B1에 큰 필터 커패시터가 필요하지 않습니다. 커패시터 C1은 인버터 DD1을 전환하는 순간의 피크 전류 서지를 부드럽게 하기 위해서만 필요합니다. 디자인 저자의 프로토타입은 특별한 브레드보드에 조립되었습니다. 이 장치의 구성 요소 레이아웃은 중요하지 않으므로 편리한 옵션을 사용할 수 있습니다. 이 장치를 인쇄 회로 기판에 구축하려는 사람들을 위해 그림 2는 배선도를 보여주고 그림의 회로는 그림 3에 나와 있습니다. XNUMX은 구성 요소의 배치를 보여줍니다.
올바른 장착 순서에 따라 가장 덜 민감한 구성 요소를 먼저 설치해야 합니다. 배터리 상자, DD2 블록, 스위치, 전위차계 및 출력 커넥터의 전선을 납땜합니다. 그런 다음 나머지 수동 요소를 설치합니다. 먼저 저항기를 설치한 다음 커패시터를 설치합니다. 출력 신호의 최소 주파수 드리프트를 달성하기 위해 커패시터 C2는 7%의 오차가 있는 필름, R2-메탈륨 산화물 저항이어야 하며 R8로 다중 회전 와이어 전위차계를 사용하는 것이 바람직합니다. 마지막으로 D1, DD1, DD2를 설치해야 합니다.
분극된 부품의 방향을 잘 확인하고, PCB를 사용하지 않았다면 배선을 확인하십시오. 오실로스코프의 감도에 따라 다른 출력 진폭이 필요할 수 있습니다. 이 경우 회로의 출력 단계를 다음과 같이 다시 만들 수 있습니다. 두 개의 LM336Z를 직렬로 연결하고 R1의 저항을 줄여 분배기와 LM1Z를 약 336mA로 유지합니다. 이것은 두 배의 출력 전압을 제공합니다. 설정 및 보정 교정기의 출력 전압은 우수한 디지털 멀티미터로 확인할 수 있습니다. R1과 D1의 연결 지점을 접지에 일시적으로 단락시킵니다. 이것은 장치의 출력을 1V DC로 설정합니다.이 경우를 확인하고 확인하십시오. 디지털 주파수 카운터를 사용하여 출력 주파수를 확인할 수 있습니다. 그러나 테스트 CD가 있는 경우 사용할 수 있는 또 다른 정확한 방법이 있습니다. 테스트 디스크를 켜서 1kHz의 정현파 주파수를 재생하고 스테레오 증폭기의 한 채널에 연결합니다. 오실로스코프 교정기를 다른 채널에 연결합니다. 전위차계 R8을 돌려 교정기의 출력 주파수를 조정하여 오디오 주파수의 비트가 XNUMX이 되도록 합니다. 이 음향 밸런싱 프로세스는 피아노나 기타가 일반적으로 튜닝되는 방식과 유사합니다. 캘리브레이터 사용 오실로스코프의 수직 편향 증폭기는 교정기를 연결하고 오실로스코프 화면의 첨두치 구형파를 음극선관의 표시와 비교하여 테스트할 수 있습니다. 스위프 발생기는 스위프 노브를 1ms 위치로 설정하고 직사각형 신호 가장자리를 튜브의 수직 표시와 비교하여 확인합니다. 또한 이 캘리브레이터를 사용하여 오실로스코프(x10, x100)의 입력 디바이더 프로브를 확인할 수 있습니다. 캘리브레이터에 의해 생성된 구형파의 가장자리는 상당히 가파르기 때문에 모양의 왜곡이 매우 두드러집니다. 원격 프로브에 조정 요소가 포함된 경우 조정 요소를 조정하여 분배기를 통과하는 교정 신호의 원래 직사각형 모양을 복원할 수 있습니다. 솔리드 스테이트 부품: DD1 - LM336Z 정밀 전압 레퍼런스(Jameco 23771 또는 동급) DD2 - 4049 1개의 CMOS 인버터 D1 - 4148 NXNUMX 실리콘 다이오드 수동 부품:
저자: 찰스 한센. 번역 및 편집 Vladimir Volkov; 간행물: radioradar.net
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