오실로스코프 교정기. 계획, 설명

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전압 파형을 연구하기 위해 가장 널리 사용되는 주요 장치는 전자 오실로스코프입니다. 전기 신호를 시각적으로 관찰할 뿐만 아니라 매개변수를 측정하기 위해 오실로스코프는 교정기를 사용하여 교정됩니다. 진폭 교정기는 오실로스코프 화면의 수직축을 전압 단위로, 지속 시간 교정기를 각각 시간 단위로 교정하거나 교정하는 정확도를 확인하거나 교정하도록 설계되었습니다.

많은 라디오 아마추어들이 소련에서 생산된 많은 오실로스코프를 사용하고 있으며 오랫동안 신뢰받지 못했습니다. 그들 중 일부는 내장 기준 신호 발생기가 없습니다. 다른 모델에도 있지만 수십 년이 지난 후에는 세심한 주의를 기울여야만 신뢰할 수 있습니다. 예를 들어, 내가 마음대로 사용할 수 있는 S1-5(SI-1) 오실로스코프에는 진폭 교정기가 내장되어 있습니다. 그러나 첫째, 주파수 50Hz의 정현파 신호를 생성하고 둘째, "어린 시절"에도 0,2 ... 1,2V 스케일 섹션에서 신호 진폭 측정 오류는 ± 10 %였습니다. , 오늘날의 표준에 비해 너무 많습니다.

이러한 장치를 보유한 무선 아마추어의 관심을 끌기 위해 무선 아마추어가 사용할 수 있는 측정 장비의 기능에 의해서만 결정되는 측정 오류가 있는 오실로스코프용 교정기가 제공됩니다. 제 경우에는 주요 측정 오류인 디지털 멀티미터 M890G입니다. 그 중 측정 오류입니다. 이 장치는 스윙 2V, 주파수 1 및 20kHz의 직사각형 신호(구불구불한 신호)를 생성합니다. 이를 통해 예를 들어 오실로스코프의 고주파 프로브 보정을 설정하거나 오디오 전력 증폭기의 동적 매개변수를 확인할 때 교정기를 사용할 수 있습니다.

위에서 언급한 바와 같이 디지털 멀티미터 M890G는 교정기의 설정(그리고 주기적 검증)에 사용됩니다. 여권 데이터에 따르면 M890G 멀티미터로 DC 전압을 측정할 때의 상대 오차는 측정값의 ±0,5% 플러스/마이너스 LSB 단위이고, 주파수 측정은 측정값 플러스/마이너스 LSB의 ±1%입니다. 10Hz의 해상도를 가진 장치. 2V 한계에서 최대 전압을 측정할 때 절대 오차는 11mV의 분해능에서 ±1mV이며 주파수는 10Hz - ±20Hz, 주파수는 20kHz - ±210Hz로 측정됩니다. 불행히도 M890G 멀티미터의 표시기는 대부분의 다른 멀티미터와 마찬가지로 3,5자리만 표시할 수 있습니다. 따라서 교정기의 다음 사양만 보장할 수 있습니다: 출력 진폭 1,999 V ±11 mV, 출력 주파수 1 kHz ±20 Hz 및 19,99 kHz ±210 Hz.

오실로스코프 교정기
쌀. 1. 교정기의 구성

교정기의 계획은 그림에 나와 있습니다. 1. 1,999V 정밀 전압 소스(진폭 교정기)는 조정 가능한 전압 조정기 LM317T(DA1)에 조립됩니다. 이 IC는 출력과 제어 핀 사이에 높은 정확도로 1,25V의 안정적인 기준 전압을 유지합니다. 제어 핀은 매우 적은 전류를 소비하므로 출력 전압 U_O=1,25(1±R3/R4). 일반적으로 저항 R4의 저항은 240ohm과 동일하게 선택됩니다. 그러나 우리의 경우 제어 출력을 통한 전류를 무시하고 입력 및 부하의 변화에 독립적으로 만들기 위해 저항 R3을 통해 안정기의 출력에서 초기 부하 전류와 동일한 전류를 가져와야합니다. R4 (10V 공급 전압의 DA2 타이머는 2μA 이하의 전류를 소비하므로 60mA 이상이어야 함). 부하가 충분하지 않으면 출력 전압이 증가합니다[1].

기간 교정기는 통합 타이머 ICM7555IN(DA2)에 조립됩니다. CMOS 기술을 사용하여 만들어졌으므로 출력(핀 3)의 전압은 2에서 공급 전압까지 다양할 수 있습니다. 또한이 마이크로 회로는 1V의 공급 전압에서도 작동합니다. 타이머는 일반적인 발전기 회로에 따라 연결됩니다. 타이밍 회로 R1C2 및 R1C1은 타이머 출력에 연결됩니다. 이것은 커패시터 C1의 충전 및 방전이 동일한 저항(R2 또는 R0,7215)을 통해 발생하기 때문에 사행 형성의 높은 정확도를 보장합니다. 생성된 펄스의 주파수는 공식 f=1/(R1•C2)[6]을 사용하여 계산할 수 있습니다. 저항 RXNUMX은 타이머가 출력을 단락시키는 것을 방지합니다.

대부분의 오실로스코프가 최소 1MΩ의 입력 임피던스를 가지고 있다는 점을 고려하면 이것은 실제로 교정의 정확도에 영향을 미치지 않습니다. 저항 R5는 타이머의 내부 방전 트랜지스터와 함께 추가 고저항 구형파 출력을 형성합니다. 커패시터 C2 및 C3은 타이머 DA1를 전환할 때 스태빌라이저 DA2의 출력 전압 서지를 부드럽게 합니다.

오실로스코프 교정기
쌀. 2. 교정기 보드 도면

캘리브레이터는 양면이 2mm 두께의 유리 섬유로 된 인쇄 회로 기판에 조립되며 그림은 그림에 나와 있습니다. 2. 디자인을 반복할 때 요소에 대한 특별한 요구 사항이 없습니다. 가장 중요한 것은 저항 R3이 멀티 턴이라는 것입니다 (작성자 버전 - SP5-2). 수입 대신 국내 타이머 KR1441VI1을 사용할 수 있습니다. 허용 오차가 ± 1%인 커패시터 C1 - SGME-A이지만 특히 출력 펄스의 보정된 주파수가 저항 R1 및 R2의 선택에 의해 설정되기 때문에 다른 정격 및 최소 TKE를 가진 다른 커패시터를 사용할 수 있습니다. . 저자 버전에서 각각은 직렬로 연결된 허용 오차 ± 0,25%의 MLT-5 저항 2개로 구성됩니다. 이를 위해 인쇄 회로 기판의 장소가 제공됩니다. 커패시터 C3 - 모든 세라믹, C53 - K1-1A 또는 수입품, 크기에 적합합니다. 점퍼 SXNUMX은 ZUSCT TV의 SVP 장치에서 사용됩니다.

이렇게 장치를 설정합니다. 공급 전압이 적용되고 3V의 전압이 튜닝 된 저항 R1,999을 사용하여 전압 조정기의 출력에 설정되어 890V 제한에서 멀티 미터 M2G로 제어합니다. 이 작업은 매우 어렵습니다. 튜닝된 저항의 저항은 필요한 전압을 얻을 때까지 최소값에서 천천히 증가시켜야 합니다. 그런 다음 멀티미터가 주파수를 측정하도록 전환되고 저항 R1 및 R2를 선택하여 출력 주파수를 1 및 19,99kHz로 설정합니다. 설정할 때 5kHz의 주파수에 대해 1kOhm의 일정한 저항과 직렬로 연결된 10kOhm의 저항을 갖는 다중 회전 저항 SP5,1-20VA와 다중 회전 저항 SP3-36을 사용하는 것이 편리합니다. 100kOhm의 저항 (SVP TV 3USTST에서)과 주파수 180kHz에 대해 1kOhm의 직렬 연결된 정 저항이 있습니다.

GB1(G6F22) 배터리의 전압이 5V로 떨어지면 캘리브레이터의 성능이 유지됩니다. 부하에 의해 소비되는 전류가 10mA보다 약간 크고 캘리브레이터를 주기적으로만 사용한다는 점을 고려하면 XNUMX년 동안 용량이 지속됩니다. 장기.

문학

Horowitz P., Hill W. Art of Circuitry, v. 3. - M .: Mir, 1993.
Aleksenko A. G., Kolombet E. A., Starodub G. I. 정밀 아날로그 미세 회로 적용. - M.: 라디오 및 통신, 1985.

저자: S. Semikhatsky

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