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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 오실로스코프. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
오실로스코프는 멀티미터 다음으로 무선 아마추어 실습에 가장 필요한 장치 중 하나입니다. 아니요, 산업 디자인이 부족하지 않습니다. 그러나 얼마나 많은 독자가 그러한 장치를 가지고 있습니까? 아마도 그렇지 않을 것입니다. 비싸다. 그리고 우리는 모든 사람이 이 기사의 장치 설명에 주의를 기울이도록 초대합니다. 제작 및 설정이 어렵지 않은 이 장치는 증폭기, 자기음향기록장치, 각종 자동가전기기 등 저주파 무선전자기기 제품의 설정에 큰 도움이 될 것입니다. 잡지 "Radio", 2000, No. 9, p. 56 A. Piltakyan의 기사 "측정 미니 실험실". 이 장치에서는 다른 장치와 함께 오실로스코프가 독자의 관심을 끌었습니다. 이 기사에서 제안한 오실로스코프의 차이점은 스윕 생성기의 고주파 특성과 AC뿐만 아니라 프로세스를 연구하는 능력에 있습니다. , 뿐만 아니라 DC 회로 스윕 발생기의 최소 주파수는 25Hz, 최대 - 25kHz 입력 임피던스 - 100kOhm 이상 이 장치는 다양한 무선 장비의 오디오 주파수 경로에서 신호 다이어그램의 상대적 정확도를 관찰하는 데 적합합니다. , 텔레비전의 수평 및 수직 스캐닝, 다양한 스위칭 회로의 과도 프로세스 관찰. 오실로스코프의 개략도는 Fig. 1. 라디오 튜브를 수직 편향 증폭기로 사용함으로써 DC 전압에 대한 연구가 가능해졌습니다(입력 "V"). 다이어그램에서 볼 수 있듯이 장치 케이스와 관련하여 램프의 오른쪽 1,5극관 그리드에는 전압이 없으므로 별도의 커패시터를 사용하지 않고 증폭기를 연구 중인 장치에 직접 연결할 수 있습니다. 캐스케이드 작동에 필요한 -3V의 작동점 오프셋 전압이 여전히 존재합니다. 37극관 및 부하와 직렬로 연결된 HL18 LED의 전압 강하입니다. 이 전압은 램프의 입력 저항에 비해 저항이 상당히 작은 그리드 회로 RXNUMX 및 RXNUMX의 저항을 통해 램프의 제어 그리드에 공급됩니다.캐소드에 대한 그리드의 바이어스 전압 라디오 튜브의 작동에 필요한 음수입니다. 이 경우 LED는 전압 안정기 역할도 합니다.
캐스케이드 구성을 위한 이 옵션은 우연히 선택되지 않았습니다. 램프의 음극 회로에 저항을 사용하여 자동 바이어스를 생성하는 고전적인 방법은 네거티브 피드백(NFB)을 발생시킵니다. NFB 자체는 캐스케이드의 주파수 특성을 개선하므로 유용하지만 이 경우 제거해야 합니다. 이는 DC 증폭기 회로(UCA)에 따라 캐스케이드를 구축해야 하기 때문입니다. 수평 증폭기의 램프 삼극관(다이어그램에 따라 왼쪽) 및 수직 편차를 포함하는 것은 동일합니다. 유일한 차이점은 수평 스윕 증폭기가 음극에서 약 2,8V와 같은 약간 더 높은 전압을 갖는다는 것입니다. 이 캐스케이드의 LED HL1 및 HL2는 또한 자동 바이어스 안정화 역할을 합니다. LED 및 다이오드 VD1의 전압 값. 이 경우 그리드 저항의 역할은 다이오드 VD1과 논리 요소 DD1.4의 출력 트랜지스터의 이미 터와 컬렉터 사이의 저항에 의해 수행됩니다. 따라서이 장치의 직류 램프 작동 모드는 필요한 안정화 전압을 가진 LED를 선택하여 설정됩니다. 수평 톱니파 전압 발생기는 세 개의 노드로 구성됩니다. 첫 번째는 SA1 스위치 섹션으로 연결된 커패시터 C2-C5(스위프 지속 시간에 따라 다름)를 통해 포지티브 피드백이 있는 비반전 증폭기 회로에 따라 트랜지스터 VT15 및 VT1.1를 기반으로 하는 마스터 펄스 생성기입니다. 이 커패시터 중 하나는 저항 R15 및 R8.2와 함께 생성기의 출력 펄스 지속 시간을 설정하는 회로의 기능을 수행합니다. 가변 저항 R8을 사용하면 스위프 기간을 원활하게 조정할 수 있습니다. 장치의 두 번째 노드는 DD1 칩의 논리 요소 체인입니다. DD1.1 및 DD1.2 요소에서 슈미트 트리거가 생성됩니다. 이를 통해 과도 시간을 줄여 펄스에 직사각형 모양과 더 유사한 모양을 제공할 수 있습니다. 실제로 트리거가 없어도 톱니파 전압 발생기 자체의 작동에 악영향을 미치지 않습니다. 발생기 자체가 다소 엄격한 형태의 펄스를 생성하기 때문입니다. 여기서 논리회로소자를 사용하는 것은 다른 이유 때문이다. 튜브 빔의 복귀 경로를 감쇠시키기 위해 발전기에 연결된 장치는 반대 위상의 펄스 입력이 필요합니다. 요소 DD1.3의 출력 펄스는 소화 장치의 정상적인 작동을 보장합니다. 마스터 발진기의 주파수가 증가하면 출력 펄스의 진폭이 감소합니다. 슈미트 트리거는 전체 주파수 스펙트럼에서 동일하게 만듭니다. 장치의 슈미트 트리거는 마스터 오실레이터와 클록 출력 회로 사이의 버퍼 역할도 합니다. 발전기의 세 번째 노드는 톱니파 전압 드라이버입니다. 다이오드 VD1, 저항 R7, R8.1 및 스위치 SA1.2에 의해 선택된 커패시터 C16-C26 중 하나로 구성됩니다. 다이오드 VD1은 요소 DD1.4의 출력 전류에 의한 커패시터 충전을 방지합니다. 저항 R7 및 R8.1을 통해 흐르는 전류는 커패시터를 원활하게 충전하고 커패시터의 방전은 DD1 소자를 통해 발생합니다. 따라서 발전기의 출력에는 선형성이 높은 톱니 스윕 전압이 형성됩니다. 스윕 생성기 동기화 장치는 VT3 전계 효과 트랜지스터를 기반으로 한 단일 스테이지 증폭기 형태로 만들어집니다. 트랜지스터의 입력은 결합 커패시터 C36을 통해 수직 신호 분배기의 출력으로부터 신호를 수신합니다. 트랜지스터의 드레인 회로에서 증폭된 신호는 정합 회로 VD2, R23, R14, C27을 통해 펄스 발생기의 구동 스테이지 입력으로 공급됩니다. 트랜지스터 VT1의 입력에 양의 펄스가 나타나면 발전기 피드백 회로의 커패시터가 추가 전하를 얻습니다. 이 경우 발전기 전환 프로세스가 가속화되고 연구 중인 장치와 동시에 작동하기 시작합니다. 오실로스코프 튜브 VL1의 스위칭 회로를 고려하십시오. 튜브 작동에 필요한 전압이 인가되는 분배기 회로입니다. 두 개의 고전압 소스가 전원 공급 장치에 참여합니다 : -290V 및 +220V. 튜브의 음극은 저항 R290이 있는 디밍 회로를 통해 -16V 소스에 연결됩니다. 빔은 가변 저항 R10에서 전압을 적용하여 튜브의 첫 번째 양극에 집중됩니다. 튜브의 두 번째 양극은 장치 케이스에 대해 약 +220V의 전압을 제공하는 저항 R3 및 R6의 분배기를 통해 +115V 소스에서 전원을 공급받습니다. 결과적으로 두 번째 양극과 음극 사이의 전위차는 400V에 도달하여 5L038I 튜브의 정상 작동에 충분합니다. 두 번째 애노드를 디바이더에 연결하는 것은 이 애노드와 편향판 사이의 전압 차이를 최소화해야 하기 때문입니다. 이 조건을 준수하지 않으면 튜브 스크린의 경계에서 빔의 초점이 크게 흐려지고 그에 따라 "이미지가 흐려집니다." 가변 저항 R2 및 R5는 키네 스코프의 반대쪽 편향판 사이의 전위차를 변경하여 튜브 화면의 이미지 위치를 수직 및 수평으로 조정합니다. 튜브의 리버스 빔을 감쇠시키는 장치의 주요 기능은 트랜지스터 VT4의 스위치에 의해 수행됩니다. 콜렉터는 디커플링 커패시터 C29를 통해 키네스코프 변조기에 연결됩니다. DD1.3 요소의 출력에서 펄스는 저항 R29 및 R30을 가로 지르는 전압 분배기를 통해 트랜지스터 VT4의 입력으로 공급됩니다.트랜지스터가 열리면 키네 스코프 변조기에 추가 전압이 나타나 전자를 안정적으로 차단합니다. 흐르고 반전 빔이 화면에서 사라집니다. 저항 R29, R30은 요소 DD4의 출력이 논리 1일 때 트랜지스터 VT3의 베이스에서 전압을 최소화합니다. 이는 트랜지스터를 보다 안정적으로 닫는 데 필요합니다. 입력 감쇠기는 저항 R32, R33, R37의 분배기와 DA1.1 칩의 DC 증폭기로 구성됩니다. 전압 측정 한계 변경은 스위치 SA3에 의해 수행됩니다. 다이어그램에서 커패시터 C3З 및 C35는 픽업으로 지정되며 전혀 설치할 수 없습니다. 그러나 AC 전압 측정의 정확도를 높이고 싶다면 경험적으로 선택하여 설치해야 합니다. 이것은 오실로스코프의 입력에 알려진 진폭을 가진 교류 신호를 적용하여 수행할 수 있습니다. 스위치 SA2를 사용하면 디바이스를 피시험 디바이스에 직접(개방 입력) 또는 절연 커패시터 C32를 통해 연결할 수 있습니다. 따라서 측정 모드 "DC 및 AC 전압"(접점 닫힘) 또는 "AC 전압"만 선택할 수 있습니다. 두 번째 모드는 상당히 높은 상수(전원 공급 장치의 리플 등)에 중첩된 교류 전압 이미지를 관찰하는 데 편리합니다. "상수 및 가변" 모드는 주요 장치의 과도 프로세스를 모니터링하는 데 사용하기에 매우 편리합니다. 이 노드를 제조할 때 입력 회로의 차폐에 특별한 주의를 기울이십시오. 측정 한계가 50mV / div로 켜졌을 때 연산 증폭기 입력의 정적 보호가 불충분하면 오실로스코프 자체의 노드에서 발생하는 과도 프로세스 이미지가 화면에 나타날 수 있습니다. 전원 공급 장치는 오실로스코프 작동에 필요한 여러 전압을 생성합니다. 주전원 전압은 T2 변압기에 의해 변환되고 VD8-VD11 다이오드의 정류기 브리지는 +8V의 정전압을 생성하고 DA2 마이크로 회로 안정기는 +5V로 가져오고 커패시터 C40 및 C43은 평활화됩니다. . -6,3V 전압의 권선은 튜브 및 라디오 튜브의 필라멘트에 전원을 공급합니다. 고전압 수신은 추가 펄스 변환기에 의해 수행됩니다. 약 16kHz의 주파수를 가진 단순한 단일 주기 트랜지스터 발진기입니다. 발전기에서 나머지 노드의 전원 회로로 리플이 침투하는 것을 방지하는 데 필요한 L2C1C42 필터를 통해 미세 회로 안정기에서 DA44로의 전압은 VT5 트랜지스터 및 T1 변압기로 만든 장치에 공급됩니다. 트랜지스터의 부하는 변압기의 권선 I이고 권선 II는 피드백 기능을 수행합니다. 이러한 발전기 작동의 전제 조건 중 하나는 트랜지스터 VT5를 기반으로 한 바이어스 전압의 존재입니다. 컨버터 스태빌라이저는 DA1.2 칩의 비교기와 VT6 트랜지스터의 제어 부하로 구성됩니다. 작동 원리에 따라이 장치는 기존의 제너 다이오드와 유사하며 제너 다이오드와의 중요한 차이점은 전압 및 안정화 전류를 조절하는 기능입니다. 안정화 전압은 트리밍 저항 R47로 설정해야 합니다. 최대 안정화 전류는 저항 R40을 선택하여 조정할 수 있습니다. 전압 -5V는 DA1 칩에 전원을 공급하는 데만 사용됩니다. 전원 변압기 T2. 자기 회로 및 110 차 권선으로 튜브 TV에서 기성품 TVK-2LM 변압기를 사용할 수 있습니다. 0,6 차 권선은 독립적으로 감아 야하며 동일합니다. 직경이 약 110mm이고 각각 1 회 회전하는 PEV-28 와이어로 만들어집니다. 변압기 T16은 M9NM 페라이트로 만든 K2000x2x0,5 링 자기 회로에서 만들어지며 권선 I 및 II는 PEV-14 4 와이어로 만들어지며 각각 2 및 0,25 회전, 권선 III 및 IV - PEV-200 와이어 300, 번호 권수는 16과 2이고 권선 V는 0,35권이며 PEV-1 2 와이어로 권선되어 있습니다. 이 변압기를 제조할 때 "고전압" 권선을 서로 격리하는 데 주의를 기울여야 합니다. 커패시터 페이퍼는 절연 재료로 사용할 수 있습니다. 권선 III-V는 "회전" 방법을 사용하여 만들어지며 I와 II는 자기 회로를 따라 고르게 분포됩니다. 권선 III과 IV를 먼저 감은 다음 V를 감아야 합니다. 권선 I과 II는 마지막에 놓습니다. 이 권선 순서를 사용하면 필요한 경우 권선 I 또는 II의 권수를 변경하는 것이 더 쉬울 것입니다. 변압기를 감기 전에 페라이트 링을 절연 재료로 감쌉니다. 변환기가 다른 장치의 작동에 영향을 미치지 않도록하려면 요소를 콤팩트하게 배치하고 가능하면 공통 전원 버스에 연결된 금속 스크린에 완전히 배치하는 것이 바람직합니다. 스무딩 필터 코일 L0,6은 K20 * 12x5 자기 회로가 M2000NM 페라이트로 채워질 때까지 PEV-XNUMX XNUMX 와이어로 감겨 있습니다.
장치의 "고전압"회로에서는 폴리스티렌 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다. 스위프 생성기 커패시터는 TKE가 가능한 적어야 합니다. 동일한 스윕 기간(C5 및 C16, ... C15 및 C26)에 대한 쌍 커패시터는 동일한 유형이어야 합니다. 교단의 가치는 표에 나와 있습니다. 장치에 사용되는 부품은 해당 아날로그로 교체할 수 있습니다. K157UD2 칩은 모든 이중 연산 증폭기로 교체할 수 있습니다. 주요 요구 사항은 5V 소스(바이폴라)에서 정상 작동하는 것입니다. 더 높은 주파수의 연산 증폭기를 사용하면 장치 작동에 유리하게 영향을 미칩니다. KR142EN5V 칩은 K142EN5A 또는 외국 아날로그로 교체할 수 있습니다. 다이오드 1 N4004는 순방향 전류가 0,5A 이상이고 역 전압이 20V 이상인 것으로 교체 가능합니다. MP226, MP105-MP102. MP404A 트랜지스터 대신 MP405 또는 MP39이 적합합니다. 장치를 조정하려면 측정 한계가 25kHz 이상인 멀티미터와 주파수 미터가 필요합니다. 장비를 교정하려면 산업용 오실로스코프도 필요합니다. 조정은 전원의 성능을 확인하는 것으로 시작해야 합니다. 먼저 커패시터 C43 양단의 전압과 DA2 마이크로 회로의 마이크로 회로 안정기 다음에 "고전압"변환기의 작동을 확인해야합니다. 변환기를 설정할 때 부하 없이 켜서는 안 된다는 점을 기억하십시오! 공칭 모드로 설치된 전원 공급 장치 자체는 부하 부족을 두려워하지 않습니다. 스태빌라이저는 실패로부터 저장합니다. 그러나 스태빌라이저가 조정될 때까지 220kOhm(200W) 저항을 +0,5V 소스 출력에 연결하고 컨버터에서 모든 전류 소비자를 분리합니다. 발전기 작동을 확인하여 변환기 설정을 시작하십시오. 그 성능은 정류기 중 하나의 출력에서 전압의 존재에 의해 결정될 수 있습니다. 발전기가 시동되지 않으면 I 권선의 단자를 교체하고 발전기가 간헐적으로 여기되면 I 권선의 권수를 줄이거 나 저항 R38을 선택하십시오. 컨버터의 안정적인 시작을 확인한 후 소스의 출력 전압을 조정하십시오. 컨버터의 작동 주파수와 출력 전압은 권선 II의 권수에 크게 영향을 받습니다. 부하에서 전압을 측정하십시오. 약 +240V 또는 그 이상이어야 합니다. 전압이 일치하지 않으면 권선 II의 권수를 늘립니다. 그런 다음 스태빌라이저를 연결하고 조정하십시오. 이에 대한 유일한 요구 사항은 첫 번째 전원을 켜기 전에 트리머 저항 R47을 중간 위치로 설정하는 것입니다. 스위치를 켠 후 이 저항의 슬라이더를 돌려 컨버터 출력에서 +220V를 설정해야 합니다. 그런 다음 트랜지스터 VT6의 컬렉터에서 전압을 확인해야합니다. +160V 이상이어야 합니다. 전압이 이 값보다 낮으면 R40 저항을 저항이 더 낮은 다른 저항으로 교체하십시오. 그런 다음 +220V 소스의 출력(변경되지 않아야 함)과 VT6 컬렉터(증가함)에서 전압을 측정합니다. 스태빌라이저를 조정한 후 부하 저항을 분리하십시오. 이제 전원 공급 장치를 사용할 준비가 되었습니다. 스태빌라이저의 일부 기능은 +220V 소스뿐만 아니라 -290V 소스에서도 전압을 안정적으로 유지한다는 것입니다.제너 다이오드 아날로그가 다이오드 브리지의 출력에 직접 연결되어 T1 변압기의 권선 III에 직접 전압. 스윕 생성기의 설정은 쌍을 이룬 커패시터의 선택으로 구성됩니다. 표의 스윕 기간은 오실로스코프의 전면 패널에 쓰기 위한 것입니다. 다이어그램에 따라 상단 위치에서 저항 R8.1 및 R8.2의 슬라이더 위치로 측정됩니다. 발전기 주파수 설정을 제어하려면 주파수 측정기를 클록 출력(DD6 칩의 핀 1.2)에 연결하십시오. 그런 다음 생성기가 5Hz ~ 15kHz 범위를 완전히 커버하도록 커패시터 C25-C25를 선택합니다. 즉, SA1 스위치로 범위를 전환하고 저항 R8 슬라이더를 회전하면 지정된 주파수에서 모든 주파수를 선택할 수 있습니다. 스펙트럼. 커패시터 C16-C26을 선택하면 수평 스위프 발생기의 톱니파 전압 진폭이 조절됩니다. 톱의 진폭은 마지막으로 조정해야 합니다. 그 값은 이미지의 가로 크기를 결정합니다. 커패시턴스를 크게 변경하지 마십시오. 이로 인해 톱 모양이 왜곡될 수 있습니다. 왜곡된 톱으로 인해 발광 스트립의 가장자리에 밝은 점이 나타나며(그림 2,a) 오실로스코프의 입력에 교류 전압이 가해지면 이미지 가장자리에 수직 스트립이 나타납니다( 그림 2,6). 스윕 생성기의 올바른 작동은 튜브 화면에 균일하게 빛나는 수평 스트립으로 표시됩니다. 스윕 발생기의 주파수보다 몇 배 더 높은 주파수로 오실로스코프의 입력에 정현파 신호를 적용하여 스윕의 선형성을 쉽게 확인할 수 있습니다. 스위프 전압이 충분히 선형이면 화면에 정현파가 나타납니다(그림 2, c). 톱이 심하게 왜곡되면 정현파는 스크린의 한쪽 가장자리에서 늘어나고 다른 쪽 가장자리에서는 압축됩니다(그림 2d).
수직 편향 어셈블리를 조정할 때 구성표에 따라 램프 오른쪽 절반의 양극에서 전압을 측정하십시오. 대략 공급 전압의 절반과 같아야 합니다. 사용된 6N2P 램프는 약 1V의 전압이 제어 그리드에 적용될 때 거의 중앙에서 튜브 스크린의 경계까지 빔 편향을 보장합니다. 동기화 노드 설정은 직류에 대한 트랜지스터 VT3의 모드를 조정하는 것으로 구성됩니다. 드레인에서 전압을 측정합니다. 대략 공급 전압의 절반과 같아야 합니다. 전압이 필요한 전압과 매우 다른 경우 작은 범위 내에서 저항 R27의 저항을 변경하십시오. 소화 장치의 작동을 제어하는 것은 매우 쉽습니다. 이렇게하려면 스윕 생성기의 최대 주파수를 설정하고 SA3을 "0,5 V / div"로 전환하고 스위치 SA2의 접점을 닫고 오실로스코프 입력을 트랜지스터 VT4의베이스에 연결하십시오. 블랭킹 장치가 정상적으로 작동하는 동안에는 키네스코프 화면이 변경되지 않습니다. 그런 다음 변조기에서 커패시터 C29를 분리합니다. 그 후 약 0,7V 진폭의 펄스 이미지가 빛나는 스트립 위의 화면에 나타납니다 (그림 2e). 조정의 마지막 터치는 튜브의 스크린에 눈금을 적용하는 것입니다. 이렇게하려면 눈금자, 일반 만년필 (가급적 검정 잉크 포함) 및 얇은 폴리에틸렌 시트가 필요합니다. 폴리에틸렌에 사각형 셀이 있는 그리드를 그립니다. 셀 측면의 길이를 결정하기 위해 7N6P 램프의 단자 2에 0,5V의 정전압을 적용하고 빔이 어긋나는 거리를 측정합니다. 대략 1cm 정도 될 것입니다 그리드가있는 제작 된 플라스틱 필름을 키네 스코프 화면에 선의 십자선이 중앙에 오도록 부착하십시오. 그런 다음 나일론 링으로 필름을 누르십시오. 적용된 그리드는 화면을 16 개의 정사각형으로 나눕니다 (그림 2, e) 스케일 만들기가 끝나면 장치 화면의 빛나는 가로 스트립이 16 개 분할을 차지하도록 커패시터 C26-CXNUMX의 커패시턴스를 선택합니다. 장치 본체는 금속으로 만드는 것이 가장 좋습니다. 자동차 배터리 용 공장 충전기의 케이스에 장치를 넣었습니다. 오실로스코프를 220V 주전원에서 갈바닉 절연되지 않은 장치에 연결할 때 장치 케이스에 고전압이 나타날 수 있으므로 주의하십시오!!! 저자: P. Venderevsky, 노보시비르스크
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