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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 소형 오실로스코프 프로브. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
전자 장비를 수리 및 조정할 때 신호의 존재를 모니터링하고 최소한 대략적인 매개변수를 추정할 수 있는 소형 자체 전원 오실로스코프 프로브가 필요한 경우가 많습니다. 독자의 관심을 끌기 위해 제시된 오실로스코프 프로브는 이러한 요구 사항을 대부분 충족합니다. K176 시리즈의 저전압 멀티디지트 진공 발광 표시기와 디지털 초소형 회로를 사용하여 포켓 계산기 크기의 경제적인 장치를 설계할 수 있었고 9V 배터리로 전원이 공급되었습니다. 15mA를 초과하고 주요 소비자는 표시기의 직접 가열 음극입니다. 프로브는 1 ~ 320의 듀티 사이클과 단일 펄스로 최대 50kHz의 주파수와 1,14 ... 8V 진폭의 신호를 제어할 수 있습니다. 한계 "1 ... 32 V" -220kOhm, 한계 "10 ... 320 V" - 2,2MΩ에서 입력 저항. 작동 모드에는 자동, 포지티브 에지 트리거 대기 및 네거티브 에지 트리거 대기의 세 가지 작동 모드가 있습니다.
프로브의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 2의 특징점에서의 시간 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다. 1(자동 스위프 모드) 및 1.1(대기 스위프 모드). 이 장치는 스캔 생성기, "빔"의 수직 편향 장치 및 여러 자리 기호 표시기 HG1.3로 구성됩니다. 생성기에는 DD2-DD1 요소를 기반으로 하는 멀티바이브레이터와 "빔"의 수직 편향 장치인 카운터 디코더 DD2가 포함되어 있습니다. - 양수(OA DA1.4) 및 음수(OA DA2) 비교기 레벨과 일치하는 요소 DD2. 멀티바이브레이터는 일련의 펄스(그림 1, g)를 생성하고, 카운터 디코더는 출력(그림 XNUMX, h-n)에서 높은 레벨의 펄스를 교대로 생성하여 HGXNUMX 표시기의 그리드에 순차적으로 도착하여 이미지의 수평 스캔.
제어된 신호는 저항 R3, R5 및 R6으로 구성된 전압 분배기를 통해 비교기의 입력에 공급됩니다. 단극 소스 GB1에서 전원이 공급될 때 연산 증폭기 DA2, DA1의 정상 작동에 필요한 공통 와이어의 전위는 전압 분배기 R8-R11에 의해 인위적으로 생성됩니다. 동일한 분배기는 또한 연산 증폭기 DA1의 반전 입력과 연산 증폭기 DA2의 비반전 입력에서 임계 전압을 설정합니다. 이 전압은 공통 와이어의 전위와 각각 +100 및 -100mV씩 다릅니다. 요소 R3, R5, VDI, VD2는 연산 증폭기의 입력을 과부하로부터 보호합니다. 비교기가 트리거되는 입력 신호의 비율은 스위치 SA1 및 가변 저항 R6에 의해 설정됩니다(필요한 경우 신호 진폭은 스위치와 저항 슬라이더의 위치에 의해 판단됨).
HG1 표시기는 수평 양극 세그먼트 a, g 및 d를 사용합니다(참고 서적에서는 때때로 러시아어 문자 a.g, g로 표시됨). 제어 신호의 양수, 영 및 음수 수준을 각각 나타냅니다. 신호 전압이 (절대값으로) 양 또는 음의 임계값 레벨을 초과하면 연산 증폭기 DA1 또는 DA2의 출력에 하이 레벨 전압이 나타나고 양극 세그먼트 a 또는 d가 켜집니다. 두 비교기(DA1 및 DA2)가 모두 1.4 상태(해당 출력은 로우 레벨 전압임)에 있으면 DD3 요소의 출력에 하이 레벨이 존재하고 양극 세그먼트 g가 켜져 XNUMX 레벨을 표시합니다. 입력 신호의 (그림 XNUMX, p). 멀티 바이브레이터의 펄스 반복 속도와 표시기의 이미지 스캔 속도는 저항 R2, R4 및 스위치 SA1에 의해 선택된 커패시터 C8-C2 중 하나에 의해 설정됩니다. 펄스 반복 속도는 가변 저항 R4에 의해 부드럽게 조절됩니다. 저항 R1은 미세 회로를 통한 입력 전류를 제한하며 저항은 3 ... 10kOhm 내에서 선택됩니다. 다이어그램에 표시된 것 이외의 스윕 기간이 필요한 경우 다음 값을 다시 계산하여 수행할 수 있습니다(T \u1,4d 1RC, 여기서 T는 진동 기간) 커패시터 C8-C2 및 저항 R4, RXNUMX. 자동 스위프 모드에서는 2 사이클로 구성된 사이클이 형성되고 카운터 디코더 DD2는 3 번째 펄스의 앞부분에 의해 12 상태로 전환됩니다 (그림 9, f). 대기 모드에서 스위프 생성기는 제어된 신호 자체에 의해 트리거됩니다. 이 모드에서는 양의 입력 전압 강하(중간에 SA2 스위치 - 구성표에 따라 위치)와 음(낮은 위치에 있는 스위치)으로 시작할 수 있습니다. 미분 회로 R3C8가 연결된 비교기의 출력에 양의 레벨 차이가 나타나면 카운터 디코더 DD1의 입력 R에 짧은 리셋 펄스가 형성됩니다(그림 1, e). 결과적으로 출력 13에 낮은 레벨의 전압이 나타나고 멀티바이브레이터가 펄스를 생성하기 시작합니다. 이 출력에 높은 수준의 카운터 디코더가 나타나면 생성이 중지됩니다. 즉, 스위프는 한 주기 동안 실행됩니다. 주기적인 입력 신호로 HQXNUMX 표시등에서 안정적인 이미지가 관찰됩니다. 표시기의 직접 글로우 음극은 전류 제한 저항 RXNUMX을 통해 GBXNUMX 배터리에 연결됩니다(실린더 내부 표면의 전도성 코팅에 연결된 출력 I는 음극 단자에 연결해야 함). 건설 및 세부 사항. 프로브는 고정 저항 MLT, 가변 저항 SPO-0,15, 커패시터 KM-5를 사용합니다. OU K140UD6 대신 OU K140UD7, K140UD8(모든 문자 색인 포함), K140UD12, K140UD14를 K176 시리즈 마이크로 회로 대신 사용할 수 있습니다. 소켓 XS561, 스위치 SA1-SA1 및 스위치 QI는 모든 유형이 될 수 있으며 작은 것이 중요합니다. 프로브 케이스의 전면 벽에는 입력 전압 분배기 R1, R3, R5의 요소와 스위치 SA6, 스위치 SA1(콘택트에 납땜된 커패시터 C2-C1 포함) 및 SA8(커패시터 C3 포함)이 있는 XS9 소켓이 있습니다. ), 전원 스위치 Q1, 가변 저항 R4 및 표시기 HG1. 가변 저항 R4 및 R6에는 저울이 장착되어 있으며 대략적인 그림은 그림 4에 나와 있습니다. 넷.
저항 R1 눈금의 마크 "X 4"("Time / div.") 엔진의 맨 왼쪽(다이어그램에 따름) 위치와 저항 R1 눈금의 마크 "6V"에 해당합니다. ("레벨")은 극단에 해당합니다(또한 구성표에 따름). 프로브의 나머지 부분이 배치됩니다. 인쇄 회로 기판(그림 5), 1,5mm 두께의 호일 유리 섬유로 만들어졌습니다. SA1 스위치와 함께 입력 전압 분배기의 요소가 원격 프로브에 장착되는 설계 옵션이 가능합니다(이러한 프로브로 작업하는 것이 더 편리함). 장치 설정은 분배기 R8-의 중간점을 기준으로 연산 증폭기 DA11의 핀 100에서 +2mV 및 연산 증폭기 DA1의 핀 100에서 -3mV의 전압 설정(저항 R2 및 R8 선택)으로 구성됩니다. R11. . 공급 전압을 9V로 높여 표시기 세그먼트의 밝기를 높일 수 있습니다(이 경우 저항 R12의 저항을 13옴으로 높여야 함). 프로브로 작업하려면 약간의 기술이 필요합니다. 펄스의 존재와 지속 시간 만 결정해야하는 경우 가변 저항 R6 ( "레벨")은 감도를 1V로 설정하고 스위치 SA2 ( "시간 / div.")에서 이러한 스위프 지속 시간을 선택하십시오. 하나 또는 두 개의 기간이 표시 신호에 표시되고 가변 저항 R4("Time / div.")가 안정적인 이미지를 얻습니다. 이러한 방식으로 이미지를 동기화할 수 없는 경우 장치는 양수 또는 음수 입력 전압 강하에 의해 트리거되는 대기 스위프 모드로 전환됩니다. 제어 된 발진의 기간 또는 펄스의 지속 시간은 스위치 SA2의 위치와 가변 저항 R4의 손잡이에 의해 결정됩니다. 신호의 진폭을 측정해야 하는 경우 가변 저항 R6의 손잡이와 스위치 SA1은 (신호의 극성에 따라) 양극 또는 음극 세그먼트의 점화에 해당하는 위치로 설정됩니다. . 진폭 (스위치 SA1에 의해 설정된 값 범위)은 저항의 눈금에서 측정됩니다. 진동의 모양은 가변 저항과 함께 설치된 경우 표시기의 이미지 변화 특성에 따라 결정됩니다. R6 다른 감도 값. 예를 들어, 그림. 6은 삼각형 모양의 신호가 가변저항 R6 슬라이더의 다양한 위치와 입력에 인가될 때 표시기에 의해 표시되는 정보를 보여줍니다(점선은 완전히 빛나는 세그먼트 양극을 나타냄).
실습에서 알 수 있듯이 스위프의 완전한 동기화를 항상 달성할 필요는 없습니다. 어떤 경우에는 제어 신호의 이미지가 한 방향 또는 다른 방향으로 천천히 움직이면 더 잘 인식됩니다. 저자: I. Sinelnikov, V. Ravich, 칼리닌그라드; 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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