ОСЦИЛЛОГРАФ НА ТРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ

Рейтинг:  3 / 5

Подробности

Категория: Осциллографы

Опубликовано: 17.03.2017 23:54

Просмотров: 7001

Для налаживания любого усилительного каскада или любой другой конструкции, в схеме которой есть электрические колебания очень удобен осциллограф, при помощи которого можно наблюдать форму сигнала. Даже простейший осциллограф значительно облегчает налаживание конструкции.
В данной статье приводится описание осциллографа, собранного всего на трех транзисторах, двух диодах и электроннолучевой трубке.

Схема прибора представлена на рисунке 1.

Осциллограф состоит из усилителя вертикального отклонения луча на транзисторе VT1, генератора развертки на транзисторе VT2 и усилителя горизонтального отклонения (усилителя напряжения развертки) на VT3. Для уменьшения искажений усилитель на VT1 охвачен отрицательными обратными связями : параллельной по напряжению (через R4) и последовательной по току (через R6). С коллектора VT1 усиленное напряжение через конденсатор С2 подается на одну из пластин вертикального отклонения луча (вторая пластина соединена с общим проводом питания). Коэффициент усиления каскада вертикального отклонения равен 25. Повысить усиление можно подключив параллельно R6 конденсатор емкостью 10m / 63V, но при этом значительно уменьшится входное сопротивление усилителя.
Генератор развертки собран на VT2, работающем в лавинном режиме. Частота генерации зависит от сопротивлений R13 и R14 и емкости конденсатора (С6 - С9). Конденсатор периодически заряжается через R13 и R14, а затем, разряжается через VT2, как только напряжение на конденсаторе становится равным напряжению включения транзистора. Диапазон частот задающего генератора развертки разбит на 4 поддиапазона, выбираемых с помощью переключателя SA2 "развертка". Резистор R13 служит для плавного изменения частоты внутри поддиапазона. Синхронизация частоты генератора осуществляется частотой исследуемого сигнала, напряжение которого через СЗ и R9 подается в цепь базы VT2, уровень синхронизации регулируется резистором R11.
С выхода генератора напряжение пилообразной формы через С11, R18 поступает на базу VT3, а с коллектора последнего через С12 на пластину горизонтального отклонения луча. При амплитуде пилообразного напряжения на выходе усилителя 70 V длина горизонтальной линии на экране трубки составляет 50 мм.
Яркость и фокусировку луча регулируют переменными резисторами R23, R24, а перемещением луча по вертикали и горизонтали, - резисторами R10 и R15.
Ввиду малой чувствительности осциллографа (сигнал амплитудой 1 V на экране будет в 1 см высотой), его желательно дополнить усилителем, схема которого представлена на рисунке 2.

Он позволит дополнительно усилить входной сигнал на 46 или 90 дБ, в зависимости от положения переключателя SA1. Усилительная приставка может располагаться как внутри корпуса осциллографа, так и быть сделана в виде отдельного выносного блока. В последнем случае дополнительно устраняется влияние паразитных наводок на входной кабель. Если усилительная приставка будет выполнена в виде отдельного блока, то, желательно её запитать от дополнительного источника питания напряжением 10...20V, исключив при этом из схемы рис. 2 VD1 и R2.
При сборке конструкции трансформатор питания Т1 необходимо расположить так, чтобы ось его катушки была продолжением продольной оси трубки. В этом случае, влияние магнитного поля трансформатора на электронный луч будет минимальным. Кроме того, трубку необходимо заключить в магнитный экран, изготовленный из мягкой стали толщиной 1,5...2 мм.
Собранный осциллограф не нуждается в настройке. Иногда генератор развертки начинает работать не сразу из-за того, что не все экземпляры транзисторов могут работать в лавинном режиме. В этом случае необходимо заменить VT2.
Необходимо обратить внимание, что случайный обрыв в цепях резисторов смещения R4, R19 приведет к выходу транзисторов VT1, VT3 из строя.
Дополнительный усилитель (рис.2) включается в разрыв провода в точке А
на рис. 1, - вход усилителя подключить к С1, а выход к базе VT1. Если усилитель будет выполнен в виде отдельного блока, то делитель на R1-R3 необходимо разместить в этом же блоке. В осциллографе можно использовать транзисторы VT1, VT3 - КТ502Е, КТ632Б, МП26Б, 2N5401, КТ3157А, VT2-KT3107,
КТ361, КТ203Б, В. Диоды VD1 и VD2 должны быть рассчитаны на обратное напряжение не ниже 700 V, - Д217, Д218, КД203Г.КД226Д, КД209В, КД210, КД258Г.Д. В качестве трансформатора Т1 можно использовать подходящий от ламповых радиоприемников. При самостоятельном изготовлении его можно намотать на Ш-образном сердечнике с сечением среднего стержня 3...4 см2. Обмотка 1 - 3750 витков ПЭВ-0,08, 2 - 5000 витков ПЭВ-0,06, 3-110 витков ПЭВ-0,6.
Для увеличения длины развертки проводники, соединяющие выходы усилителей с отклоняющими пластинами можно поменять местами, потому что у большинства электроннолучевых трубок пластины вертикального отклонения имеют большую чувствительность, чем пластины горизонтального отклонения.
Ершов Р.Е. радиоконструктор 3-2005
Литература:
1. Л. Африн. Осциллограф малютка, ж. Юный техник №1, 1969, с. 45-46.