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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Osciloscopio... sin tubo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Señal eléctrica. ¿Puedes verlo? "Por supuesto", dices. Para esto, existen dispositivos especiales: osciloscopios, cuya parte principal es un tubo de rayos catódicos. Por supuesto, ya sabes cómo se obtiene la imagen en su pantalla. Por lo tanto, no nos detendremos en este tema. ¿Es posible prescindir de un tubo? Resulta que puedes. Si en lugar de un tubo, se utiliza un indicador electro-óptico (EOI). Se encuentra en casi todas las radios de tubo y grabadoras. En la Figura 1 se muestra un diagrama de bloques de dicho osciloscopio.
Coloquemos un disco opaco con ranuras radiales estrechas frente a la pantalla de la EOI y gírelo uniformemente a una velocidad tal que la ranura tenga tiempo de pasar de un borde de la franja luminosa al otro en un tiempo igual a un período de la señal de entrada. La pantalla mostrará la envolvente de una oscilación de la señal de entrada (Fig. 2). Y como la señal de entrada es periódica, la siguiente rendija, situada a una distancia del ancho de la pantalla de la EOI de la primera, dará exactamente la misma imagen de la envolvente (por la inercia de la percepción visual humana, veremos una imagen fija de la forma de la señal de entrada).
Para obtener una imagen estable, se requiere una alta estabilidad de la velocidad de rotación del disco. Por lo tanto, el motor eléctrico, en cuyo eje se encuentra el disco, está alimentado por una fuente de energía estabilizada. Breves datos técnicos Impedancia de entrada - 300 kOhm
Diagrama esquemático osciloscopio - en la Figura 3. El bloque 1 tiene dos etapas de amplificación en los transistores T2, T3 y un seguidor de emisor (T1) para aumentar la resistencia de entrada. T1 y T2 están conectados entre sí por corriente continua. La etapa de salida debe proporcionar una señal sin distorsiones con una amplitud de 7-8 V, por lo que utiliza un transistor con un alto valor de voltaje de unión colector-emisor. Todas las cascadas están estabilizadas térmicamente, tienen un ajuste automático del modo de operación, lo que le permite instalar transistores en ellas sin una selección preliminar. Para evitar interferencias del motor eléctrico, se suministra energía al amplificador a través del circuito de filtrado Dr1, C6 y se estabiliza mediante el diodo D1. Fig. 3. Diagrama esquemático de un osciloscopio con un indicador electrónico-óptico. El bloque 2 es un estabilizador ajustable para la velocidad de rotación del eje del motor, hecho en los transistores T4, T5. Si aumenta la carga sobre el eje del motor (fricción en los cojinetes, vibraciones de los discos), la velocidad de rotación disminuye. Como resultado, aumenta la corriente a través de la resistencia R25, aumenta el voltaje de polarización en la base de T4. Esto provoca un aumento en la corriente de colector de este último y, por lo tanto, la corriente de base T5. La resistencia de la sección de emisor-colector T5 disminuye, el voltaje en el motor aumenta y la velocidad de rotación se restablece. La reducción de la carga provoca un proceso inverso. Cuando cambia el voltaje de suministro, la corriente a través de la cadena D2, R24 mantiene tal modo T4, T5, en el que el voltaje en el motor permanece constante. La frecuencia de barrido se establece mediante resistencias variables R18 "Smooth" y R19 "Rough". El calibrador está hecho de acuerdo con el esquema de un multivibrador simétrico con una tasa de repetición de pulso variable. La amplitud de la señal de entrada se mide comparándola con la amplitud del voltaje del calibrador. Al determinar la frecuencia, el dispositivo se utiliza como indicador nulo. La fuente de alimentación proporciona voltaje: 280 V, 12 V y 6,3 V. El regulador de voltaje de 12 V está hecho en un transistor T6 y un diodo D3 de acuerdo con un circuito típico. Construcción y detalles El circuito del dispositivo está montado en tres placas de circuito impreso (Fig. 4-6) hechas de fibra de vidrio recubierta con lámina o getinaks con un espesor de 2-3 mm. Placa de circuito impreso de la unidad 1 Placa de circuito impreso de la unidad 2 Placa de circuito impreso de la unidad 3 El cuerpo del dispositivo está hecho de una esquina de 10X10 mm. Sus paredes son desmontables. En el panel frontal (ver Figura 7) hay un motor eléctrico y un portalámparas de nueve pines.
Las mamparas que dividen la carrocería en tres compartimentos están realizadas en chapa de 1 mm de espesor. Para evitar cortocircuitos eléctricos accidentales, las paredes de la pantalla están pegadas con papel grueso. El falso panel está hecho de getinax de 2 mm de espesor y se fija a la pared frontal con cuatro tornillos. La fijación al eje del motor eléctrico, la tuerca de sujeción y el disco escariador se muestran en la Figura 8. Por un lado, el disco está pegado con papel negro (para empaquetar materiales fotográficos) y se cortan 44 ranuras radiales de 0,3 mm de ancho. El dispositivo está equipado con un mango giratorio de tubo de acero Ø 0 mm.
El transformador de potencia Tr1 está enrollado en un núcleo Ø16X24 mm. El devanado I contiene 1750 vueltas de cable PEV-1 0,15, 11 - 1950 vueltas de PEV-1 0.C 111-170 vueltas de PEV-1 0,35, IV-54 vueltas de PEV-1 0,25. El devanado del inductor Dr1 está enrollado en un núcleo ØX 6,3 y contiene 500 vueltas de cable PEV-1 0,15. Las resistencias fijas R16 y R30 - MLT-1, R25 son 45 cm de cable PEV-1 0,1 enrollado alrededor del cuerpo de la resistencia MLT-0,5 con una resistencia de al menos 50 ohmios. Las resistencias restantes son MLT-0,25 o ULM. Resistencias variables: R40 - • SPO-0.5-V, el resto - SPO-0.5-A. Condensadores electrolíticos С5, СЮ, С11, С12, С13, С14-К50-6; C2, C3, C6 - IT-1; C1, C9 - EM. Condensadores C7, C8, C15, C17, C19 - MBM; C16, C18 - K10-7B. Los condensadores C7, C19 están diseñados para una tensión de funcionamiento de 300 V. Naturalmente, todas las piezas pueden sustituirse por otras con tensiones de funcionamiento no inferiores a las indicadas en el diagrama. Los transistores MP41 se pueden reemplazar con MP39 - MP42; MP26B - en MP26, ML26A; MP38 - en MP35, MP37; P214 - en P213 - P217, P201 - P203. La lámpara 6EZP se puede reemplazar por 6E2P conectando las rejillas de control juntas. El motor eléctrico DRV-0,1 se puede reemplazar por cualquier motor de CC de tamaño pequeño con una tensión de alimentación de 10 V. En particular, en el DP-13, un micromotor de juguete. Debe colocarse en una pantalla de acero dulce con un espesor de 0,5-1 mm y amortizarse. Como Dr1, puede usar un transformador listo para usar de una radio de transistores. Interruptores B1 - B5 - microinterruptores MP3-1, MP-7. El cuerpo del dispositivo debe estar conectado a un bus "positivo" común y conectado a tierra. Se debe prestar especial atención al blindaje de los circuitos de entrada y salida del amplificador. Ajuste Para configurar el osciloscopio, se requieren los siguientes instrumentos: un avómetro, un generador de sonido, un osciloscopio de haz de electrones. Verifican la instalación del rectificador y, una vez conectado el bloque 2, encienden el dispositivo. Las modas de los elementos no deben diferir de las indicadas en el diagrama en más de ± 20%. Al girar la perilla R23, la altura de los sectores luminosos de la lámpara debe cambiar de cero al máximo. Si esto falla, seleccione el valor de R21. Luego coloque el motor R18 en la posición izquierda de acuerdo con el diagrama y, girando la perilla de "Frecuencia gruesa", controle el voltaje en el motor eléctrico. Debe variar de cero al máximo (para un motor dado). La velocidad de rotación del motor eléctrico se verifica con un disco instalado en su eje. Luego comienzan a configurar el bloque 1. El disco se detiene, el interruptor B1 se coloca en la posición "1: 1" y se conecta un osciloscopio al colector TK a través de un condensador con una capacidad de 0,1 μF. A la entrada del dispositivo, se suministra una señal desde el ZG con una frecuencia de 400-1000 Hz y un voltaje de 100-200 mV. A la salida del amplificador, la amplitud de la señal es de 7-8v. De lo contrario, es necesario seleccionar los valores de las resistencias R5 y R13. Luego, al cambiar B1 a la posición "1:20", utilizando la resistencia R2, logran que el nivel de la señal de entrada se atenúe 20 veces. Queda por comprobar la ganancia global. La señal del ZG se reduce a 10 mV y el dispositivo ajustable se configura en el modo de sensibilidad máxima (B1 en la posición "1: 1", el control deslizante R3 está en la posición superior según el diagrama). La altura del sector en la pantalla EOI debe aumentar en 2 mm a la altura inicial del sector de 5 mm. Esto corresponde a una sensibilidad de 200 mm/V. Aumentando gradualmente la frecuencia de rotación del disco con la perilla "Sweep coarse", se logra una imagen en la pantalla del período completo de oscilaciones de la señal de entrada con una frecuencia de 400-800 Hz. El ajuste fino se realiza con la perilla de "barrido suave". Queda por conectar el bloque 3, calibrarlo y el dispositivo está listo para funcionar. Primero, verifican si hay una generación. Se cierran B4 y 85. La altura de los sectores luminosos de la EOI debe aumentar bruscamente y no desaparecer en ninguna posición del control deslizante de la resistencia R40 y el interruptor VZ. Luego, se alimenta una señal con un voltaje de 80-100 mV desde el generador de sonido a la entrada del osciloscopio. El disco se detendrá, B4 está abierto. La perilla "Ganancia V" establece el nivel de voltaje para que los sectores EOI casi converjan. Cerrar B4. Cambie suavemente la frecuencia del CG, encuentre la posición cuando las franjas luminosas en la pantalla divergen bruscamente. Esto sucede cuando las frecuencias del generador y del calibrador coinciden. Seleccionando los valores de la resistencia R39 y los condensadores C15-C18, establezca los límites de cambio de frecuencia 100-1000 Hz, 1000-10000 Hz (primer y segundo rango) y aplique divisiones intermedias a la escala de frecuencia del calibrador. A continuación, se ajusta en el ZG una frecuencia de 1000 Hz con una amplitud de 1 V. La altura del sector luminoso se ajusta a 10 mm con la perilla "Ganancia Y". ZG está desconectado de la entrada del dispositivo. B4 está abierto, el disco está detenido y el control deslizante de la resistencia R32 está en la posición superior. Un cable blindado conecta la salida del calibrador a. entrada del amplificador "U". El calibrador se sintoniza a una frecuencia de 1000 Hz y se enciende. Si la altura del sector es diferente de 10 mm (amplitud de voltaje 1 V), se selecciona la resistencia de la resistencia R31. Al cambiar el valor del voltaje de salida del generador, se aplican divisiones intermedias a la escala de la resistencia R32. Ahora no solo configuramos un osciloscopio, sino que también aprendimos a usarlo. Autor: V. Prokhorin, pos. Chernogolovka, región de Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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