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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Un oscilloscopio... senza tubo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Segnale elettrico. Puoi vederlo? "Naturalmente", dici. A questo scopo esistono strumenti speciali: gli oscilloscopi, la cui parte principale è un tubo a raggi catodici. Certo, sai come appare l'immagine sul suo schermo. Pertanto, non ci soffermeremo su questo problema. È possibile fare a meno di un tubo? Si scopre che puoi. Se invece di un tubo, viene utilizzato un indicatore elettro-ottico (EOI). Si trova in quasi tutte le radio a valvole e registratori a nastro. Uno schema a blocchi di un tale oscilloscopio è mostrato nella Figura 1.
Posizioniamo un disco opaco con strette fessure radiali davanti allo schermo EOI e ruotiamolo uniformemente a una velocità tale che la fenditura abbia il tempo di passare da un bordo all'altro della striscia luminosa in un tempo pari a un periodo del segnale di input. Lo schermo mostrerà l'inviluppo di un'oscillazione del segnale di ingresso (Fig. 2). E poiché il segnale di ingresso è periodico, la successiva fenditura, situata a una distanza della larghezza dello schermo EOI dalla prima, darà esattamente la stessa immagine dell'involucro (a causa dell'inerzia della percezione visiva umana, vedremo un'immagine fissa della forma del segnale di ingresso).
Per ottenere un'immagine stabile, è richiesta un'elevata stabilità della velocità di rotazione del disco. Pertanto, il motore elettrico, sull'albero di cui si trova il disco, è alimentato da una fonte di alimentazione stabilizzata. Brevi dati tecnici Impedenza di ingresso - 300 kOhm
Schema schematico oscilloscopio - in Figura 3. Il blocco 1 ha due stadi di amplificazione sui transistor T2, T3 e un inseguitore di emettitore (T1) per aumentare la resistenza di ingresso. T1 e T2 sono collegati tra loro tramite corrente continua. Lo stadio di uscita deve fornire un segnale non distorto con un'ampiezza di 7-8 V, quindi utilizza un transistor con un'elevata tensione di giunzione collettore-emettitore. Tutte le cascate sono stabilizzate termicamente e dispongono di una regolazione automatica della modalità operativa, che consente l'installazione di transistor al loro interno senza selezione preliminare. Per evitare interferenze dal motore elettrico, l'alimentazione viene fornita all'amplificatore attraverso la catena di filtraggio Dp1, C6 ed è stabilizzata dal diodo D1. Fig.3. Diagramma schematico di un oscilloscopio con indicatore ottico-elettronico. Il blocco 2 è uno stabilizzatore regolabile della velocità di rotazione dell'albero del motore elettrico, realizzato sui transistor T4, T5. Se il carico sull'albero motore aumenta (attrito nei cuscinetti, vibrazioni del disco), la velocità di rotazione diminuisce. Di conseguenza, aumenta la corrente nel resistore R25 e aumenta la tensione di polarizzazione alla base di T4, provocando un aumento della corrente di collettore di quest'ultimo, e quindi della corrente di base di T5. La resistenza della sezione emettitore-collettore T5 diminuisce, la tensione sul motore elettrico aumenta e la velocità di rotazione viene ripristinata al valore nominale.La riduzione del carico provoca il processo opposto. Quando la tensione di alimentazione cambia, la corrente attraverso la catena D2, R24 mantiene una modalità T4, T5 in cui la tensione sul motore elettrico rimane costante. La frequenza di scansione viene impostata utilizzando i resistori variabili R18 “Smooth” e R19 “Rough”. Il calibratore è realizzato secondo lo schema di un multivibratore simmetrico con una frequenza di ripetizione dell'impulso variabile. L'ampiezza del segnale di ingresso viene misurata confrontandola con l'ampiezza della tensione proveniente dal calibratore. Quando si determina la frequenza, il dispositivo viene utilizzato come indicatore nullo. L'alimentatore fornisce tensione: 280 V, 12 V e 6,3 V. Lo stabilizzatore di tensione a 12 V è realizzato utilizzando il transistor T6 e il diodo D3 secondo un circuito standard. Costruzione e dettagli Il circuito del dispositivo è montato su tre circuiti stampati (Fig. 4-6) in fibra di vetro laminata o getinaks con uno spessore di 2-3 mm. La custodia del dispositivo è composta da un angolo 10X10 mm. Le sue pareti sono rimovibili. Sul pannello frontale (vedi Figura 7) è presente un motore elettrico e un portalampada a nove poli.
Gli schermi che dividono la scocca in tre vani sono realizzati in lamiera di spessore 1 mm. Per evitare cortocircuiti elettrici accidentali, le pareti dello schermo sono ricoperte da carta spessa. Il falso pannello è in getinax spessore 2 mm ed è fissato alla parete frontale con quattro viti. L'attacco all'asse del motore elettrico, il dado di bloccaggio e il disco alesatore sono mostrati nella Figura 8. Su un lato, il disco è incollato con carta nera (per l'imballaggio di materiali fotografici) e al suo interno vengono ritagliate 44 fessure radiali larghe 0,3 mm. Il dispositivo è dotato di una maniglia rotante in tubo di acciaio Ø 0 mm.
Il trasformatore di potenza Tr1 è avvolto su un nucleo Ш16Х24 mm. L'avvolgimento I contiene 1750 giri di filo PEV-1 0,15, 11 - 1950 giri di PEV-1 0.C 111-170 giri di PEV-1 0,35, IV-54 giri di PEV-1 0,25. L'avvolgimento dell'induttore Dr1 è avvolto su un nucleo ShZ X 6,3 e contiene 500 spire di filo PEV-1 0,15. I resistori fissi R16 e R30 - MLT-1, R25 sono 45 cm di filo PEV-1 0,1 avvolto attorno al corpo del resistore MLT-0,5 con una resistenza di almeno 50 Ohm. I restanti resistori sono MLT-0,25 o ULM. Resistori variabili: R40 -• SPO-0.5-V, il resto - SPO-0.5-A. Condensatori elettrolitici S5, Syu, S11, S12, S13, S14-K50-6; C2, C3, C6-IT-1; C1, C9 - EM. Condensatori C7, C8, C15, C17, C19 - MBM; C16, C18-K10-7V. I condensatori C7, C19 sono progettati per una tensione operativa di 300 V. Naturalmente tutte le parti possono essere sostituite con altre con tensioni operative non inferiori a quelle indicate nello schema. I transistor MP41 possono essere sostituiti con MP39 - MP42; MP26B - su MP26, ML26A; MP38 - su MP35, MP37; P214 - su P213 - P217, P201 - P203. La lampada 6EZP può essere sostituita dalla 6E2P collegando tra loro le griglie di controllo. Il motore elettrico DRV-0,1 può essere sostituito da qualsiasi motore CC di piccole dimensioni con una tensione di alimentazione di 10 V. In particolare, sul DP-13, un micromotore giocattolo. Deve essere collocato in un vaglio di acciaio dolce dello spessore di 0,5-1 mm ed ammortizzato. Come Dr1, puoi utilizzare un trasformatore già pronto da una radio a transistor. Interruttori B1 - B5 - interruttori microtoggle MP3-1, MP-7. Il corpo del dispositivo deve essere collegato ad un bus comune “positivo” e messo a terra. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata a non schermare l'ingresso e l'uscita dei circuiti dell'amplificatore. registrazione Per impostare l'oscilloscopio sono necessari i seguenti strumenti: un avometro, un generatore di suoni, un oscilloscopio a fascio di elettroni. Controllare l'installazione del raddrizzatore e, dopo aver collegato il blocco 2, accendere il dispositivo. Le modalità degli elementi non devono differire da quelle indicate nel diagramma di oltre il ±20%. Ruotando la manopola R23 l'altezza dei settori luminosi della lampada deve variare da zero al massimo. Se ciò non è possibile, selezionare il valore di R21. Quindi impostare il motore R18 nella posizione sinistra secondo lo schema e, ruotando la manopola “Frequenza grossolana”, controllare la tensione sul motore elettrico. Dovrebbe variare da zero al massimo (per un dato motore). La velocità di rotazione del motore elettrico viene verificata con un disco installato sul suo asse. Quindi iniziano a configurare il blocco 1. Il disco viene fermato, l'interruttore B1 viene spostato nella posizione "1:1" e un oscilloscopio è collegato al collettore TZ tramite un condensatore con una capacità di 0,1 μF. All'ingresso del dispositivo viene fornito un segnale dal generatore con una frequenza di 400-1000 Hz e una tensione di 100-200 mV. All'uscita dell'amplificatore, l'ampiezza del segnale è 7-8 V. Altrimenti è necessario selezionare i valori dei resistori R5 e R13. Quindi, commutando B1 sulla posizione “1:20”, utilizzando il resistore R2, il livello del segnale di ingresso viene attenuato di 20 volte. Resta da verificare il guadagno complessivo. Il segnale dall'SG viene ridotto a 10 mV e il dispositivo da regolare è impostato sulla modalità di massima sensibilità (B1 nella posizione "1:1", il cursore R3 nella posizione superiore secondo il diagramma). L'altezza del settore sulla schermata EOI dovrebbe aumentare di 2 mm con un'altezza del settore iniziale di 5 mm. Ciò corrisponde ad una sensibilità di 200 mm/V. Aumentando gradualmente la velocità di rotazione del disco utilizzando la manopola "Coarse Sweep", otteniamo un'immagine sullo schermo dell'intero periodo di oscillazione del segnale di ingresso con una frequenza di 400-800 Hz. La regolazione viene effettuata utilizzando la manopola "Smooth Sweep". Non resta che collegare il blocco 3, calibrarlo e il dispositivo è pronto per l'uso. In primo luogo, controllano se c'è una generazione. B4 e 85 sono chiusi L'altezza dei settori luminosi dell'EOI dovrebbe aumentare bruscamente e non scomparire in nessuna posizione del cursore del resistore R40 e dell'interruttore VZ. Quindi un segnale con una tensione di 80-100 mV viene fornito dal generatore di suono all'ingresso dell'oscilloscopio. Il disco si fermerà, B4 è aperto. Utilizzare la manopola "Gain V" per impostare il livello di tensione in modo tale che i settori EOI quasi convergano. Chiudi B4. Cambia gradualmente la frequenza GB, trova la posizione in cui le strisce luminose sullo schermo divergono nettamente. Ciò si verifica quando le frequenze del generatore e del calibratore coincidono. Selezionando i valori del resistore R39 e dei condensatori C15-C18, impostare i limiti per le variazioni di frequenza di 100-1000 Hz, 1000-10000 Hz (prima e seconda gamma) e inserire divisioni intermedie sulla scala di frequenza del calibratore. Successivamente, sul GB viene impostata una frequenza di 1000 Hz con un'ampiezza di 1 V. Utilizzando la manopola “Gain U”, l'altezza del settore luminoso viene impostata su 10 mm. L'SG è disconnesso dall'ingresso del dispositivo. B4 è aperto, il disco è fermo e il cursore del resistore R32 è nella posizione superiore. Un filo schermato collega l'uscita del calibratore a. ingresso amplificatore "U". Il calibratore è impostato su una frequenza di 1000 Hz ed è acceso. Se l'altezza del settore è diversa da 10 mm (ampiezza della tensione 1 V), selezionare la resistenza del resistore R31. Modificando il valore della tensione di uscita del generatore, vengono applicate divisioni intermedie alla scala del resistore R32. Ora non solo abbiamo installato l'oscilloscopio, ma abbiamo anche imparato come usarlo. Autore: V. Prokhorin, pos. Chernogolovka, regione di Mosca; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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