Generatore di sweep per un oscilloscopio. Schema, descrizione

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Generatore di sweep per oscilloscopio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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In alcuni progetti di oscilloscopi fatti in casa (e talvolta in progetti industriali), quando il livello del segnale in esame e la sua frequenza cambiano in larga misura, la sincronizzazione è disturbata e, in sua assenza (in modalità standby), lo sweep non funziona non iniziato. Quando si utilizzano tali oscilloscopi, è spesso necessario utilizzare la manopola "SYNC LEVEL", il che, ovviamente, è scomodo.

Il generatore di sweep proposto è esente da questi inconvenienti. Fornisce un tempo di generazione della tensione in aumento lineare (LVR) da 1 µs a 100 ms. L'ampiezza dei segnali di sincronizzazione può variare da 50 mV a 5 V e la loro frequenza - nell'intervallo fino a 20 MHz. In assenza del segnale studiato, il generatore passa automaticamente alla modalità auto-oscillante. Il generatore può funzionare anche in modalità standby puro.

Il circuito del generatore è mostrato in figura.

(clicca per ingrandire)

LNN è formato sui condensatori C1 e C2 L'elevata linearità è assicurata dal fatto che i condensatori sono caricati da un generatore di corrente realizzato sul transistor VT1, che è alimentato da sorgenti stabilizzate.

La quantità di corrente attraverso il transistor VT1 è determinata dalla resistenza di uno dei resistori Rl-R3 e dal circuito del suo emettitore (selezionato dall'interruttore SA1).

Il periodo LLT (in secondi) può essere calcolato utilizzando la formula:

T=CUm/fk,

dove C è la capacità dei condensatori C1 + C2, F;

Um - ampiezza LNN, V;

fk - corrente del collettore VT1, A;

In questo progetto del generatore, il periodo di sweep è impostato in modo discreto dagli interruttori SA1 e SB1.1 (cambia la capacità del condensatore di impostazione del tempo). L'interruttore SA1 cambia il periodo di scansione di 10 e 100 volte e SB1 - di 1000 volte (per ciascuna delle posizioni dell'interruttore SA1). Pertanto, un set di tre resistori (R1-R3) e due condensatori (C1-C2) consente di avere sei valori del periodo di scansione. Il loro numero e la loro discretizzazione possono essere modificati mediante un'opportuna scelta di elementi.

LNN tramite la cascata tampone (VT2, VT4) viene alimentata ad un unico vibratore realizzato sugli elementi VT5, DD1.1. La soglia di risposta del singolo vibratore e, di conseguenza, l'ampiezza LNN dipendono dal divisore R7R8. Per i resistori R7 e R8 indicati nel diagramma di resistenza, l'ampiezza LNN è di circa 3,5 V. Al termine della formazione LNN, il singolo vibratore genera un impulso che non viene alimentato ai transistor VT3, VT6. Il transistor VT3 apre e scarica i condensatori C1 e C2 quasi a zero e il transistor VT6 genera un impulso per smorzare il raggio inverso. L'ampiezza di questo impulso è di circa 15 V. Se è richiesta una grande ampiezza, è necessario aumentare la tensione di alimentazione della cascata e selezionare il tipo appropriato di transistor. Al termine del singolo impulso del vibratore, il processo viene ripetuto.

Se c'è un segnale in esame all'ingresso dell'oscilloscopio, entra nel trigger di Schmitt, realizzato sugli elementi DD1.3, DD1.4 e il transistor VT7. Il trigger di Schmitt genera impulsi con fronti ripidi che vengono raddrizzati dai diodi VD2, VD4 e caricano il condensatore C9. La tensione sul condensatore C9 apre il transistor VT8 e il livello di tensione dell'unità logica viene applicato all'ingresso 10 dell'elemento DD1.2. Gli elementi DD1.1 e DD1.2 costituiscono il flip-flop RS. Alla fine dell'impulso one-shot RS, il trigger rimane in uno stato in cui il transistor VT3 rimane aperto. In questo caso la carica del condensatore C2 è impossibile. Da questo stato, il flip-flop RS emette un impulso di trigger di Schmitt differenziato, dopodiché ricomincia la carica del condensatore C2. Il ruolo della catena di differenziazione è svolto dagli elementi C7, R16.

In modalità auto-oscillatoria (quando non c'è segnale all'ingresso degli impulsi di clock), il condensatore C9 è scaricato e il transistor VT8 è chiuso. Il livello di zero logico all'ingresso dell'elemento 10 DD1.2 e uno logico alla sua uscita non influisce sul funzionamento del generatore LNN.

Per portare il generatore in modalità standby, è necessario applicare una tensione di +4 V all'ingresso aggiuntivo del dispositivo.

Il transistor VT1 deve essere selezionato con un valore minimo della corrente inversa del collettore. I condensatori C1 e C2 devono essere film o film metallico, C5 - tipo K15-5-H70-1.6 kV - 4700 pF, C9 - K50-6. I restanti condensatori sono del tipo KM-5 o KM-6. L'interruttore SA1 può essere un dado o un pulsante con il numero richiesto di posizioni, SB1 - tipo P2K.

La determinazione del generatore si riduce alla selezione dei resistori R1-R3 in base alla scala di scansione richiesta in ciascuna posizione dell'interruttore SA1. Il condensatore C2 è selezionato in modo che la scala di sweep cambi mille volte quando l'interruttore SB1 è acceso (μs - ms). Per una selezione più accurata, C2 può essere costituito da due condensatori.

Autore: V. Greshnov, Ulyanovsk

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