Riparazione dell'oscilloscopio C1-94. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Questo articolo presuppone l'uso dello schema di fabbrica del dispositivo.

Molti specialisti, e soprattutto radioamatori, conoscono bene l'oscilloscopio S1-94 (Fig. 1). L'oscilloscopio, con le sue caratteristiche tecniche piuttosto buone, ha dimensioni e peso molto contenuti, oltre che un costo relativamente contenuto. Grazie a ciò, il modello ha immediatamente guadagnato popolarità tra gli specialisti coinvolti nella riparazione mobile di varie apparecchiature elettroniche, che non richiedono una larghezza di banda molto ampia di segnali di ingresso e la presenza di due canali per misurazioni simultanee. Attualmente, un numero abbastanza elevato di tali oscilloscopi è in funzione.

A questo proposito, questo articolo è destinato agli specialisti che devono riparare e configurare l'oscilloscopio S1-94. L'oscilloscopio ha uno schema a blocchi comune per i dispositivi di questa classe (Fig. 2). Contiene un canale di deflessione verticale (VDO), un canale di deflessione orizzontale (HTO), un calibratore, un indicatore a fascio di elettroni con un alimentatore ad alta tensione e un alimentatore a bassa tensione.

Il CVO è costituito da un divisore di ingresso commutabile, un preamplificatore, una linea di ritardo e un amplificatore finale. È progettato per amplificare il segnale nella gamma di frequenza di 0 ... 10 MHz al livello richiesto per ottenere un determinato coefficiente di deviazione verticale (10 mV / div ... 5 V / div in passi di 1-2-5) , con distorsioni minime di ampiezza-frequenza e frequenza di fase.

Il CCG include un amplificatore di temporizzazione, un trigger di temporizzazione, un circuito di trigger, un generatore di sweep, un circuito di blocco e un amplificatore di sweep. È progettato per fornire una deflessione lineare del raggio con un fattore di sweep specificato da 0,1 µs/div a 50 ms/div in 1-2-5 passaggi.

Il calibratore genera un segnale per calibrare lo strumento in termini di ampiezza e tempo.

L'assieme CRT è costituito da un tubo a raggi catodici (CRT), un circuito di alimentazione CRT e un circuito di retroilluminazione.

La sorgente di bassa tensione è progettata per alimentare tutti i dispositivi funzionali con tensioni di +24 V e ±12 V.

Considera il funzionamento dell'oscilloscopio a livello di circuito.

Il segnale esaminato attraverso il connettore di ingresso Ø1 e l'interruttore a pulsante V1-1 ("Ingresso aperto / chiuso") viene inviato al divisore commutabile di ingresso sugli elementi R3 ... R6, R11, C2, C4 ... C8 . Il circuito divisore di ingresso assicura che la resistenza di ingresso sia costante indipendentemente dalla posizione dell'interruttore di sensibilità verticale B1 ("V / DIV."). I condensatori divisori forniscono la compensazione in frequenza del divisore sull'intera banda di frequenza.

Dall'uscita del divisore, il segnale in studio viene inviato all'ingresso del preamplificatore KVO (blocco U1). Un inseguitore di sorgente per un segnale di ingresso variabile è assemblato su un transistor ad effetto di campo T1-U1. Per la corrente continua, questa fase fornisce la simmetria della modalità operativa per le fasi successive dell'amplificatore. Il divisore sui resistori R1-Y1, Ya5-U1 fornisce un'impedenza di ingresso dell'amplificatore pari a 1 MΩ. Il diodo D1-U1 e il diodo zener D2-U1 forniscono protezione dell'ingresso contro i sovraccarichi.

Riso. 1. Oscilloscopio S1-94 (a - vista frontale, b - vista posteriore)

Il preamplificatore a due stadi è realizzato sui transistor T2-U1 ... T5-U1 con un feedback negativo comune (OOS) attraverso R19-Y1, R20-Y1, R2-Y1, R3-Y1, C2-U1, Rl, C1 , che consente di ottenere un amplificatore con la larghezza di banda richiesta, che praticamente non cambia con un cambio di gradino del guadagno del palco di due e cinque volte. La modifica del guadagno viene effettuata modificando la resistenza tra gli emettitori dei transistor UT2-U1, VT3-U1 commutando i resistori R3-y 1, R16-yi e Rl in parallelo con il resistore R16-yi. L'amplificatore è bilanciato modificando il potenziale della base del transistor TZ-U1 con un resistore R9-yi, che viene messo in evidenza sotto lo slot. Il raggio viene spostato verticalmente dal resistore R2 modificando i potenziali di base dei transistor T4-U1, T5-U1 in antifase. La catena di correzione R2-yi, C2-U1, C1 esegue la correzione di frequenza del guadagno a seconda della posizione dell'interruttore B1.1.

Per eliminare le connessioni parassite nei circuiti di potenza, il preamplificatore è alimentato attraverso il filtro R42-U1, S10-U1, R25-yi, C3-U1 da una sorgente -12 V e attraverso i filtri R30-yi, S7-U1, R27- yi, filtro S4-U1 dalla sorgente +12 V.

Per ritardare il segnale relativo all'inizio della scansione viene introdotta una linea di ritardo L31 che è il carico dello stadio di amplificazione sui transistori T7-U1, T8-U1. L'uscita della linea di ritardo è inclusa nei circuiti di base dei transistor dello stadio finale, montati sui transistor T9-U1, T10-U1, T1-U2, T2-U2. Questa inclusione della linea di ritardo ne garantisce il coordinamento con le cascate degli amplificatori preliminari e finali. La correzione della frequenza del guadagno viene eseguita dalla catena R35-yi, C9-U1 e nello stadio finale dell'amplificatore - dalla catena C11-U1, R46-yi, C12-U1. La correzione dei valori calibrati del coefficiente di deviazione durante il funzionamento e la modifica del CRT viene effettuata dal resistore R39-yi, portato sotto lo slot. L'amplificatore finale è assemblato sui transistor T1-U2, T2-U2 secondo un circuito di base comune con un carico resistivo R11-Y2 ... R14-Y2, che consente di ottenere la larghezza di banda richiesta dell'intero canale di deflessione verticale. Dai carichi del collettore, il segnale viene inviato alle piastre di deflessione verticali del CRT.

Riso. 2. Schema strutturale dell'oscilloscopio S1-94

Il segnale in studio dal circuito del preamplificatore KVO attraverso la cascata del follower dell'emettitore sul transistor T6-U1 e l'interruttore V1.2 viene inviato anche all'ingresso dell'amplificatore di sincronizzazione KGO per l'attivazione sincrono del circuito di sweep.

Il canale di sincronizzazione (blocco US) è ​​progettato per avviare il generatore di scansione in modo sincrono con il segnale di ingresso per ottenere un fermo immagine sullo schermo CRT. Il canale è costituito da un inseguitore di emettitore di ingresso su un transistor T8-UZ, uno stadio di amplificazione differenziale sui transistor T9-UZ, T12-UZ e un trigger di sincronizzazione sui transistor T15-UZ, T18-UZ, che è un trigger asimmetrico accoppiato all'emettitore con un follower di emettitore all'ingresso del transistor T13-U2.

Il diodo D8-UZ è incluso nel circuito di base del transistor T6-UZ, che protegge il circuito di sincronizzazione dai sovraccarichi. Dall'inseguitore di emettitore, il segnale di clock viene inviato allo stadio di amplificazione differenziale. Lo stadio differenziale commuta (B1-3) la polarità del segnale di sincronizzazione e lo amplifica ad un valore sufficiente per attivare il trigger di sincronizzazione. Dall'uscita dell'amplificatore differenziale, il segnale di clock viene inviato attraverso l'inseguitore di emettitore all'ingresso del trigger di sincronizzazione. Un segnale normalizzato in ampiezza e forma viene rimosso dal collettore del transistor T18-UZ, che, attraverso il follower di emettitore di disaccoppiamento sul transistor T20-UZ e il circuito di differenziazione S28-UZ, Ya56-U3, controlla il funzionamento del trigger circuito.

Per aumentare la stabilità della sincronizzazione, l'amplificatore di sincronizzazione, insieme al trigger di sincronizzazione, è alimentato da un regolatore di tensione separato da 5 V su un transistor T19-UZ.

Il segnale differenziato viene inviato al circuito di trigger che, insieme al generatore di sweep e al circuito di blocco, fornisce la formazione di una tensione a dente di sega che cambia linearmente in modalità standby e auto-oscillante.

Il circuito di trigger è un trigger asimmetrico accoppiato all'emettitore sui transistor T22-UZ, T23-UZ, T25-UZ con un follower di emettitore all'ingresso del transistor T23-UZ. Lo stato iniziale del circuito di attivazione: il transistor T22-UZ è aperto, il transistor T25-UZ è aperto. Il potenziale a cui viene caricato il condensatore C32-UZ è determinato dal potenziale del collettore del transistor T25-UZ ed è di circa 8 V. Il diodo D12-UZ è aperto. Con l'arrivo di un impulso negativo alla base T22-UZ, il circuito di trigger viene invertito e la caduta negativa sul collettore T25-UZ blocca il diodo D12-UZ. Il circuito di trigger è scollegato dal generatore di sweep. Inizia la formazione del colpo in avanti della spazzata. Il generatore di sweep è in modalità standby (interruttore B1-4 in posizione "WAITING"). Quando l'ampiezza della tensione a dente di sega raggiunge circa 7 V, il circuito di trigger attraverso il circuito di blocco, i transistor T26-UZ, T27-UZ ritorna al suo stato originale. Inizia il processo di recupero, durante il quale il condensatore di temporizzazione C32-UZ viene caricato al potenziale iniziale. Durante il ripristino, il circuito di blocco mantiene il circuito di trigger nel suo stato originale, impedendo che gli impulsi di sincronizzazione lo trasferiscano in un altro stato, ovvero ritarda l'inizio della scansione del tempo necessario a riportare il generatore di scansione in modalità standby e automaticamente avvia lo sweep in modalità auto-oscillante. Nella modalità auto-oscillatoria, il generatore di sweep opera nella posizione "AWT" dell'interruttore B1-4, e l'avvio e l'interruzione del funzionamento del circuito di trigger - dal circuito di blocco cambiando la sua modalità.

Come generatore di sweep, è stato scelto un circuito per scaricare un condensatore di impostazione del tempo attraverso uno stabilizzatore di corrente. L'ampiezza della tensione a dente di sega che cambia linearmente generata dal generatore di sweep è di circa 7 V. Il condensatore di impostazione del tempo C32-UZ durante il recupero viene caricato rapidamente attraverso il transistor T28-UZ e il diodo D12-UZ. Durante la corsa di lavoro, il diodo D12-UZ viene bloccato dalla tensione di controllo del circuito di attivazione, scollegando il circuito del condensatore di temporizzazione dal circuito di attivazione. Il condensatore viene scaricato attraverso il transistor T29-UZ, che è collegato secondo il circuito stabilizzatore di corrente. La velocità di scarica del condensatore di impostazione del tempo (e, di conseguenza, il valore del fattore di scansione) è determinata dal valore corrente del transistor T29-UZ e cambia quando le resistenze di impostazione del tempo R12 ... R19, R22 .. R24 vengono inseriti nel circuito dell'emettitore mediante gli interruttori B2-1 e B2-2 ("TIME/DIV."). La gamma di velocità di scansione ha 18 valori fissi. Una modifica del fattore di sweep di un fattore 1000 viene fornita commutando i condensatori di impostazione dell'ora C32-UZ, S35-UZ con l'interruttore Bl-5 ("mS / mS").

L'impostazione dei coefficienti di scansione con una data precisione viene eseguita dal condensatore C3З-UZ nell'intervallo "mS" e nell'intervallo "mS" - dal resistore di sintonizzazione R58-y3, modificando la modalità del follower dell'emettitore (transistor T24-UZ), che alimenta le resistenze di temporizzazione. Il circuito di blocco è un rilevatore di emettitore basato su un transistor T27-UZ, collegato secondo un circuito di emettitore comune, e su elementi R68-y3, S34-UZ. Una tensione a dente di sega viene fornita all'ingresso del circuito di blocco dal divisore R71-y3, R72-y3 alla sorgente del transistor TZO-UZ. Durante la corsa operativa dello sweep, la capacità del rilevatore S34-UZ viene caricata in modo sincrono con la tensione dello sweep. Durante il ripristino del generatore di sweep, il transistor T27-UZ è chiuso e la costante di tempo del circuito di emettitore del rivelatore R68-y3, C34-UZ mantiene il circuito di controllo nel suo stato originale.

La modalità di scansione standby viene fornita bloccando il follower dell'emettitore sull'interruttore T26-UZ V1-4 ("WAITING / AUTO."). Nella modalità auto-oscillante, l'emettitore follower si trova in una modalità di funzionamento lineare. La costante di tempo del circuito di blocco viene modificata gradualmente dall'interruttore B2-1 e grossolanamente da B1-5. Dal generatore di sweep, la tensione a dente di sega viene alimentata attraverso il source follower sul transistor TZO-UZ all'amplificatore di sweep. Il ripetitore utilizza un transistor ad effetto di campo per aumentare la linearità della tensione a dente di sega ed eliminare l'influenza della corrente di ingresso dell'amplificatore di scansione. L'amplificatore di scansione amplifica la tensione a dente di sega a un valore che fornisce un determinato rapporto di scansione. L'amplificatore è realizzato come un circuito cascode differenziale a due stadi sui transistor TZZ-UZ, T34-UZ, TZ-U2, T4-U2 con un generatore di corrente sul transistor T35-UZ nel circuito dell'emettitore. La correzione della frequenza del guadagno viene effettuata dal condensatore C36-UZ. Per migliorare la precisione delle misurazioni del tempo, il CVO del dispositivo prevede uno sweep stretch, che viene fornito modificando il guadagno dell'amplificatore di sweep collegando i resistori Y75-U3, R80-UZ in parallelo quando i contatti 1 e 2 ("Stretching ") del connettore ShZ sono chiusi.

Tabella 1. Modalità degli elementi attivi per corrente continua

La tensione di scansione amplificata viene rimossa dai collettori dei transistor ТЗ-У2, Т4-У2 e alimentata alle piastre deflettrici orizzontalmente del CRT.

Il livello di sincronizzazione viene modificato modificando il potenziale della base del transistor T8-UZ dal resistore R8 ("LEVEL"), visualizzato sul pannello frontale del dispositivo.

Il raggio viene spostato orizzontalmente modificando la tensione di base del transistor T32-UZ con resistore R20, visualizzato anche sul pannello frontale del dispositivo.

L'oscilloscopio ha la capacità di fornire un segnale di sincronizzazione esterno attraverso la presa 3 ("Output X") del connettore ShZ al follower dell'emettitore T32-UZ. Inoltre, viene fornita un'uscita di tensione a dente di sega di circa 4 V dall'emettitore del transistor TZZ-UZ allo slot 1 ("Output N") del connettore ShZ.

Il convertitore ad alta tensione (blocco U31) è progettato per alimentare il CRT con tutte le tensioni necessarie. È montato su transistor T1-U31, T2-U31, trasformatore Tpl ed è alimentato da sorgenti stabilizzate +12V e -12V, che consentono di avere tensioni di alimentazione CRT stabili al variare della tensione di rete. La tensione di alimentazione del catodo CRT -2000 V viene rimossa dall'avvolgimento secondario del trasformatore attraverso il circuito di raddoppio D1-U31, D5-U31, S7-U31, S8-U31. La tensione di alimentazione del modulatore CRT viene rimossa anche dall'altro avvolgimento secondario del trasformatore attraverso il circuito di moltiplicazione D2-U31, DZ-U31, D4-U31, C3-U31, S4-U31, S5-U31. Per ridurre l'influenza del convertitore sulle fonti di alimentazione, è stato utilizzato un inseguitore di emettitori ТЗ-У31.

Il filamento CRT è alimentato da un avvolgimento separato del trasformatore Tpl. La tensione di alimentazione del primo anodo del CRT viene rimossa dal resistore Ya10-U31 ("FOCUSING"). La luminosità del raggio CRT è controllata dal resistore R18-Y31 ("LUMINOSITÀ"). Entrambi i resistori sono portati sul pannello frontale dell'oscilloscopio. La tensione di alimentazione del secondo anodo del CRT viene rimossa dal resistore Ya19-U2 (portato sotto lo slot).

Il circuito di illuminazione nell'oscilloscopio è un trigger simmetrico, alimentato da una sorgente separata di 30 V rispetto alla sorgente di alimentazione del catodo -2000 V, ed è realizzato sui transistor T4-U31, T6-U31. Il trigger viene attivato da un impulso positivo prelevato dall'emettitore del transistor T23-UZ del circuito di trigger. Lo stato iniziale del trigger di retroilluminazione T4-U31 è aperto, T6-U31 è chiuso. Un fronte positivo dell'impulso dal circuito di trigger commuta il trigger di retroilluminazione in un altro stato, uno negativo lo riporta al suo stato originale. Di conseguenza, sul collettore T6-U31 si forma un impulso positivo con un'ampiezza di 17 V, di durata uguale alla durata dello sweep in avanti. Questo impulso positivo viene applicato al modulatore CRT per illuminare lo sweep in avanti.

L'oscilloscopio ha il calibratore di ampiezza e tempo più semplice, realizzato sul transistor T7-UZ ed è un circuito amplificatore in modalità di limitazione. L'ingresso del circuito riceve un segnale sinusoidale con la frequenza dell'alimentazione. Gli impulsi rettangolari vengono prelevati dal collettore del transistor T7-UZ con la stessa frequenza e ampiezza di 11,4 ... 11,8 V, che vengono inviati al divisore di ingresso KVO nella posizione 3 dell'interruttore B1. In questo caso, la sensibilità dell'oscilloscopio è impostata su 2 V / div e gli impulsi di calibrazione dovrebbero occupare cinque divisioni della scala verticale dell'oscilloscopio. La calibrazione della base dei tempi viene eseguita nella posizione 2 dell'interruttore B2 e nella posizione "mS" dell'interruttore B1-5.
Le tensioni delle sorgenti 100 V e 200 V non sono stabilizzate e vengono prelevate dal secondario del trasformatore di potenza Tpl attraverso il circuito di raddoppio DS2-UZ, S26-UZ, S27-UZ. Le tensioni di sorgente di +12 V e -12 V sono stabilizzate e sono ottenute da una sorgente stabilizzata a 24 V. Lo stabilizzatore a 24 V è realizzato sui transistor T14-UZ, T16-UZ, T17-UZ. La tensione all'ingresso dello stabilizzatore viene rimossa dall'avvolgimento secondario del trasformatore Tpl attraverso il ponte a diodi DS1-UZ. La regolazione della tensione stabilizzata di 24 V viene eseguita dalla resistenza Y37-U3, portata sotto lo slot. Per ottenere sorgenti di +12 V e -12 V, nel circuito è incluso un inseguitore di emettitore T10-UZ, la cui base è alimentata da un resistore R24-y3, che regola la sorgente di +12 V.

Quando si eseguono riparazioni e successiva messa a punto dell'oscilloscopio, prima di tutto è necessario verificare le modalità degli elementi attivi per la corrente continua per la conformità con i loro valori indicati in Tabella. 1. Se il parametro controllato non rientra nei limiti consentiti, è necessario verificare la funzionalità dell'elemento attivo corrispondente e, se è funzionale, gli elementi "strapping" in questa cascata. Quando si sostituisce l'elemento attivo con uno simile, potrebbe essere necessario regolare la modalità di funzionamento della cascata (se è presente un elemento di sintonizzazione appropriato), ma nella maggior parte dei casi ciò non è necessario, perché. le cascate sono coperte da feedback negativo, e quindi la diffusione dei parametri degli elementi attivi non pregiudica il normale funzionamento del dispositivo.

In caso di malfunzionamenti legati al funzionamento del tubo catodico (scarsa messa a fuoco, insufficiente luminosità del fascio, ecc.), è necessario verificare la rispondenza delle tensioni ai terminali CRT con i valori indicati in Tavolo. 2. Se i valori misurati non corrispondono ai valori della tabella, è necessario verificare la funzionalità dei nodi responsabili della generazione di queste tensioni (sorgente di alta tensione, canali di uscita di KVO e KTO, ecc.). Se le tensioni fornite al CRT rientrano nell'intervallo consentito, il problema è nel tubo stesso e deve essere sostituito.

Tabella 2. Modalità CRT CC

Note:

1. Verifica delle modalità indicate nella tabella. 2 (tranne i contatti 1 e 14) è realizzato relativo alla custodia dello strumento.
2. Il controllo delle modalità sui contatti 1 e 14 del CRT viene effettuato rispetto al potenziale catodico (-2000 V).
3. Le modalità di funzionamento possono differire da quelle indicate in Tabella. 1 e 2 di ±20%.

Autore: Zakharychev E.V., ingegnere progettista; Pubblicazione: cxem.net

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