Sonda-oscilloscopio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

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Quando si riparano e si installano apparecchiature da qualche parte lontano da un laboratorio ben attrezzato, i "fratelli minori" degli strumenti di misura - tutti i tipi di sonde, indicatori e sonde - diventano assistenti indispensabili per un radioamatore. Sicuramente, nell'arsenale di qualsiasi specialista c'è almeno uno o anche più di questi dispositivi. Ma non tutti possono vantarsi di avere un oscilloscopio di piccole dimensioni. Gli oscilloscopi basati su LCD importati che sono apparsi di recente sono convenienti per pochi al loro prezzo. E vorrei avere un dispositivo di piccole dimensioni che ti permetta di controllare visivamente il segnale e determinarne almeno approssimativamente forma, frequenza e ampiezza!

Come risultato di numerosi esperimenti, è nata una sonda per oscilloscopio di piccole dimensioni. I suoi "vantaggi" includono dimensioni ridotte, alimentazione autonoma, basso consumo energetico e una forma pratica che consente di regolare e riparare le apparecchiature senza distogliere lo sguardo dalla sonda. Purtroppo, a causa dei microcircuiti utilizzati, che non sono molto veloci, la sonda si è rivelata a bassa frequenza, ma può trovare molte applicazioni. Ad esempio, la sonda è stata testata nella riparazione e regolazione di televisori, orologi, registratori e altri dispositivi analogici e digitali. Come un vero oscilloscopio, la sonda consente di controllare visivamente il segnale di ingresso e determinarne approssimativamente i parametri e funge anche da indicatore del filo di fase della rete. Il diagramma della sonda è mostrato in Fig.1.

Fig. 1. Diagramma schematico della sonda (clicca per ingrandire)

La sua base è la matrice LED ALS340, che contiene 35 LED - 7 righe di 5 colonne.

Il generatore di impulsi di clock (scansione orizzontale) è assemblato sugli elementi DD1.1...DD1.3. L'interruttore SA1 seleziona la gamma di frequenza richiesta e il resistore R3 sincronizza il segnale. Dal generatore, gli impulsi vengono inviati al contatore-decodificatore DD2, le cui uscite controllano il funzionamento degli interruttori a transistor. I tasti passano alternativamente attraverso le righe della matrice, grazie alla quale si forma una scansione orizzontale. Sebbene la risoluzione della matrice sia ​​bassa, è comunque in grado di visualizzare un'onda sinusoidale, impulsi rettangolari, dente di sega e altri segnali periodici. Un segnale vicino alla soglia di sincronizzazione appare particolarmente efficace e "leggibile". Quindi si sposta su uno dei lati, che in molti casi è preferibile a uno stop completo.

Il dispositivo di deviazione verticale del fascio è costituito da un condensatore C1, un interruttore SA2 che consente di controllare una tensione costante o alternata, un divisore resistivo R1-R4-R5, un interruttore SA3 che seleziona la gamma del segnale di ingresso richiesta, quattro comparatori del DA1 chip ed elementi corrispondenti DD1.4, DD3. I diodi VD1, VD2 proteggono gli ingressi del comparatore dai sovraccarichi. I resistori R6 ... R11 impostano le tensioni di soglia sui comparatori, da un lato, e dall'altro creano una "massa virtuale" necessaria per il normale funzionamento del chip DA1.

Quando non c'è segnale in ingresso, tutti i comparatori sono spenti, e quindi l'elemento DD1.4 è attivo nel matcher. In questo caso, i LED della colonna centrale emettono, formando una linea di scansione zero. Quando viene visualizzato un segnale di ingresso di polarità positiva, i comparatori DA1.1, DA1.2 si attivano alternativamente e negativo - DA1.3, DA1.4. La logica del matcher è scelta in modo tale che in caso di funzionamento di tutti i comparatori si accendano solo i led più esterni. Ciò ha permesso di ottenere un'immagine sullo schermo da una catena di punti luminosi che trasmettono oggettivamente informazioni sulla forma del segnale in studio. Resistori R12...R16 - limitatori di corrente per la matrice LED. Riducendo la loro resistenza, è possibile aumentare la luminosità, ma ciò comporterà un aumento del consumo energetico della sonda. Gli elementi VT8, VT9, VD3 formano un regolatore di tensione.

Nella versione dell'autore, la sonda è assemblata in una custodia del "Sign Logic Indicator", precedentemente prodotto dalla nostra industria. Il suo aspetto è mostrato in Fig.2. In esso, invece dell'indicatore ALS324 "nativo", è installata la matrice ALS340. Installazione di parti - miste (stampate a cerniera), grazie alla sua alta densità. La disposizione e le dimensioni della sonda sono determinate principalmente dagli interruttori e dai resistori variabili utilizzati. Come custodia, puoi utilizzare qualsiasi scatola di plastica, ad esempio una custodia per spazzolini da denti, penne stilografiche, astuccio. La matrice LED è installata nella parte inferiore del corpo vicino alla sonda ad ago in metallo, lì vengono visualizzati anche gli organi di regolazione. L'installazione è stata eseguita con un filo sottile MGTF.

Fig.2. Schema di montaggio

Fonte di alimentazione: batteria 6F22 o "Krona". I microinterruttori PD3-4 sono usati come SA9 e SA2, SA1 insieme a SA2 - un blocco di interruttori da una scheda di rete importata. Resistori variabili R3, R5 - controlli del volume del lettore. Questi elementi possono essere diversi, la cosa principale è che sono piccoli. Invece di ALS340, puoi installare AL306A, B, Zh, I. Diodo Zener VD3 - in una custodia di vetro. Condensatore C1 - K73-9, C2 ... C7 - ceramico, di piccole dimensioni. Tutti i microcircuiti della serie K561 sono sostituiti da K176. Invece di K561IE8, puoi usare K561IE9 (tenendo conto delle differenze nella piedinatura). Il quad OU K1401UD2 può essere sostituito da due dual K157UD2 installandoli uno sopra l'altro.

La sonda, assemblata da parti note buone, inizia a funzionare immediatamente. Potrebbe essere necessario scegliere il valore di R2 - per una leggera sovrapposizione di intervalli adiacenti, e R8, R11 - per un funzionamento uniforme dei comparatori di segnali positivi e negativi. Lavorare con una sonda non è praticamente diverso dal lavorare con un normale oscilloscopio.

Letteratura

1. Goroshkov BI Elementi di dispositivi elettronici radio. - MRB, N1125.
2. Gutnikov VS Elettronica integrata nei dispositivi di misura.
3. Parol NV, Kaidalov SA Indicatori di sintesi dei segni e loro applicazione. - MRB, N1122.
4. Shilo V.L. Chip CMOS popolari: un manuale.

Autore: V.Rubashka, Lisichansk; Pubblicazione: cxem.net

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