Устройство и принцип работы осциллографа

Описание конструкции измерительного прибора. Осциллограф состоит из трех блоков: базового блока, развертки стробоскопической I2PC-I и преобразователя стробоскопического 12ПС-1.

Диаграммы, поясняющие принцип работы структурной схемы "лупы времени". Коэффициент усиления усилителя меняется при изменении величины обратной связи (выбирается переключателем МАСШТАБ). Динамический диапазон усилителя по выходу от -10 до +12 в. Напряжение с выхода усилителя подается на компаратор конца зоны, где сравнивается с постоянным напряжением, равным амплитуде основного напряжения развертки. В момент сравнения на выходе компаратора появляется напряжение. Момент появления этого напряжения зависит от крутизны напряжения растяжки, значит, масштаба растяжки и от времени появления начала зоны, то есть момента прохождения напряжения на входе усилителя растяжки через 0. Напряжение с выхода компаратора конца зоны подается на формирователь зоны, на другой вход которого подается импульс начала зоны. На выходе формирователя зоны появляется импульс, фронт которого совпадает с появлением начала зоны, а спад - с появлением конца зоны, и, значит, длительность импульса обратно пропорциональна выбранному масштабу растяжки длительности развертки.

Импульс зоны подается на модулятор яркости для подсвета части сигнала, которая растягивается, кроме того, этот импульс осуществляет запуск триггера. Другой триггер I запускается "концом" обратного хода пилообразного напряжения. Напряжение триггера подается для управления триггера. Триггер запускается дифференцированными импульсами зоны - положительными от начала зоны, отрицательными от конца зоны, положительными импульсами обратного хода пилообразного напряжения. Импульсы зоны не действуют на триггер в моменты, когда управлявшее напряжение с триггера низковольтное. Таким образом, на выходе триггера II появляется напряжение. Триггеры I, II управляют (напряжения и работой коммутаторов (диодные мосты) с общей нагрузкой - вход оконечного усилителя. Они открываются, если низковольтные. На вход одного коммутатора подается основное напряжение развертки, на вход другого - растянутое напряжение. Таким образом, коммутаторы подключат к оконечному усилителю один раз основную развертку, другой раз - растянутую в момент появления зоны (см.осциллограммы). Кроме того, напряжение триггера подается на вход оконечного усилителя (У вход) для того, чтобы изображение всего сигнала и его части были разведены по вертикальной оси и осциллограмма напряжения с выхода модулятора, поясняющая гашение и подсвет участков развертки,

Общий вид прибора представлен на рисунке в инструкции. Базовый блок состоит конструктивно из двух основных частей - собственно базового и блока питания, механически скрепленных между собой с помощью винтов. Блок развертки выполнен в единой конструкции. Блок преобразователя выполнен из двух основных частей - самого преобразователя стробоскопического и блока (смесителя преобразователя). Блок развертки и преобразователь стробоскопический - вставные. При разборке прибора (в случае ремонта) необходимо руководствоваться следующим порядком. При ремонте блоков развертки или преобразователя блоки вынимаются из базового блока со стороны передней части с помощью ручек-запоров, предварительно освободив винт в верхней части блока. При ремонте блока питания последний отсоединяется от базового блока. При разборке блока питания необходимо отсоединить гибкие шланги, соединяющие цепи блока питания и базового блока.

Монтаж прибора выполнен в основном на печатных платах. Для удобства регулировки и ремонта все платы (за исключением высокочастотных) электрически соединяются со схемой с помощью разъемов. На рисунке в инструкции представлен общий вид прибора со снятыми крышками. Приборы, поставляемые для нужд генерального заказчика, должны иметь встроенный счетчик времени наработки емкостью не менее 2500 часов, который устанавливается на левом боковом кронштейне прибора.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ. Схемы, на элементы которых даны ссылки в настоящем разделе инструкции. Общий вид прибора со снятыми крышками. Питание источников осуществляется от выходных обмоток трансформатора. Все источники представляют выпрямитель на кремниевых диодах, работающий на емкостную нагрузку к схему компенсационного стабилизатора напряжения, выполненного на полупроводниках с последовательно включенным регулирующим элементе.

С двух последовательно включенных стабилизаторов +100 В и +150 В. В схемах источников -100 В и +100 В в регулирующий элемент входит, кроме регулирующего транзистора буферный каскад, состоящий из транзистора, шунтирующего транзистора и источника напряжения, выполненного по схеме параметрического стабилизатора на стабилитроне. Разностью напряжений на стабилитронах и за переходе, регулирующего транзистора управляется напряжение на переходе 3-К транзистора буферного каскада. В зависимости от входного напряжения меняется общее сопротивление буферного каскада. Это позволяет облегчить режим работы регулирующего элементе. На базу транзистора Т5 (плата Ш 4) подается часть выходного напряжения, снимаемого с делителя SI6+PI8, которое сравнивается с опорным напряжением. Опорное напряжение подается на усилительный транзистор со стабилитрона Д 3 через эмиттерный повторитель Т4. Любое изменение выходного напряжения вызывает изменение эмиттерных напряжений транзисторов, регулирующего элемента. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью потенциометра. Источник +100 В. Стабилизированный источник, предназначенный для питания цепей и схем базового блока, блока развертки, стробоскопического преобразователя и питания выносного пробника. Аналогично источнику 100 В содержит регулирующий элемент с буферным каскадом и усилитель постоянного тока. Опорным для усилителя 100 В служит источник 100 Б. Через делитель ES+RI3 на базу транзистора ТЗ (плата я 4) подается часть выходного напряжения, которое сравнивается с опорным. Любое изменение выходного напряжения приводит к изменению напряжения на базе транзистора ГЗ, в результате чего меняется напряжение на транзисторах TI, Тб (плата № 4) и регулирующем элементе. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью резистора 211. Источник +150 В Источник I50 В последовательно соединенный с источником +100 В, предназначен для питания усилителя развертки.

Схема стабилизированного источника +150 В содержит регулирующий элемент, в который входят 2 последовательно включенные транзистора типа П306А (Т2, ТЗ) и двухкаскадный усилитель постоянного тока, выполненный на печатной плате. Первый каскад работает на транзисторе Тб. Второй каскад - на транзисторе Т4. Источником опорного напряжения первого каскада является стабилитрон Д7 (Д814А). Стабилитрон Д8, включениый в прямом направлении, является термокомпенсирующим. Источник спорного напряжения второго каскада - стабилитрона Д814А (ДЗ и Д4-). На базу транзистора Тб через делитель 215-217 подается часть выходного напряжения, которое сравнивается с опорным. Любое изменение выходного напряжения вызывает изменение эмиттерных напряжений Тб, Т4- (плата № 5) и регулирующего элемента Т2, ТЗ. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью резистора RI6 источник -20 В. Стабилизированный источник, предназначенный для питания "лупы времени" и генератора стробимпульсов, включает в себя

регулирующий элемент на транзисторах П217А ТЭ и Л214А (Т8) и усилитель постоянного тока на транзисторах МПБT. Усилитель постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме. Опорное напряжение снимается со стабилитрона Д814А. Питание усилительного транзистора осуществляется повышенным напряжением, снимаемым с параметрического стабилизатора, выполненного на стабилитроне ДБ14А (Д2). Часть выходного напряжения через делитель Е6~Е8 подается на усилительный транзистор Т2 и сравнивается с опорным напряжением, подаваемым через эмиттерный повторитель TI.

Любое изменение выходного напряжения вызывает изменение эмиттерных напряжений на транзисторах TI, Т2 и соответственно на регулирующих элементах Т8, Т9. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью резистора

К7. Источник -12,6 В стабилизированный источник предназначен для питания узлов и схем прибора. Схема стабилизатора включает в себя регулирующий элемент на транзисторах типа Я214А(ТЮ) и 15 ТЗ плата № 6 и усилитель постоянного тока на транзисторе МП15 ДО плата № 6. Источником опорного напряжения является стабилитрон Д6аА плата б. Через делитель KI2-S-BI4 на базу усилительного транзистора подается часть выходного напряжения. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью потенциометра Б13. Питание источника -12,6 В осуществляется стабилизированным напряжением -20 В. Источники +20 В и +12,6 В. Схема стабилизированных источников +20 В и +12,6 В, предназначенных для питания цепей и схем осциллографа. Усилитель постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах МШ4-Б. Источником опорного напряжения является стабилитрон Д814А. Регулировка выходного напряжения +20 В осуществляется потенциометром Р6. В регулирующий элемент источника -12,6 В входят два транзистора типа 2TSC3A (TI6). П7С1А. Усилитель постоянного тока выполнен на транзисторе. Регулировка выходного напряжения +12,6 В осуществляется потенциометром 512. источник +6,3 В источник +0.З В предназначен для питания расширителя и пеней накала выносного пробника. Схема стабилизатора напряжения по принципу компенсационного стабилизатора с последовательно элементом и усилителем постоянного тока. Регулирующем элементом является составной триод, в который входят транзистора Д214А (TI) и МП15. Усилитель постоянного тока работает на транзисторе Т5. Для улучшения стабильности схемы в качестве нагрузочного сопротивления усилительного транзистора служит стабилизатор тока. Роль сопротивления выполняет переход эмиттер-коллектор транзистора TI, управляемого разностью между опорным напряжением (стабилитронов Д1 плата 4 5) и падением напряжения на резисторе ИЗ. Регулировка выходного напряжения осуществляется потенциометром.

Стабилизированный источник предназначен для питания преобразователя высоковольтного блока. Источник также выполнен по схеме стабилизатора компенсационного типа с последовательно включенным регулирующим элементом. В

качестве регулирующего элемента применен составной триод, в который входят транзисторы типа П217А или П214А. Усилитель постоянного тока выполнен на транзисторе Ш115. Источником опорного напряжения является стабилитрон Д814А. Часть выходного напряжения обратной связи, снимаемая с делителя, сравнивается с опорным напряжением и подается на базу усилительного транзистора. Любое изменение напряжения обратной связи вызывает изменение напряжения на переходе эмиттер-база усилительного транзистора и в результате этого - коллекторного сопротивления регулирующего элемента. Регулируется выходное напряжение +13 В потенциометром. Высоковольтный блок питания.