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.

Diagramme, die das Funktionsschema der "Zeitlupe" erklären. Die Verstärkung des Verstärkers ändert sich, wenn sich der Wert der Rückkopplung ändert (wählbar über ZOOM). Die Spannung vom Ausgang des Verstärkers wird dem Komparator am Ende der Zone zugeführt, wo sie mit einer konstanten Spannung verglichen wird, die der Amplitude der Hauptspannungsabtastung entspricht. Zum Zeitpunkt des Vergleichs erscheint am Ausgang des Komparators eine Spannung. Der Moment, in dem diese Spannung auftritt, hängt von der Steilheit der Dehnungsspannung ab, also vom Umfang der Dehnung und vom Zeitpunkt des Auftretens des Zonenanfangs, dh dem Moment, in dem die Spannung am Eingang des Dehnungsverstärkers durch 0 fließt. Die Spannung vom Ausgang des Komparators am Ende der Zone wird dem Zonengenerator zugeführt, an dessen anderen Eingang der Zonenanfangsimpuls angelegt wird. Am Ausgang des Zonenformers erscheint ein Impuls, dessen Vorderseite mit dem Beginn der Zone übereinstimmt, und der Rückgang mit dem Ende der Zone, was bedeutet, dass die Impulsdauer umgekehrt proportional zur gewählten Ausdehnungsskala der Sweep-Dauer ist.

Der Zonenimpuls wird dem Helligkeitsmodulator zugeführt, um einen Teil des Signals zu beleuchten, der sich dehnt, und dieser Impuls löst den Auslöser aus. Der andere Trigger I wird am "Ende" des Sägezahnspannungsrücklaufs ausgelöst. Die Triggerspannung wird zur Steuerung des Triggers angelegt. Der Auslöser wird durch differenzierte Zonenimpulse ausgelöst - positive vom Zonenanfang, negative vom Zonenende, positive Rücklaufimpulse der Sägezahnspannung. Zonenimpulse wirken nicht auf den Trigger, wenn die vom Trigger kontrollierte Spannung Niederspannungs ist. Somit erscheint am Ausgang des Triggers II eine Spannung. Die Trigger I, II steuern (die Spannung und den Betrieb der Schalter (Diodenbrücken) mit einer Gesamtlast - dem Eingang des Endverstärkers -. Sie öffnen sich, wenn sie Niederspannungs sind. Am Eingang eines Schalters wird die Hauptspannung des Sweeps angelegt, am Eingang des anderen wird eine gestreckte Spannung angelegt. Somit verbinden die Schalter einmal den Hauptabtastvorgang mit dem Endverstärker, das andere Mal den Streckvorgang, wenn die Zone erscheint (siehe Oszilloskop). Außerdem wird die Triggerspannung an den Eingang des Endverstärkers (Am Eingang) angelegt, um sicherzustellen, dass das gesamte Signal und ein Teil des Signals entlang der vertikalen Achse getrennt sind, und das Spannungssignal vom Ausgang des Modulators, das das Löschen und Beleuchten von Abtastbereichen erläutert, wird an den Eingang des Endverstärkers (Am Eingang) angelegt, um sicherzustellen, dass das gesamte Signal und ein Teil davon entlang der vertikalen Achse getrennt sind.,

Die allgemeine Ansicht des Geräts ist in der Abbildung in der Anleitung dargestellt. Die Basiseinheit besteht strukturell aus zwei Hauptteilen - der Basiseinheit und dem Netzteil, die mechanisch mit Schrauben miteinander verbunden sind. Der Scanner ist in einem einheitlichen Design ausgeführt. Die Umrichtereinheit besteht aus zwei Hauptteilen - dem Stroboskopwandler selbst und dem Block (dem Umrichtermischer). Der Scanner und der Konverter sind stroboskopisch - steckbar. Bei der Demontage des Gerätes (im Falle einer Reparatur) ist die folgende Reihenfolge zu beachten. Bei Reparaturen am Scanner oder Umrichter werden die Einheiten mit Hilfe von Verriegelungsgriffen aus der Basiseinheit an der Vorderseite entfernt, wobei die Schraube oben an der Einheit gelöst wird. Bei der Reparatur des Netzteils wird das Netzteil von der Basiseinheit getrennt. Wenn Sie das Netzteil demontieren, müssen Sie die flexiblen Schläuche, die die Stromkreise des Netzteils und der Basiseinheit verbinden, abziehen.

Die Montage des Gerätes erfolgt hauptsächlich auf Leiterplatten. Zur einfachen Einstellung und Reparatur werden alle Karten (mit Ausnahme der Hochfrequenzkarten) elektrisch über Anschlüsse mit der Schaltung verbunden. Die Abbildung in der Bedienungsanleitung zeigt eine allgemeine Ansicht des Geräts mit ausgebauten Abdeckungen. Die für die Bedürfnisse des allgemeinen Kunden gelieferten Geräte müssen über einen integrierten Betriebsstundenzähler mit einer Kapazität von mindestens 2.500 Stunden verfügen, der an der linken seitlichen Halterung des Geräts angebracht ist.

DAS GERÄT UND DIE ARBEIT DER KOMPONENTEN. Schemas, auf deren Elemente in diesem Abschnitt der Anleitung verwiesen werden. Allgemeine Ansicht des Geräts mit ausgebauten Abdeckungen. Die Stromversorgung der Quellen erfolgt über die Ausgangswicklungen des Transformators. Alle Quellen stellen einen Gleichrichter auf Siliziumdioden dar, der an einer kapazitiven Last zur Schaltung eines Spannungskompensationsstabilisators arbeitet, der an Halbleitern mit einem in Reihe geschalteten Regelelement ausgeführt wird.

Von zwei in Reihe geschalteten Stabilisatoren +100 V und + 150 V. In den Quellenschaltungen -100 V und + 100 V ist das Regelelement mit Ausnahme des Regeltransistors in eine Pufferstufe eingeschlossen, die aus einem Transistor, einem Bypass-Transistor und einer Spannungsquelle besteht, die gemäß der parametrischen Stabilisatorschaltung an der Zenerdiode hergestellt ist. Die Spannungsdifferenz an den Zenerdioden und hinter dem Übergang, der den Transistor regelt, wird durch die Spannung am Übergang 3 an den Pufferstufen-Transistor gesteuert. Abhängig von der Eingangsspannung ändert sich der Gesamtwiderstand der Pufferstufe. Dies erleichtert den Betrieb des Regelelements. Die Basis des Transistors T5 (Platine Ø 4) wird mit einem Teil der Ausgangsspannung versorgt, der vom SI6+PI8-Teiler entfernt wird, der mit der Referenzspannung verglichen wird. Die Referenzspannung wird von der Zenerdiode D 3 über den Emitter-Repeater T4 an den Verstärkungstransistor angelegt. Jede Änderung der Ausgangsspannung bewirkt, dass sich die Emitterspannungen der Transistoren, des Regelelements, ändern. Die Einstellung der Ausgangsspannung erfolgt über ein Potentiometer. Quelle +100 V. Eine stabile Quelle, die für die Stromversorgung der Schaltungen und Schaltungen der Basiseinheit, des Scanners, des Stroboskopwandlers und der Stromversorgung des externen Tasters vorgesehen ist. Ähnlich wie die 100-V-Quelle ein Regelelement mit einer Pufferstufe und einem DC-Verstärker enthält. Als Referenz für den Verstärker 100 V dient die Quelle 100 B. Über den ES + RI3-Teiler wird ein Teil der Ausgangsspannung an die Basis des TZ-Transistors (Platine i 4) angelegt, der mit der Referenzspannung verglichen wird. Jede Änderung der Ausgangsspannung führt zu einer Änderung der Spannung auf der Basis des GZ-Transistors, wodurch sich die Spannung an den Transistoren TI, Tb (Platine Nr. 4) und dem Steuerelement ändert. Die Ausgangsspannung wird mit dem Widerstand 211 eingestellt. +150-V-Quelle Die I50-V-Quelle, die in Reihe mit der +100-V-Quelle verbunden ist, dient zur Stromversorgung des Sweep-Verstärkers.

Die + 150 V stabilisierte Quellenschaltung enthält ein Regelelement, das 2 in Reihe geschaltete Transistoren vom Typ P306A (T2, TZ) und einen auf der Leiterplatte ausgebildeten zweistufigen DC-Verstärker umfasst. Die erste Kaskade läuft auf einem Tb-Transistor. Die zweite Kaskade ist auf dem Transistor T4. Die Quelle der Referenzspannung der ersten Stufe ist die Zenerdiode D7 (D814A). Die in Vorwärtsrichtung eingeschaltete Zenerdiode D8 ist thermokompensierend. Die Quelle der umstrittenen Spannung der zweiten Kaskade ist die Zenerdiode D814A (DZ und D4-). Die Basis des Tb-Transistors wird durch den Teiler 215-217 mit einem Teil der Ausgangsspannung versorgt, der mit dem Referenzteil verglichen wird. Jede Änderung der Ausgangsspannung bewirkt eine Änderung der Emitterspannungen Tb, T4- (Platine Nr. 5) und des Regelelements T2, TZ. Eine stabilisierte Quelle, die für die Stromversorgung der "Zeitlupe" und des Strobimpulsgenerators vorgesehen ist, umfasst die Spannungsanpassung der Ausgangsspannung mit einem RI6-Widerstand von -20 V. Die stabilisierte Quelle, die für die Stromversorgung der "Zeitlupe" und des Strobimpulsgenerators vorgesehen ist, umfasst

das Regelelement an den Transistoren P217A TE und L214A (T8) und einem DC-Verstärker an den MPBT-Transistoren. Der DC-Verstärker ist in einer Differentialschaltung ausgeführt. Die Spannungsversorgung des Verstärkertransistors erfolgt durch eine erhöhte Spannung, die vom parametrischen Stabilisator an der Zenerdiode DB14A (D2) entfernt wird. Ein Teil der Ausgangsspannung wird über den Teiler E6 ~ E8 dem Verstärkungstransistor T2 zugeführt und mit der über den Emitter-Repeater TI zugeführten Referenzspannung verglichen.

Jede Änderung der Ausgangsspannung bewirkt eine Änderung der Emitterspannungen an den Transistoren TI, T2 und jeweils an den Steuerelementen T8, T9. Die Ausgangsspannung wird über einen Widerstand eingestellt

K7. -12,6-V-Quelle Die stabilisierte Quelle dient zur Stromversorgung von Geräteknoten und -schaltungen. Die Stabilisatorschaltung umfasst ein Regelelement an Transistoren vom Typ I214A (TY) und 15 TZ-Platine Nr. 6 und einen DC-Verstärker am Transistor MP15 BIS zur Platine Nr. 6. Die Referenzspannungsquelle ist die Zenerdiode D6aA der Platine b. Ein Teil der Ausgangsspannung wird über den Teiler KI2-S-BI4 an die Basis des Verstärkungstransistors geliefert. Die Ausgangsspannung wird mit dem Potentiometer B13 eingestellt. Die Stromversorgung der -12,6-V-Quelle erfolgt mit einer stabilisierten Spannung von -20 V. Die Quellen +20 V und +12,6 V. Das Schema der stabilisierten Quellen +20 V und +12,6 V, die für die Versorgung der Schaltungen und Schaltungen des Oszilloskops bestimmt sind. Der DC-Verstärker ist nach einer Differentialschaltung an den Transistoren MX4-B. Die Referenzspannungsquelle ist die Zenerdiode D814A. Die Einstellung der Ausgangsspannung +20 V erfolgt über das Potentiometer P6. Das Steuerelement der -12,6-V-Quelle umfasst zwei Transistoren vom Typ 2TSC3A (TI6). P7C1A. Der DC-Verstärker ist auf einem Transistor ausgeführt. Die Einstellung der Ausgangsspannung +12,6 V erfolgt über das Potentiometer 512. quelle +6,3 V Quelle +0.H ist für die Stromversorgung des Expanders und der Glühschaum der externen Sonde vorgesehen. Spannungsstabilisator-Schaltung nach dem Prinzip eines Kompensationsstabilisators mit einem in Reihe geschalteten Element und einem Gleichstromverstärker. Das Regelelement ist eine zusammengesetzte Triode, die die Transistoren D214A (TI) und MP15 umfasst. Der DC-Verstärker arbeitet mit einem T5-Transistor. Um die Stabilität der Schaltung zu verbessern, dient der Stromstabilisator als Lastwiderstand des Verstärkungstransistors. Die Rolle des Widerstands wird durch den Übergang des Emitter-Kollektors des Transistors TI durch die Differenz zwischen der Referenzspannung (Zenerdioden D1 Platine 4 5) und dem Spannungsabfall am Widerstand AUS gesteuert. Die Einstellung der Ausgangsspannung erfolgt über ein Potentiometer.