Для чего нужен и как работает осциллограф


Первое знакомство с осциллографом. Видеоурок для начинающих радиомастеров.

Дифференциальный усилитель, собранный на транзисторах ТП-2Т312Б, Т12-2Т312Б, выполняет роль инвертора. Дифференциальный усилитель имеет несимметричный вход и симметричный выход. С коллектора TII снимается инвертированный аналоговый сигнал, с коллектора TI2 - не инвертированный. Резистором х1 осуществляется центровка дифференциального усилителя. Резистор 237 служит для установления коэффициента усиления. Резистор S4I служит для установления коэффициента усиления в положении HH3SP. Резистор S9 выведен под шлиц на переднюю панель и служит для подстройки калибровки чувствительности. Резистором RI4 (с переключателем) устанавливается не калиброванный коэффициент отклонения. Аналоговый сигнал с одного из коллекторов дифференциального усилителя через переключатель и делитель чувствительности подается на вход усилителя аналогового сигнала. В результате сравнения напряжения на емкости Ср с последовательным рядом "вырезок" входного сигнала и отработки. преобразователем сигнала рассогласования на выходе блока образуется аналоговый сигнал ступенчатой формы, огибающая которой соответствует форме исследуемого сигнала в масштабе времени, определяемом блоком развертки I2PC-I. Далее аналоговый сигнал поступает на вход дифференциального усилителя.

Блок усилителей и коммутатора. Входной каскад усилителя аналогового сигнала - сложный эмиттерный повторитель с высоким входным сопротивлением, собранным на транзисторах TI-IT308B, T2-IT308B, Т6-2Т312Б. Далее аналоговый сигнал поступает на предварительный усилитель, собранный на транзисторах Т9-2Т312Б, Т12-2Т326Б. Предварительный усилитель - не инвертирующий усилитель на 2 транзисторах, охваченных отрицательной обратной связью. Резистор ?24 служит для установления режима предварительного усилителя. На базу транзистора Т9 с движка потенциометра, расположенного на передней панели подается постоянное напряжение, обеспечивающее смещение сигнала по вертикали. Усиленное напряжение аналогового сигнала с нагрузки в коллекторе TI2 через ключевую диодную схему подается на выходной усилителъ аналогового сигнала. Ключевая диодная схема (Д9, ДЮ, ДП, Д12) коммутируется перепадами напряжений с коллекторов коммутатора каналов. Коммутатор каналов представляет собой триггер (Т8-1Т308Б, ТП-1Т308Б), который может находиться в любом устойчивом состоянии, когда один из коллекторов Т8 или TII может иметь высокий потенциал (15 В), а другой - потенциал, близкий к нулю (одноканальный режим работы) или выдавать с коллекторов TS, TII напряжение в виде "меандра" (двухканальный режим работы).

На транзисторе ТЗ-1Т308Б собран усилитель - инвертор запускающих импульсов для улучшения условий запуска триггера. Напряжения питания на этот усилитель подаются только при 2-х канальной работе. На плате "блок усилителей, и коммутатор" расположены, кроме того, эмиттерный повторитель и предварительный усилитель аналогового сигнала канала II (Т4, Т5, Т7, TI0, TI3), собранные по такой же схеме, как и для канала I. Сигналы с предварительных усилителей I и 11 каналов подаются на выходной усилитель аналогового сигнала. Выходной усилитель - УНТ на двух транзисторах TI4-2Т326Б, TI6-2T6G2E, охваченных отрицательной обратной связью.

Режим выходного каскада устанавливается резистором Я53. Резистор Е52 устанавливается коэффициентом усиления выходного каскада. Резистор S59 служит для установления режима выходного каскада только при работе двух каналов вместе (I + II). В режиме ФУНКЦ.аналоговый сигнал канала II подается на УНТ для функционального режима и далее на оконечный усилитель развертки ("х" вход). УПТ для функционального режима собран на транзисторах Т15-2Т326Б, Т17-2Т602Б, охваченных отрицательно обратной связью. Выбор режима этого усилителя осуществляется резистором 56. Питание на этот усилитель (+12,6 В, -100 В) подается только в режиме ФУНКЦ. С выхода (контакт з) выходного усилителя аналогового сигнала сигнал одного из каналов поочередно или с 2 каналов вместе подается на оконечный усилитель развертки и далее на ЗЛТ.

Устройство автокомпенсации представляет собой интегрирующий УПТ с динамической характеристикой симметричной относительно нуля, динамическим диапазоном выходного напряжения +50 В и коэффициентом усиления 800-1000. Он предназначен для усиления и интегрирования, т.е. выделения постоянной составляющей аналогового сигнала в качестве сигнала рассогласования для введения в петлю обратной связи преобразователя. Устройство автокомпенсации замыкает петлю обратной связи параллельно основной петле (за счет интегрирующего усилителя) и выполняет ту же функцию, что и основная петля, но с большой постоянной времени (порядка нескольких секунд. За счет интегрирующего усилителя. При включении прибора, переключении коэффициентов отклонения или по другим причинам напряжения на выходе УПТ может зайти на нелинейный участок усилителя за счет большого напряжения на входе и петля обратной связи по цепи автокомпенсаций окажется разомкнутой. В этом случае оператор нажимает на кнопку nOvICK ЛУЧА, и реле PI и Р2 отключает вход. УПТ от выхода расширителя и подключается к потенциометру EI. Напряжение выставлено EI таким образом, чтобы усилитель находился в линейном режиме. При отжатии кнопки напряжение на выходе не успеет быстро измениться из-за большой постоянной времени УПТ, петля обратной связи будет замкнута и напряжение на выходе УПТ будет стремиться к нулю.

Базовый блок. Лупа времени схема временной растяжки собрана на транзисторах TI-T23 (схема принципиальная электрическая. Входной эмиттерный повторитель - транзистор TI типа 2Т312Б (см.описание в инструкции блок-схемы). Вычитающее устройство - 2 эмиттерных повторителя (транзисторы Т2, Т5, аналогичные по характеристикам, но разной проводимости МППА, МП-15А) с общей эмиттерной нагрузкой ?11, на входы которых поступают положительное пилообразное напряжение и отрицательное напряжение смещения зоны. Таким образом, создаваемые входными напряжениями токи на общей нагрузке EII вычитаются. Таким образом, в момент равенства входных напряжений выходное напряжение с вычитающего устройства проходит через 0. Коэффициент передачи вычитающего устройства примерно 0,5. Усилитель растяжки не инвертирующий (транзисторы ТП-2Т326Б, TI4-2T3I2E) с глубокой обратной связью. Коэффициент усиления усилителя выбирается дискретно переключателем путем изменения глубины обратной связи. Коэффициент усиления усилителя растяжки. Суммарный коэффициент усиления - вычитающее устройство, усилитель растяжки - 2; 5; 10. Имеется возможность подстройки коэффициента усиления на каждом диапазоне "масштаба" резисторами S3, 25, R7, расположенными на плате см.схему в инструкции. Компаратор начала зоны собран на транзисторах T4-2T3I2B, Т7 -1Т308Б. Т4 - собственно компаратор ло нулевому уровню. Резистором R7 устанавливается предел срабатывания начала зоны. Т7 - усилитель компаратора с фиксирующий туннельным диодом Д2. Как только напряжение на базе Т4 превысит напряжение на эмиттере, напряжение на коллекторе Т4

упадет, откроется через туннельный диод Д2, являющийся частью коллекторной нагрузки Т7, пойдет ток и переведет диод в "высоковольтное" состояние. В низковольтное состояние диод возвратится на обратном ходу пилообразного напряжения. Компаратор конца зоны собран на транзисторе TI5-2T3I2B, TI3, туннельном диоде ДЗ. Работает компаратор аналогично компаратору начала зоны, только по уровню примерно 9-Ю 3 (уровень устанавливается потенциометром Кч-9), равным амплитуде, пилообразного напряжения в точке 1н1. Напряжение с туннельного диода Д2) зачала зоны поступает на базу Т9 формирователя зоны и открывает его, формируется отрицательный перепад импульсов зоны, напряжение с туннельного диода ДЗ конца зоны подается на эмиттер ТЭ и в момент появления конца зоны закрывает его. Таким образом, на коллекторе Т9 появляется отрицательный импульс зоны, который инвертируется транзистором TIOIT3I3A повторяется эмиттерным повторителем TI2. Для того, чтобы ток туннельного диода Д2 начала зоны не влиял на работу туннельного диода ДЗ конца зоны, применены диоды с разными токами Д2 - 2 мА, ДЗ - 10 мА и в цепи базы Т9 стоит развязывающее сопротивление 221. Подключение на экране нормальной и растянутой развертки производится с помощью 2 коммутаторов, собранных на диодных мостовых схемах (Д5+Д8, Д9+Д12) через период, Управление коммутаторами производится 2 триггерами, собранными по одинаковой схеме.

Триггер переключается концом обратного хода развертки и запускается положительным сигналом начала зоны, а также отрицательным сигналом конца зоны по базе Т22 и положительным сигналом конца хода по базе Т23 и управляется напряжением с триггера TI3, T2G. Конец обратного хода открывает Т23, а значит закрывает Т22, приходящий положительный сигнал зоны проходит на базу Т22 только когда открыт диод Д23, а он обычно закрыт напряжением +12,6 В, если управляющее напряжение с триггера Г18, Т20 "высоковольтное", диод Д23 открыт а схема готова к срабатыванию от импульса зоны. Таким образом на выходе триггера Т22, Т23 появляется напряжение U9 см. осциллограммы в инструкции. TI9 служит для передачи напряжения триггера TI3. Т20 на управление модулятором яркости и для разводки разверток по вертикальной оси ЗаГГ. В режиме мост Д5+ДВ, и на входе оконечного усилителя подается только "нормальное" напряжение развертки. Усилитель разверток служит для усиления напряжений по оси вертикального отклонения. Для усиления напряжения развертки по горизонтали служит триггер с симметричным выходом.



Der an den Transistoren TP-2T312B, T12-2T312B montierte Differentialverstärker dient als Inverter. Der Differentialverstärker hat einen unsymmetrischen Eingang und einen symmetrischen Ausgang. Ein invertiertes Analogsignal wird vom TII-Kollektor entfernt, ein nicht invertiertes Analogsignal wird vom Kollektor TI2 entfernt. Mit dem Widerstand x1 wird der Differenzverstärker zentriert. Der Widerstand 237 dient zur Festlegung der Verstärkung. Der Widerstand S4I dient zur Einstellung der Verstärkung in der Position HH3SP. Der Widerstand S9 ist unter den Schlitz an der Vorderseite gezogen und dient zur Anpassung der Empfindlichkeitskalibrierung. Mit dem RI4-Widerstand (mit Schalter) wird ein nicht kalibrierter Abweichungskoeffizient eingestellt. Ein analoges Signal von einem der Kollektoren des Differentialverstärkers wird über einen Schalter und einen Empfindlichkeitsteiler an den Eingang des analogen Verstärkers gesendet. Das Ergebnis ist ein Vergleich der Cp-Behälterspannung mit einer aufeinanderfolgenden Reihe von "Ausschnitten" des Eingangssignals und des Auslaufs. der Fehlersignalwandler erzeugt am Ausgang der Einheit ein analoges Signal in Stufenform, dessen Hüllkurve der Form des zu untersuchenden Signals auf der vom I2PC-I-Scanner definierten Zeitskala entspricht. Als nächstes wird das analoge Signal an den Eingang des Differenzverstärkers gesendet.

Verstärker- und Schaltereinheit. Die Eingangsstufe des analogen Verstärkers ist ein komplexer Emitter-Repeater mit hohem Eingangswiderstand, der an den Transistoren TI-IT308B, T2-IT308B, T6-2T312B montiert ist. Als nächstes wird das analoge Signal an den Vorverstärker gesendet, der an den Transistoren T9-2T312B, T12-2T326B montiert ist. Der Vorverstärker ist ein nicht invertierender Verstärker an 2 Transistoren, die durch negative Rückkopplung abgedeckt sind. Ein Widerstand ?24 stellt den Vorverstärkermodus ein. An der Basis des Transistors T9 wird vom Potentiometermotor an der Vorderseite eine konstante Spannung angelegt, die eine vertikale Verschiebung des Signals ermöglicht. Die verstärkte Spannung des analogen Signals von der Last im Kollektor TI2 wird über eine Schlüsseldiodenschaltung an den analogen Ausgangsverstärker geliefert. Die Schlüsseldiodenschaltung (D9, DU, DP, D12) wird durch Spannungsabfälle von den Kollektoren des Kanalschalters umgeschaltet. Der Kanalschalter ist ein Trigger (T8-1T308B, TP-1T308B), der sich in jedem stabilen Zustand befinden kann, wenn einer der Kollektoren T8 oder TII ein hohes Potenzial (15 V) und der andere ein Potenzial nahe Null haben kann (Einkanal-Betrieb) oder eine "Mäander" -Spannung von den Kollektoren TS, TII ausgeben kann (Zweikanal-Betrieb).

Der TZ-1T308B-Transistor hat einen Umrichter-Verstärker für Auslöseimpulse montiert, um die Triggerauslösebedingungen zu verbessern. Die Versorgungsspannungen für diesen Verstärker werden nur im 2-Kanal-Betrieb zugeführt. Auf der Verstärkereinheit und dem Schalter befinden sich außerdem ein Emitter-Repeater und ein analoger Vorverstärker für Kanal II (T4, T5, T7, TI0, TI3), die nach dem gleichen Schema wie für Kanal I montiert sind. Die Signale von den Vorverstärkern I und 11 Kanälen werden an den analogen Ausgangsverstärker gesendet. Der Ausgangsverstärker ist ein CNT an zwei Transistoren TI4-2T326B, TI6-2T6G2E, die durch negative Rückkopplung abgedeckt sind.

Der Ausgangsstufen-Modus wird mit dem Widerstand I53 eingestellt. Der Widerstand E52 wird durch die Verstärkung der Ausgangskaskade eingestellt. Der Widerstand S59 dient zum Einstellen des Ausgangsstufen-Modus nur, wenn zwei Kanäle zusammen arbeiten (I + II). Im Modus OPTION.das analoge Signal des Kanals II wird für den Funktionsbetrieb an die CN und weiter an den Abtastverstärker ("x" -Eingang) gesendet. Der UPT für den Funktionsmodus ist auf Transistoren T15-2T326B, T17-2T602B montiert, die durch eine negative Rückkopplung abgedeckt sind. Die Wahl des Modus dieses Verstärkers erfolgt durch Widerstand 56. Dieser Verstärker (+12,6 V, -100 V) wird nur im Funktionsmodus mit Strom versorgt. Vom Ausgang (Kontakt h) des analogen Ausgangsverstärkers wird das Signal eines der Kanäle abwechselnd oder von zwei Kanälen zusammen an den Sweep-Endverstärker und dann an den ZLT gesendet.

Die automatische Kompensationsvorrichtung ist ein integriertes UPT mit einer symmetrischen dynamischen Eigenschaft relativ zum Nullpunkt, einem dynamischen Spannungsbereich von +50 V und einem Verstärkungsfaktor von 800-1000. Es wurde entwickelt, um die konstante Komponente des analogen Signals zu verstärken und zu integrieren, dh als Fehlpasssignal für die Einführung in die Rückkopplungsschleife des Umrichters zu isolieren. Die automatische Kompensation schließt die Rückkopplungsschleife parallel zur Hauptschleife (durch den integrierten Verstärker) und führt die gleiche Funktion wie die Hauptschleife aus, jedoch mit einer großen Zeitkonstante (in der Größenordnung von einigen Sekunden. Durch den Integrationsverstärker. Wenn das Gerät eingeschaltet wird, die Abweichungskoeffizienten umgeschaltet werden oder aus anderen Gründen der Ausgangsspannung kann der UPT aufgrund einer großen Eingangsspannung in den nichtlinearen Bereich des Verstärkers gelangen und die Rückkopplungsschleife im automatischen Kompensationskreis ist offen. In diesem Fall drückt der Bediener die nOvICK-Taste des STRAHLS, und das Relais PI und P2 schaltet den Eingang ab. Der UPT wird vom Ausgang des Expanders entfernt und mit dem Potentiometer EI verbunden. Die Spannung wird EI so eingestellt, dass sich der Verstärker im linearen Modus befindet. Wenn der Knopf gedrückt wird, ändert sich die Ausgangsspannung aufgrund der großen Zeitkonstante des UPT nicht schnell, die Rückkopplungsschleife wird geschlossen und die Ausgangsspannung des UPT wird gegen Null tendieren.

Basiseinheit. Zeitlupe Die Zeitstreckschaltung ist auf den Transistoren TI-T23 montiert (die Schaltung ist prinzipiell elektrisch. Der Eingangsemitter-Repeater ist ein TI-Transistor vom Typ 2T312B (siehe Beschreibung in der Flussdiagrammanweisung). Die Subtraktionsvorrichtung - 2 Emitter-Repeater (Transistoren T2, T5, ähnlich in den Eigenschaften, aber unterschiedlicher Leitfähigkeit von MPP, MP-15A) mit einer gemeinsamen Emitterlast ?11, an deren Eingängen eine positive Sägezahnspannung und eine negative Zonenversatzspannung eingehen. Somit werden die durch die Eingangsspannungen erzeugten Ströme an der Gesamtlast EII subtrahiert. Wenn also die Eingangsspannungen gleich sind, geht die Ausgangsspannung vom Subtraktionsgerät durch 0. Der Übertragungsfaktor der Subtraktionsvorrichtung beträgt ungefähr 0,5. Nicht invertierender Streckverstärker (Transistoren TP-2T326B, TI4-2T3I2E) mit tiefer Rückkopplung. Die Verstärkung des Verstärkers wird diskret über den Schalter ausgewählt, indem die Rückkopplungstiefe geändert wird. Der Verstärkungsfaktor des Dehnungsverstärkers. Der Gesamtgewinn ist ein Subtraktionsgerät, der Dehnungsverstärker ist 2; 5; 10. Es ist möglich, die Verstärkung für jeden Bereich mit den Widerständen S3, 25, R7 auf der Platine anzupassen, siehe Diagramm in der Anleitung. Der Komparator für den Beginn der Zone wird auf Transistoren T4-2T3I2B, T7 -1T308B montiert. T4 ist eigentlich ein Komparator für das Nullniveau. Mit dem Widerstand R7 wird die Auslösegrenze für den Zonenanfang eingestellt. T7 ist ein Komparatorverstärker mit einer Rasttunneldiode D2. Sobald die Spannung an der Basis T4 die Spannung am Emitter überschreitet, ist die Spannung am Kollektor T4

wird fallen, wird durch die Tunneldiode D2 geöffnet, die Teil der Kollektorlast T7 ist, wird Strom fließen und die Diode in einen "Hochspannungs" -Zustand versetzen. In den Niederspannungszustand kehrt die Diode im Rückwärtsgang der Sägezahnspannung zurück. Der Komparator für das Ende der Zone ist auf dem Transistor TI5-2T3I2B, TI3, der Tunneldiode DZ montiert. Der Komparator funktioniert ähnlich wie der Komparator des Zonenanfangs, nur auf dem Niveau von etwa 9. 3 (der Pegel wird mit dem Potentiometer Kch-9 eingestellt), gleich der Amplitude der Sägezahnspannung an Punkt 1h1. Die Spannung von der Tunneldiode D2) der empfangenen Zone gelangt an die Basis T9 des Zonenformers und öffnet sie, ein negativer Zonenimpulsdifferenz wird gebildet, die Spannung von der Tunneldiode DZ des Zonenendes wird dem Emitter TE zugeführt und schließt sie zum Zeitpunkt des Auftretens des Zonenendes. Somit erscheint auf dem Kollektor T9 ein negativer Zonenimpuls, der vom Transistor TIOIT3I3A invertiert wird, der durch den Emitter-Repeater TI2 wiederholt wird. Um sicherzustellen, dass der Strom der Tunneldiode D2 am Anfang der Zone den Betrieb der Tunneldiode DZ am Ende der Zone nicht beeinträchtigt, werden Dioden mit unterschiedlichen Strömen D2 - 2 mA, DZ - 10 mA verwendet und der Entkopplungswiderstand 221 ist in der Basisschaltung T9 enthalten. Die Verbindung auf dem Bildschirm mit normalem und gestrecktem Sweep erfolgt über 2 Schalter, die in Diodenbrückenschaltungen (D5 + D8, D9+ D12) nach einem Zeitraum montiert sind, und die Steuerung der Schalter erfolgt durch 2 Auslöser, die nach dem gleichen Schema montiert sind.

Das Rücklaufende öffnet die T23 und schließt somit die T22, das positive Zonensignal wird nur dann an die Basis T22 gesendet, wenn die Diode D23 geöffnet ist und normalerweise mit +12,6 V geschlossen ist, wenn die Steuerspannung vom Trigger G18, T20 "Hochspannungs" ist, die Diode D23 ist in der Regel mit +12,6 V geschlossen, wenn die Steuerspannung vom Trigger G18, T20 "Hochspannungs" ist, die Diode D23 ist in der Regel mit +12,6 V geschlossen, wenn die Steuerspannung vom Trigger G18, T20 "Hochspannungs" ist, die D23 ist offen und die Schaltung ist bereit, vom Zonenimpuls ausgelöst zu werden. Daher erscheint am Ausgang des Triggers T22, T23 eine Spannung von U9, siehe Oszilloskope in der Anleitung. TI9 dient zur Übertragung der Triggerspannung von TI3. T20 zur Steuerung des Helligkeitsmodulators und zur Verlegung von Sweeps entlang der vertikalen Achse. Im Modus Brücke D5+DV wird nur die "normale" Spannungsspannung am Eingang des Endverstärkers angelegt. Der Sweep-Verstärker dient zur Verstärkung der Spannungen entlang der vertikalen Ablenkachse. Ein Trigger mit symmetrischem Ausgang dient zur Verstärkung der horizontalen Abtastspannung.