ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ
В радиолюбительской практике весьма полезным прибором является осциллограф. Осциллограф — прибор для визуальной регистрации импульсов. Используя простые приставки к имеющемуся осциллографу можно измерять практически все параметры радиоэлементов и собираемых вами конструкций.
Осциллограф состоит из электроннолучевой трубки и нескольких блоков. Блок усилителя Y служит для усиления слабых входных исследуемых сигналов до величины, достаточной для нормального отклонения луча трубки (обычно это напряжение колеблется от 80 до 140 вольт, в зависимости от типа трубки). Блок развертки служит для получения пилообразного напряжения развертки, необходимого для получения на экране трубки горизонтальной полосы. С выхода генератора развертки сигнал пилообразной формы поступает на усилитель развертки (усилитель Х). Частота генератора развертки синхронизируется (для получения на экране неподвижного изображения исследуемого сигнала) подачей части исследуемого сигнала на вход генератора. По этому принципу работают практически все любительские и промышленные осциллографы.
Рано или поздно любой начинающий электронщик, если не бросит свои эксперименты, то дорастет до схем, где нужно отслеживать не просто токи и напряжения, а работу схемы в динамике. Особенно это часто нужно в различных генераторах и импульсных устройствах. Вот тут без осциллографа делать нечего!
Страшный прибор, да? Куча ручек, каких то кнопочек, да еще экран и нифига не понятно что тут да зачем. Ничего, сейчас исправим. Сейчас я тебе расскажу как пользоваться осциллографом.
На самом деле тут все просто — осциллограф, грубо говоря, это всего лишь… вольтметр! Только хитрый, способный показывать изменение формы замеряемого напряжения.
Данный осциллограф, несмотря на простоту, обладает неплохими электрическими параметрами и может использоваться для настройки низкочастотных устройств. Усилители осциллографа имеют полосу пропускания от 20 герц до 20-25 килогерц. Схема была проверена автором этих строк и показала неплохие результаты. Схема после сборки налаживания не требует. Иногда приходится подобрать экземпляр транзистора развертки, так как не все транзисторы способны работать в режиме лавинного пробоя… Конденсаторы в эмиттерных и коллекторных цепях транзисторов должны иметь рабочее напряжение не менее 300 вольт! Постоянные резисторы должны иметь мощность не менее 0,5 ватта, за исключением резисторов в коллекторных цепях транзисторов усилителей и генератора развертки. Эти резисторы должны иметь мощность рассеяния не менее 1 ватта. Резистор R1 в источнике питания должен иметь мощность не менее 2 ватт.
Трансформатор питания осциллографа имеет две вторичных обмотки. Обмотка 2 — накальная (6,3в, при токе 300 миллиампер) — для питания цепей накала трубки. Обмотка 3 должна обеспечивать на выходе напряжение около 280 вольт при токе нагрузки не менее 40 миллиампер.
Как всегда, поясню на отвлеченном примере.
Представь, что ты стоишь перед железной дорогой, а мимо тебя с бешеной скоростью мчится бесконечный поезд состоящий из совершенно одинаковых вагонов. Если просто на них стоять и смотреть, то ничего кроме размытой фигни ты не увидишь.
А теперь ставим перед тобой стенку с окошком. И начинаем открывать окошко только тогда, когда очередной вагон будет в том же положении, что и предыдущий. Так как у нас вагоны все одинаковые, то тебе совершенно необязательно видеть один и тот же вагон. В результате картинки разных, но идентичных вагонов будут выскакивать перед твоими глазами в одном и том же положении, а значит картинка как бы остановится. Главное это синхронизировать открытие окошка со скоростью поезда, чтобы при открытии положение вагона не менялось. Если скорость не совпадет, то вагоны будут “двигаться” либо вперед, либо назад со скоростью, зависящую от степени рассинхронизации.
На этом же принципе построен стробоскоп — девайс, позволяющий разглядывать быстро движущиеся или вращающиеся хреновины. Там тоже шторка быстро-быстро открывается и закрывается.
Так вот, осциллограф это тот же стробоскоп, только электронный. А показывает он не вагоны, а периодические изменения напряжения. У той же синусоиды, например, каждый следующий период похож на предыдущий, так почему бы не “остановить” его, показывая в один момент времени один период.
Конструкция
Делается это посредством лучевой трубки, отклоняющей системы и генератора развертки.
В лучевой трубке пучок электронов попадая на экран заставляет светится люминофор, а пластины отклоняющей системы позволяют гонять этот пучок по всей поверхности экрана. Чем сильней напряжение, приложенное к электродам, тем больше отклоняется пучок. Подавая на пластины Х пилообразное напряжение мы создаем развертку. То есть луч у нас движется слева-направо, а потом резко возвращается обратно и продолжает снова. А на пластины Y мы подаем изучаемое напряжение.
