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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Osciloscópio... sem tubo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Sinal elétrico. Você pode ver ele? "Claro", você diz. Para isso, existem dispositivos especiais - osciloscópios, cuja parte principal é um tubo de raios catódicos. Claro, você sabe como a imagem em sua tela é obtida. Portanto, não vamos nos deter nesse assunto. É possível fazer sem tubo? Acontece que você pode. Se, em vez de um tubo, for usado um indicador eletro-óptico (EOI). É encontrado em quase todos os rádios de tubo e gravadores. Um diagrama de blocos de tal osciloscópio é mostrado na Figura 1.
Vamos colocar um disco opaco com ranhuras radiais estreitas na frente da tela EOI e girá-lo uniformemente a tal velocidade que a ranhura tenha tempo para passar de uma borda da faixa luminosa para a outra em um tempo igual a um período do sinal de entrada. A tela mostrará o envelope de uma oscilação do sinal de entrada (Fig. 2). E como o sinal de entrada é periódico, a próxima fenda, localizada a uma distância da largura da tela EOI da primeira, dará exatamente a mesma imagem do envelope (devido à inércia da percepção visual humana, veremos uma imagem fixa da forma do sinal de entrada).
Para obter uma imagem estável, é necessária uma alta estabilidade da velocidade de rotação do disco. Portanto, o motor elétrico, no eixo do qual o disco está localizado, é alimentado por uma fonte de energia estabilizada. Dados técnicos breves Impedância de entrada - 300 kOhm
Diagrama esquemático osciloscópio - na Figura 3. O bloco 1 possui dois estágios de amplificação nos transistores T2, T3 e um seguidor de emissor (T1) para aumentar a resistência de entrada. T1 e T2 são conectados entre si por corrente contínua. O estágio de saída deve fornecer um sinal não distorcido com amplitude de 7-8 V, portanto, usa um transistor com alto valor da tensão da junção coletor-emissor. Todas as cascatas são termicamente estabilizadas, possuem autoajuste do modo de operação, o que permite instalar transistores nelas sem seleção prévia. Para evitar interferência do motor elétrico, a energia é fornecida ao amplificador através do circuito de filtragem Dr1, C6 e é estabilizada pelo diodo D1. Fig.3. Diagrama esquemático de um osciloscópio com um indicador eletrônico-óptico. O bloco 2 é um estabilizador ajustável para a velocidade de rotação do eixo do motor, feito nos transistores T4, T5. Se a carga no eixo do motor aumentar (atrito nos mancais, vibrações do disco), a velocidade de rotação diminui. Como resultado, a corrente através do resistor R25 aumenta, a tensão de polarização na base de T4 aumenta. Isso causa um aumento na corrente de coletor deste último e, portanto, na corrente de base T5. A resistência da seção emissor-coletor T5 diminui, a tensão no motor aumenta e a velocidade de rotação é restaurada para A redução da carga causa um processo inverso. Quando a tensão de alimentação muda, a corrente através da cadeia D2, R24 mantém tal modo T4, T5, no qual a tensão no motor permanece constante. A frequência de varredura é definida usando resistores variáveis R18 "Suave" e R19 "Aspera". O calibrador é feito de acordo com o esquema de um multivibrador simétrico com taxa de repetição de pulso variável. A amplitude do sinal de entrada é medida comparando-a com a amplitude da tensão do calibrador. Ao determinar a frequência, o dispositivo é usado como um indicador nulo. A fonte de alimentação fornece tensão: 280 V, 12 V e 6,3 V. O regulador de tensão de 12 V é feito em um transistor T6 e um diodo D3 de acordo com um circuito típico. Construção e detalhes O circuito do dispositivo é montado em três placas de circuito impresso (Fig. 4-6) feitas de fibra de vidro revestida com folha ou getinaks com espessura de 2-3 mm. A caixa do dispositivo é feita de um canto 10X10 mm. Suas paredes são removíveis. No painel frontal (veja a Figura 7) há um motor elétrico e um soquete de lâmpada de nove pinos.
As telas que dividem o corpo em três compartimentos são feitas de chapa de 1 mm de espessura. Para evitar curtos-circuitos elétricos acidentais, as paredes da tela são coladas com papel grosso. O painel falso é feito de getinax de 2 mm de espessura e é fixado na parede frontal com quatro parafusos. A fixação ao eixo do motor elétrico, porca de fixação e disco alargador são mostrados na Figura 8. De um lado, o disco é colado com papel preto (para embalagem de materiais fotográficos) e nele são cortadas 44 ranhuras radiais de 0,3 mm de largura. O dispositivo está equipado com um manípulo rotativo em tubo de aço Ø 0 mm.
O transformador de potência Tr1 é enrolado em um núcleo Ш16Х24 mm. O enrolamento I contém 1750 espiras de fio PEV-1 0,15, 11 - 1950 espiras de PEV-1 0,C 111-170 espiras de PEV-1 0,35, IV-54 espiras de PEV-1 0,25. O enrolamento do indutor Dr1 é enrolado em um núcleo ШЗ X 6,3 e contém 500 voltas de fio PEV-1 0,15. Os resistores fixos R16 e R30 - MLT-1, R25 são 45 cm de fio PEV-1 0,1 enrolado no corpo do resistor MLT-0,5 com uma resistência de pelo menos 50 ohms. Os resistores restantes são MLT-0,25 ou ULM. Resistores variáveis: R40 - • SPO-0.5-V, o restante - SPO-0.5-A. Capacitores eletrolíticos С5, СЮ, С11, С12, С13, С14-К50-6; C2, C3, C6 - IT-1; C1, C9 - EM. Capacitores C7, C8, C15, C17, C19 - MBM; C16, C18 - K10-7B. Os capacitores C7, C19 são projetados para uma tensão operacional de 300 V. Naturalmente, todas as peças podem ser substituídas por outras com tensões operacionais não inferiores às indicadas no diagrama. Os transistores MP41 podem ser substituídos por MP39 - MP42; MP26B - em MP26, ML26A; MP38 - em MP35, MP37; P214 - em P213 - P217, P201 - P203. A lâmpada 6EZP pode ser substituída pela 6E2P conectando as grades de controle. O motor elétrico DRV-0,1 pode ser substituído por qualquer motor CC de pequeno porte com uma tensão de alimentação de 10 V. Em particular, no DP-13 - um micromotor de brinquedo. Deve ser colocado em tela de aço macio com espessura de 0,5-1 mm e amortizado. Como Dr1, você pode usar um transformador pronto de um rádio transistor. Interruptores B1 - B5 - microinterruptores MP3-1, MP-7. O corpo do dispositivo deve ser conectado a um barramento "positivo" comum e aterrado. Atenção especial deve ser dada à blindagem dos circuitos de entrada e saída do amplificador. Fixação Para configurar o osciloscópio, são necessários os seguintes instrumentos: um avômetro, um gerador de som, um osciloscópio de feixe de elétrons. Eles verificam a instalação do retificador e, conectando o bloco 2, ligam o dispositivo. Os modos dos elementos não devem diferir daqueles indicados no diagrama em mais de ± 20%. Ao girar o botão R23, a altura dos setores luminosos da lâmpada deve mudar de zero ao máximo. Se isso falhar, selecione o valor de R21. Em seguida, coloque o motor R18 na posição esquerda de acordo com o diagrama e, girando o botão "Frequência grossa", controle a tensão no motor elétrico. Deve variar de zero ao máximo (para um determinado motor). A velocidade de rotação do motor elétrico é verificada com um disco instalado em seu eixo. Em seguida, eles começam a configurar o bloco 1. O disco é parado, a chave B1 é colocada na posição "1: 1" e um osciloscópio é conectado ao coletor TK por meio de um capacitor com capacidade de 0,1 μF. Na entrada do dispositivo, um sinal é fornecido pelo ZG com frequência de 400-1000 Hz e tensão de 100-200 mV. Na saída do amplificador, a amplitude do sinal é 7--8v. Caso contrário, é necessário selecionar os valores dos resistores R5 e R13. Então, ao mudar B1 para a posição "1:20", usando o resistor R2, eles conseguem que o nível do sinal de entrada seja atenuado em 20 vezes. Resta verificar o ganho geral. O sinal do ZG é reduzido para 10 mV e o dispositivo ajustável é definido no modo de sensibilidade máxima (B1 na posição "1: 1", o controle deslizante R3 está na posição superior de acordo com o diagrama). A altura do setor na tela EOI deve aumentar em 2 mm na altura inicial do setor de 5 mm. Isso corresponde a uma sensibilidade de 200 mm/V. Aumentando gradativamente a frequência de rotação do disco com o botão "Varredura grossa", obtém-se uma imagem na tela de todo o período de oscilações do sinal de entrada com uma frequência de 400-800 Hz. O ajuste fino é feito com o botão "varrer suavemente". Resta conectar o bloco 3, calibrá-lo e o dispositivo está pronto para operação. Primeiro, eles verificam se existe uma geração. Estão fechados B4 e 85. A altura dos setores luminosos do EOI deve aumentar acentuadamente e não desaparecer em nenhuma posição do controle deslizante do resistor R40 e da chave VZ. Em seguida, um sinal com tensão de 80-100 mV é alimentado do gerador de som para a entrada do osciloscópio. O disco irá parar, B4 está aberto. O botão "Gain V" define o nível de tensão para que os setores EOI quase converjam. Fechar B4. Mude suavemente a frequência do CG, encontre a posição quando as faixas luminosas na tela divergem drasticamente. Isso acontece quando as frequências do gerador e do calibrador coincidem. Selecionando os valores do resistor R39 e dos capacitores C15-C18, defina os limites de mudança de frequência 100-1000 Hz, 1000-10000 Hz (primeira e segunda faixas) e aplique divisões intermediárias à escala de frequência do calibrador. Em seguida, no ZG é definida uma frequência de 1000 Hz com amplitude de 1 V. A altura do setor luminoso é definida em 10 mm com o botão "Ganho Y". ZG é desconectado da entrada do dispositivo. B4 está aberto, o disco está parado e o controle deslizante do resistor R32 está na posição superior. Um fio blindado conecta a saída do calibrador. entrada do amplificador "U". O calibrador é sintonizado em uma frequência de 1000 Hz e ligado. Se a altura do setor for diferente de 10 mm (amplitude de tensão 1 V), a resistência do resistor R31 é selecionada. Ao alterar o valor da tensão de saída do gerador, as divisões intermediárias são aplicadas à escala do resistor R32. Agora não apenas configuramos um osciloscópio, mas também aprendemos como usá-lo. Autor: V. Prokhorin, pos. Chernogolovka, região de Moscou; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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