Sonda-osciloscópio. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Ao consertar e montar equipamentos em algum lugar distante de um laboratório bem equipado, os "irmãos menores" dos instrumentos de medição - todos os tipos de sondas, indicadores e sondas - tornam-se assistentes indispensáveis ​​\uXNUMXb\uXNUMXbpara um rádio amador. Certamente, no arsenal de qualquer especialista, existe pelo menos um ou até vários desses dispositivos. Mas nem todo mundo pode se gabar de ter um osciloscópio de tamanho pequeno. Os osciloscópios baseados em LCD importados que apareceram recentemente são acessíveis para alguns por seu preço. E então eu gostaria de ter um dispositivo de tamanho pequeno que permitisse controlar visualmente o sinal e determinar pelo menos aproximadamente sua forma, frequência e amplitude!

Como resultado de vários experimentos, nasceu uma sonda de osciloscópio de tamanho pequeno. Suas "vantagens" incluem tamanho pequeno, fonte de alimentação autônoma, baixo consumo de energia, um formato conveniente que permite ajustar e reparar equipamentos sem tirar os olhos da sonda. Infelizmente, devido aos microcircuitos usados, que não são muito rápidos, a sonda acabou sendo de baixa frequência, mas pode encontrar muitas aplicações. Por exemplo, a sonda foi testada no reparo e ajuste de televisores, relógios, gravadores e outros dispositivos analógicos e digitais. Como um osciloscópio real, a ponta de prova permite controlar visualmente o sinal de entrada e determinar aproximadamente seus parâmetros, além de servir como indicador do fio de fase da rede. O diagrama da sonda é mostrado na Fig.1.

Figura 1. Diagrama esquemático da sonda (clique para ampliar)

Sua base é a matriz de LEDs ALS340, que contém 35 LEDs - 7 linhas de 5 colunas.

O gerador de pulso de clock (varredura horizontal) é montado nos elementos DD1.1...DD1.3. A chave SA1 seleciona a faixa de frequência necessária e o resistor R3 sincroniza o sinal. Do gerador, os pulsos são alimentados ao contador-decodificador DD2, cujas saídas controlam a operação das chaves do transistor. As teclas percorrem alternadamente as linhas da matriz, devido às quais é formada uma varredura horizontal. Embora a resolução da matriz seja baixa, ela ainda é capaz de exibir uma onda senoidal, pulsos retangulares, dente de serra e outros sinais periódicos. Um sinal que está próximo do limite de sincronização parece especialmente eficaz e "legível". Em seguida, ele se move para um dos lados, o que em muitos casos é preferível a uma parada completa.

O dispositivo de deflexão de feixe vertical consiste em um capacitor C1, um interruptor SA2 que permite controlar uma tensão constante ou alternada, um divisor resistivo R1-R4-R5, um interruptor SA3 que seleciona a faixa de sinal de entrada necessária, quatro comparadores do DA1 chip e elementos correspondentes DD1.4, DD3. Os diodos VD1, VD2 protegem as entradas do comparador contra sobrecargas. Os resistores R6 ... R11 definem as tensões de limiar nos comparadores, por um lado, e por outro lado, criam um "terra virtual" necessário para o funcionamento normal do chip DA1.

Quando não há sinal de entrada, todos os comparadores são desligados e, portanto, o elemento DD1.4 fica ativo no matcher. Neste caso, os LEDs da coluna do meio emitem, formando uma linha de varredura zero. Quando um sinal de entrada de polaridade positiva aparece, os comparadores DA1.1, DA1.2 disparam alternadamente e negativos - DA1.3, DA1.4. A lógica do matcher é escolhida de forma que em caso de operação de todos os comparadores, apenas os LEDs mais externos fiquem acesos. Isso possibilitou obter uma imagem na tela a partir de uma cadeia de pontos luminosos que transmitem objetivamente informações sobre a forma do sinal em estudo. Resistores R12...R16 - limitadores de corrente para a matriz de LEDs. Ao reduzir sua resistência, você pode aumentar o brilho, mas isso acarretará um aumento no consumo de energia da sonda. Os elementos VT8, VT9, VD3 formam um regulador de tensão.

Na versão do autor, a sonda é montada em uma carcaça do "Sign Logic Indicator", produzido anteriormente por nossa indústria. Sua aparência é mostrada na Fig.2. Nele, em vez do indicador ALS324 "nativo", está instalada a matriz ALS340. Instalação de peças - mistas (impressas-articuladas), devido a sua alta densidade. O layout e as dimensões da sonda são determinados principalmente pelos interruptores e resistores variáveis ​​usados. Como estojo, você pode usar qualquer caixa de plástico, por exemplo, estojo de escova de dentes, canetas-tinteiro, estojo de lápis. A matriz de LED é instalada na parte inferior da caixa perto da sonda de agulha metálica, os órgãos de ajuste também são exibidos lá. A instalação foi realizada com um fio MGTF fino.

Figura 2. Diagrama de montagem

Fonte de alimentação - bateria 6F22 ou "Krona". Microswitches PD3-4 são usados ​​como SA9 e SA2, SA1 junto com SA2 - um bloco de switches de um adaptador de rede importado. Resistores variáveis ​​R3, R5 - controles de volume do player. Esses elementos podem ser diferentes, o principal é que eles sejam pequenos. Em vez de ALS340, você pode instalar AL306A, B, Zh, I. Diodo Zener VD3 - em uma caixa de vidro. Capacitor C1 - K73-9, C2 ... C7 - cerâmico, tamanho pequeno. Todos os microcircuitos da série K561 são substituídos por K176. Em vez de K561IE8, você pode usar K561IE9 (levando em consideração as diferenças na pinagem). O quad OU K1401UD2 pode ser substituído por dois duplos K157UD2 instalando-os um em cima do outro.

A sonda, montada a partir de peças boas conhecidas, começa a funcionar imediatamente. Você pode ter que escolher o valor de R2 - para uma ligeira sobreposição de faixas adjacentes e R8, R11 - para operação uniforme dos comparadores de sinal positivo e negativo. Trabalhar com uma ponta de prova praticamente não é diferente de trabalhar com um osciloscópio comum.

Literatura

1. Goroshkov B.I. Elementos de dispositivos eletrônicos de rádio. - MRB, N1125.
2. Gutnikov VS Eletrônica integrada em dispositivos de medição.
3. Parol N.V., Kaidalov S.A. Indicadores de síntese de sinais e sua aplicação. - MRB, N1122.
4. Shilo V. L. Chips CMOS populares: um manual.

Autor: V.Rubashka, Lisichansk; Publicação: cxem.net

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