小型オシロスコーププローブ。スキーム、説明

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小型オシロスコーププローブ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線家の研究室には、オシロスコープのような必要な装置がないことがよくあります。利用可能な作業スペースに不釣り合いな寸法から、そのようなデバイスのコストの高さまで、理由はさまざまです。絶望しないでください。この記事では、オシロスコープを完全に置き換えるわけではありませんが、電気回路のプロセスの視覚化をある程度容易にする、非常にシンプルで安価な小型デバイスの製造に関する推奨事項を示します。

当社は、家庭用のさまざまな工芸品の開発、自動車の修理、従来のオシロスコープの使用が不可能な大磁場のある企業で使用できるシンプルな小型デバイスを提供しています。その中で、表示信号はドットマトリクス LED に表示されます。

装置の概略図を図に示します。これは、トランジスタ VT1 とオペアンプ DA1 で組み立てられた入力アンプ、抵抗器 R10 ～ R18 のチェーンと 1.1 つの XOR 要素 DD1.4 ～ DD2.1 および DD2.3 ～ DD2 で構成される ADC で構成されます。トランジスタＶＴ２～ＶＴ８に組み立てられたスイッチ１０６、要素Ｄ２．４およびトランジスタＶＴ９に組み立てられたスイープジェネレータ、デジットスイッチＤＤ３、ダイオードＶＤ２～ＶＤ４で作られた同期ユニット、および同期捕捉のインジケータＨＬ１。

（クリックして拡大）

オペアンプ DA1 の出力から生成された入力信号は、一連の抵抗器に供給され、入力信号の振幅に応じて、要素 D1.1 ～ D1.4、D2.1 ～のいずれかが含まれます。 D2.3 は、キーの「ライン」の 26 つを開き、それによって「ライン」の 27 つを抵抗器 R26、RXNUMX を介して共通のワイヤに接続します。抵抗器Ｒ２６の抵抗値を変えることによって、スイッチオンされたＬＥＤの動作電流が選択され、それによってその輝きの明るさが変化する。したがって、入力信号を垂直に展開しました。

水平スイープ。トランジスタ VT9 の出力からのスイープジェネレータ信号は、DD3 マイクロ回路の計数入力 CP に供給されます。スイッチ DD3 はログレベルを交互に設定します。このチップの出力 1 ～ 0 の 9 つに 2 を入力し、選択された行および選択された列の LED の 64 つのアノードに電力を供給します。したがって、ある時点では、HL1 ～ HL7 マトリックスの LED の XNUMX つだけが点灯します。オペアンプ DAXNUMX 抵抗 RXNUMX の反転入力のバイアス電圧を変更することで、発光点 (「ビーム」) を上下にシフトできます。

同期ノードの動作。「同期」-「待機」スキームに従ってスイッチSA5が上の位置でオンになり、DD9マイクロ回路の出力3に到達した放電パルスを待つと、スイープジェネレータはVD2ダイオード、DD3スイッチを通じて無効になります。この状態は、SA9 スイッチを介したマイクロ回路 DD1、DD2 の出力信号が DD3 カウンタをログ状態にリセットしないまで維持されます。 3 に設定してスイープジェネレータを有効にし、入力信号と同期させます。

技術特性

疑似グラフィックフィールド位置の数 (水平-垂直)......7x9
感度、V/pos ...... 0,1 ... 1 および 1..70
掃引速度 (8 サブレンジ)、ms/pos....0,01...33
同期......パルスの前と下で
感度制限内の入力抵抗 0,1V、kOhm....300
1 V、MΩ...... 3
供給電圧、V ...... 12
消費電流、mA、これ以上 ...... 20

入力シェイパー。オペアンプ DA1 のゲインは、100 mV の電圧が印加されたときに列内のビームが XNUMX ライン分シフトするように選択されます。

アナログ - デジタルコンバーター。デジタルマイクロ回路のスイッチングしきい値は約 Upit/2 であることが知られています。 K176LP2 マイクロ回路には、ある状態から別の状態に切り替えるために入力にログレベルを適用する必要がないという機能があります。 1 またはログ。入力間の差が数十ミリボルトに達するには、0 で十分です。つまり、Upit = 10 V で入力の 5,05 つに 4,95 V の電圧が印加され、もう 1 つに 0 V の電圧が印加された場合、要素はこれをログとして「理解」します。 561 つの入力とログに 5 つ。一方では13。 K14 シリーズのチップにはこの特性がないため、このデバイスでは動作しません。この特性に基づいて、ADC の動作が構築されます。 +1 V の電圧が抵抗 R2 と R5 の接続点に印加されると、要素 D6 ～ D8 の入力 (ピン 9、1.1、1.3、1、2.1、2.3) はログになります。 0、要素 D12 ～ D1.4 の入力 - log 1、要素 D13 の入力のピン 1.4 - log。 0、および入力要素 D1.4 のピン 1 - ログ。 5。したがって、要素 DXNUMX の出力はログの状態です。 XNUMX、VTXNUMX の「文字列」キーを開きます。 ADC 入力の電圧が低下すると、回路内の XNUMX つ下の要素が切り替わり、電圧が上昇すると、回路内の XNUMX つ上の要素が切り替わります。

設定。同じバッチからマイクロ回路 DD1 と DD2 を選択するか、むしろ抵抗器 R10 ～ R17 とコンデンサ C2 ～ C7 を選択することが非常に望ましいです。同期をオフにして (図では SA5 が下の位置にあります)、すべてのレンジでスイープジェネレーター (コレクター VT9) の動作を確認し、ログの周期的な表示を確認します。スイッチ「デジット」DD1 の各出力に 3。「ビット」スイッチの動作は、HL1 LED の点滅によって示されます。デバイスの入力に 7 mV の電圧が印加されるとディスプレイのライン 100 が点灯し、1 mV の電圧が印加されるとライン 200 が点灯するような位置に抵抗 R2 を設定します。

構造的には、デバイスは単一のプリント基板上に組み立てられます。スイッチSA3、SA4 - 自作、高さを減らすためにプリント配線で作成、残りのスイッチ - 適切なサイズの輸入機器、可変抵抗 - から輸入、プリント配線用。

このデバイスは、120x80x30 mm の寸法のケースに組み立てられています。これらの目的には、ポケットレシーバーからケースを使用できます。

このデバイスを開発する際、Roman Krause の推奨事項が、同様のデバイスの説明の出版物で考慮されました (「デジタルオシロスコープ」 - Praktyczny Eektronik、2001 年、No. 4、4 ～ 8 ページ)。指名された著者では、専用の IC とリニア LED マトリクスを使用して設計が行われました。

著者：B。Makeenko、A。Zhebrikov、Sayanogorsk、Khakassia

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