オシロスコープC1-94の修理。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無線電子工学と電気工学の百科事典 / 測定技術

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この記事では、デバイスのファクトリ スキームの使用を前提としています。

多くの専門家、特にアマチュア無線家は、C1-94オシロスコープをよく知っています（図1）。 かなり優れた技術的特性を備えたオシロスコープは、寸法と重量が非常に小さく、比較的低コストです。 このおかげで、このモデルは、さまざまな電子機器のモバイル修理に携わる専門家の間ですぐに人気を博しました。このモデルは、非常に広い帯域幅の入力信号と、同時測定のためのXNUMXつのチャネルの存在を必要としません。 現在、かなりの数のそのようなオシロスコープが動作しています。

この点に関して、この記事は、S1-94オシロスコープを修理および構成する必要がある専門家を対象としています。 オシロスコープには、このクラスのデバイスに共通のブロック図があります（図2）。 これには、垂直偏向チャネル（VDO）、水平偏向チャネル（HTO）、キャリブレータ、高電圧電源を備えた電子ビームインジケータ、および低電圧電源が含まれています。

CVO は、切り替え可能な入力分割器、プリアンプ、遅延ライン、および最終アンプで構成されています。 これは、0 ～ 10 MHz の周波数範囲の信号を、所定の垂直偏差係数 (10 mV / div ... 5 V / div、1-2-5 のステップで) を得るために必要なレベルまで増幅するように設計されています。最小の振幅周波数歪みと位相周波数歪みを備えています。

ＣＣＧは、タイミングアンプ、タイミングトリガ、トリガ回路、スイープジェネレータ、ブロッキング回路、およびスイープアンプを含む。 これは、0,1-50-1 ステップで 2 µs/div から 5 ms/div までの指定された掃引係数で線形ビーム偏向を提供するように設計されています。

校正器は、振幅と時間に関して機器を校正するための信号を生成します。

CRTアセンブリは、ブラウン管（CRT）、CRT電源回路、およびバックライト回路で構成されています。

低電圧源は、すべての機能デバイスに+24Vおよび±12Vの電圧を供給するように設計されています。

回路レベルでのオシロスコープの動作を検討してください。

入力コネクタ Ш1 および押しボタン スイッチ B1-1 (「オープン/クローズ入力」) を介して調査中の信号は、要素 R3...R6、R11、C2、C4...C8 の入力切り替え可能なディバイダーに供給されます。 入力分圧回路は、垂直感度スイッチ B1 (「V/DIV.」) の位置に関係なく、一定の入力抵抗を保証します。 分周器コンデンサは、周波数帯域全体にわたって分周器の周波数補償を提供します。

分周器の出力から、調査対象の信号が KVO プリアンプ (ブロック U1) の入力に供給されます。 可変入力信号用のソースフォロワは、電界効果トランジスタ T1-U1 に組み込まれています。 直流の場合、このステージはアンプの後続ステージの動作モードの対称性を提供します。 抵抗 R1-Y1、Ya5-U1 の分圧器は、1 MΩ に等しいアンプの入力インピーダンスを提供します。 ダイオード D1-U1 とツェナー ダイオード D2-U1 は、過負荷に対する入力保護を提供します。

米。 1.オシロスコープS1-94（a-正面図、b-背面図）

2 段プリアンプは、R1-Y5、R1-Y19、R1-Y20、R1-Y2、C1-U3、R1 を介した一般的な負帰還 (OOF) を備えたトランジスタ T2-U1...T1-U2 で構成されています。 、C1。これにより、必要な帯域幅を持つ増幅器を得ることができます。この帯域幅は、カスケード ゲインが 3 倍および 1 倍ずつ段階的に変化しても実質的に変化しません。 利得は、抵抗器Ｒ１６－ｙｉと並列の抵抗器Ｒ３－ｙ１、Ｒ１６－ｙｉ、およびＲ１を切り替えることによって、トランジスタＵＴ２－Ｕ１、ＶＴ３－Ｕ１のエミッタ間の抵抗を変化させることによって変化する。 アンプは、スロットの下にある抵抗 R3-yi を使用して TZ-U1 トランジスタのベース電位を変更することでバランスをとります。 ビームは、トランジスタ T16-U16、T1-U9 のベース電位を逆位相で変化させることにより、抵抗 R2 によって垂直にシフトされます。 補正チェーン R4-yi、C1-U5、C1 は、スイッチ B2 の位置に応じてゲインの周波数補正を実行します。

電源回路に沿った寄生接続を排除するために、プリアンプは -42 V 電源からフィルター R1-U10、S1-U25、R3-yi、C1-U12 とフィルター R30-yi、S7-U1、R27- を介して電力供給されます。 yi、+4 V 電源からの S1-U12。

掃引の開始に対して信号を遅延させるために、トランジスタ T31-U7、T1-U8 上の増幅段の負荷となる遅延線 L1 が導入されました。 遅延線の出力は、トランジスタ T9-U1、T10-U1、T1-U2、T2-U2 に組み立てられた最終段のトランジスタの基本回路に含まれています。 この遅延線の組み込みにより、前段および最終増幅器の段との調整が確実になります。 ゲインの周波数補正はチェーン R35-yi、C9-U1 によって実行され、最終増幅段ではチェーン C11-U1、R46-yi、C12-U1 によって実行されます。 CRTの動作中および変更中の偏差係数の校正値の補正は、スロットの下にある抵抗R39-yiによって実行されます。 最終アンプは、抵抗負荷 R1-Y2...R2-Y2 を備えたベース接地回路に従って、トランジスタ T11-U2、T14-U2 を使用して組み立てられます。これにより、垂直偏向チャネル全体の必要な帯域幅を達成することができます。 。 コレクタ負荷から、信号は CRT の垂直偏向板に送信されます。

米。 2. オシロスコープ S1-94 の構造図

T6-U1トランジスタとスイッチV1.2のエミッタフォロワカスケードを介してKVOプリアンプ回路から調査中の信号は、スイープ回路の同期トリガのためにKGO同期アンプの入力にも供給されます。

同期チャネル (US ブロック) は、入力信号と同期してスキャン ジェネレーターを実行し、CRT 画面上に静止画像を取得するように設計されています。 このチャネルは、T8-UZ トランジスタの入力エミッタフォロワ、T9-UZ、T12-UZ トランジスタの差動増幅段、および T15-UZ、T18-UZ トランジスタの同期トリガで構成されます。入力トランジスタ T13-U2 でエミッタフォロワとエミッタ結合します。

T8-UZ トランジスタのベース回路には、同期回路を過負荷から保護する D6-UZ ダイオードが含まれています。 エミッタフォロワから差動増幅段にクロック信号が供給されます。 差動段では、同期信号の極性が切り替えられ（B1-3）、同期トリガーをトリガーするのに十分な値まで増幅されます。 差動アンプの出力から、クロック信号がエミッタフォロワを介して同期トリガの入力に供給されます。 振幅と形状が正規化された信号が T18-UZ トランジスタのコレクタから取り出され、T20-UZ トランジスタのデカップリング エミッタ フォロワと微分チェーン S28-UZ、Ya56-U3 を介してトリガの動作を制御します。回路。

同期の安定性を高めるために、同期アンプは、同期トリガーと共に、T5-UZ トランジスター上の別の 19 V 電圧レギュレーターによって給電されます。

微分された信号はトリガー回路に供給され、トリガー回路は、スイープ ジェネレーターとブロッキング回路と共に、スタンバイ モードと自励発振モードで直線的に変化する鋸歯状電圧を形成します。

トリガ回路は、トランジスタ T22-UZ、T23-UZ、T25-UZ のエミッタ結合を備えた非対称トリガで、トランジスタ T23-UZ の入力にエミッタ フォロワが付いています。 スタートアップ回路の初期状態: トランジスタ T22-UZ はオープン、トランジスタ T25-UZ はオープンです。 C32-UZ コンデンサの充電電位は、T25-UZ トランジスタのコレクタ電位によって決まり、約 8 V になります。D12-UZ ダイオードはオープンです。 T22-UZ ベースに負のパルスが到達すると、トリガ回路が反転し、T25-UZ コレクタの負の差動によって D12-UZ ダイオードが閉じます。 トリガー回路がスイープジェネレーターから切り離されています。 フォワードスイープストロークの形成が始まります。 スキャン ジェネレーターはスタンバイ モードになっています (スイッチ B1-4 は「STANDBY」位置にあります)。 のこぎり波電圧の振幅が約 7 V に達すると、トリガ回路は遮断回路、トランジスタ T26-UZ、T27-UZ を介して元の状態に戻ります。 回復プロセスが開始され、その間にタイミング コンデンサ S32-UZ が元の電位に充電されます。 回復中、ブロッキング回路はトリガー回路を元の状態に維持し、同期パルスによってトリガー回路が別の状態に移行するのを防ぎます。つまり、スイープ ジェネレーターをスタンバイ モードに戻し、自動的にスイープ ジェネレーターを復元するのに必要な時間だけスイープの開始を遅延させます。自励発振モードで掃引を開始します。 自励発振モードでは、スキャンジェネレータはスイッチB1-4の「AVT」位置で動作し、トリガ回路の起動と遮断はモードを変更することによってブロッキング回路から発生します。

電流安定器を介したタイミングコンデンサの放電回路をスイープジェネレータとして選択しました。 スイープ ジェネレータによって生成される線形に変化する鋸歯状電圧の振幅は約 7 V です。タイミング コンデンサ S32-UZ は、回復中にトランジスタ T28-UZ とダイオード D12-UZ を介して急速に充電されます。 動作ストローク中、D12-UZ ダイオードは始動回路の制御電圧によってロックされ、タイミング コンデンサ回路を始動回路から切り離します。 コンデンサの放電は、電流安定化回路に従って接続された T29-UZ トランジスタを通じて発生します。 タイミング コンデンサの放電速度 (したがって掃引係数の値) は、T29-UZ トランジスタの電流値によって決まり、タイミング抵抗 R12...R19、R22...R24 を切り替えると変化します。スイッチ B2-1 および B2-2 (「TIME/DIV.」) を使用してエミッタ回路を制御します。 スイープ速度範囲には 18 個の固定値があります。 掃引係数の 1000 倍の変更は、タイミング コンデンサ S32-UZ、S35-UZ をスイッチ B5-XNUMX (「mS/mS」) で切り替えることによって保証されます。

一定の精度での掃引係数の調整は、「mS」範囲ではコンデンサ C3Z-UZ によって実行され、「mS」範囲では同調抵抗 R58-y3 によって、エミッタフォロワのモードを変更することによって実行されます。 (トランジスタ T24-UZ)、タイミング抵抗に供給します。 ブロッキング回路は、共通エミッタ回路に従って接続された T27-UZ トランジスタと要素 R68-y3、S34-UZ に基づいたエミッタ検出器です。 ブロッキング回路の入力は、TZO-UZ トランジスタのソースで分圧器 R71-y3、R72-y3 からのこぎり波電圧を受け取ります。 掃引ストローク中、S34-UZ 検出器の静電容量は掃引電圧と同期して充電されます。 スキャンジェネレータの復帰中、T27-UZトランジスタはオフになり、R68-y3、S34-UZ検出器のエミッタ回路の時定数により制御回路は元の状態に維持されます。

スタンバイスイープモードは、T26-UZスイッチV1-4のエミッタフォロワをロックすることで提供されます（「WAITING / AUTO。」）。 自励発振モードでは、エミッタフォロワは線形動作モードになります。 ブロッキング回路の時定数は、スイッチB2-1によって段階的に変更され、B1-5によって大まかに変更されます。 スイープジェネレータから、TZO-UZトランジスタのソースフォロワを介した鋸歯状電圧がスイープアンプに供給されます。 リピーターには電界効果トランジスタが使用されており、のこぎり波電圧の直線性を高め、掃引増幅器の入力電流の影響を排除します。 スイープアンプは、のこぎり波電圧を所定のスイープ係数を提供する値に増幅します。 増幅器は、トランジスタTZZ-UZ、T34-UZ、TZ-U2、T4-U2の35段差動カスコード回路として作られ、エミッタ回路のトランジスタT36-UZに電流発生器があります。 ゲインの周波数補正は、コンデンサC75-UZによって実行されます。 時間測定の精度を向上させるために、デバイスのCVOはスイープストレッチを提供します。これは、接点3と80のときに抵抗Y1-U2、RXNUMX-UZを並列に接続してスイープアンプのゲインを変更することによって提供されます（「ストレッチShZコネクタの"）が閉じています。

表 1. アクティブ素子の直流モード

増幅された掃引電圧は、トランジスタТЗ-У2、Т4-У2のコレクタから除去され、CRTの水平偏向プレートに供給されます。

同期レベルは、T8-UZ トランジスタのベースの電位を抵抗器 R8 (「レベル」) によって変更することによって変更され、デバイスのフロント パネルに表示されます。

抵抗R32でT20-UZトランジスタのベース電圧を変更することにより、ビームが水平方向にシフトされます。これは、デバイスのフロントパネルにも表示されます。

オシロスコープには、ShZ コネクタのソケット 3 (「出力 X」) を介して T32-UZ エミッタ フォロワに外部同期信号を供給する機能があります。 さらに、約 4 V のノコギリ波電圧出力が TZZ-UZ トランジスタのエミッタから ShZ コネクタのスロット 1 (「出力 N」) に提供されます。

高電圧コンバータ (ユニット U31) は、CRT に必要なすべての電圧を供給するように設計されています。 トランジスタ T1 ～ U31、T2 ～ U31、トランス Tpl で組み立てられ、安定化電源 +12V および -12V によって電力供給されるため、電源電圧が変化した場合でも CRT に安定した電源電圧を供給できます。 CRT のカソード電源電圧 -2000 V は、二重回路 D1-U31、D5-U31、S7-U31、S8-U31 を介して変圧器の二次巻線から除去されます。 CRT 変調器の電源電圧は、乗算回路 D2-U31、DZ-U31、D4-U31、C3-U31、S4-U31、S5-U31 を介して、変圧器の別の 31 次巻線からも除去されます。 コンバータによる電源への影響を軽減するため、エミッタフォロアにはTZ-UXNUMXを採用しています。

CRTフィラメントは、Tplトランスの別の巻線から給電されます。 ＣＲＴの第１のアノードの供給電圧は、抵抗器Ｙａ１０－Ｕ３１（「焦点」）から除去される。 CRTビームの明るさは、抵抗R10-Y31（「BRIGHTNESS」）によって制御されます。 両方の抵抗がオシロスコープのフロントパネルに接続されています。 CRTの18番目のアノードの供給電圧は、抵抗器Ya31-U19（スロットの下に引き出されている）から除去されます。

オシロスコープのバックライト回路は対称トリガで、カソード電源 -30 V に対して 2000 V の別電源から電力が供給され、トランジスタ T4 ～ U31、T6 ～ U31 を使用して作られています。 トリガは、トリガ回路の T23-UZ トランジスタのエミッタから除去される正のパルスによって起動されます。 バックライトトリガーの初期状態は T4-U31 が開き、T6-U31 が閉じています。 トリガー回路からの正のパルスドロップはバックライトトリガーを別の状態に動かし、負のパルスドロップはバックライトトリガーを元の状態に戻します。 その結果、振幅 6 V の正のパルスが T31-U17 コレクタ上に形成され、その持続時間は順方向スキャン ストロークの持続時間と同じになります。 この正のパルスは CRT 変調器に印加されて順方向掃引を照射します。

オシロスコープには、T7-UZ トランジスタで作られた単純な振幅および時間校正器があり、制限モードの増幅回路です。 回路の入力は、電源ネットワークの周波数の正弦波信号を受信します。 同じ周波数と 7 ～ 11,4 V の振幅を持つ方形パルスが T11,8-UZ トランジスタのコレクタから除去され、スイッチ B3 の位置 1 にある KVO 入力分圧器に供給されます。 この場合、オシロスコープの感度は 2 V/div に設定されており、校正パルスはオシロスコープの垂直スケールの 2 目盛りを占める必要があります。 掃引係数は、スイッチ B2 の位置 1 およびスイッチ B5 ～ XNUMX の位置「mS」で校正されます。
電源 100 V および 200 V の電圧は安定化されておらず、2 倍回路 DS26-UZ、S27-UZ、S12-UZ を介して電源トランス Tpl の 12 次巻線から取得されます。 +24 V と -24 V の電源電圧は安定化されており、安定化された 14 V 電源から得られます.16 V 安定器はトランジスタ T17-UZ、T1-UZ、T24-UZ で作られています。 スタビライザーの入力の電圧は、ダイオード ブリッジ DS37-UZ を介してトランス Tpl の 3 次巻線から取り除かれます。 12 V の安定化電圧の調整は、スロットの下にある Y12-U10 抵抗によって行われます。 +24 V と -3 V の電源を得るために、回路にエミッタ フォロワ T12-UZ が含まれており、そのベースは +XNUMX V ソースを調整する抵抗 RXNUMX-yXNUMX によって給電されます。

オシロスコープの修理とその後の調整を実行するときは、まずアクティブ要素のDCモードが表に示されている値に準拠しているかどうかを確認する必要があります。 1. チェックされているパラメータが許容範囲内に収まらない場合は、対応するアクティブな要素の保守性をチェックする必要があります。保守可能である場合は、このカスケード内の「配管」要素もチェックする必要があります。 アクティブな要素を同様の要素と交換する場合、カスケードの動作モードを調整する必要がある場合があります (対応する調整要素がある場合)。ただし、ほとんどの場合、これを行う必要はありません。 カスケードは負のフィードバックによってカバーされるため、アクティブ要素のパラメータの広がりはデバイスの通常の動作に影響を与えません。

陰極線管の動作に関連する誤動作（フォーカス不良、ビーム輝度不足など）が発生した場合は、CRT端子の電圧が指定された値に準拠していることを確認する必要がありますテーブル。 2.測定値が表の値と一致しない場合は、これらの電圧の生成に関与するノード（高電圧源、KVOおよびKTOの出力チャネルなど）の有用性を確認する必要があります。 CRT に供給される電圧が許容範囲内にある場合、問題は真空管自体にあり、交換する必要があります。

表 2. DC CRT モード

注釈:

1. 表に示されているモードを確認します。 2 (接点 1 と 14 を除く) は、計器ケースに対して作成されます。
2. CRT の接点 1 と 14 のモードのチェックは、カソード電位 (-2000 V) に対して実行されます。
3.動作モードは、表に示されているものと異なる場合があります。 1と2は±20％。

著者：Zakharychev E.V.、設計エンジニア; 出版物：cxem.net

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