ミニチュア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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電子機器を修理および調整する場合、信号の存在を監視し、少なくともそのパラメータを大まかに推定できる小型のセルフパワーオシロスコーププローブが必要になることがよくあります。

読者の注目を集めるオシロスコーププローブは、これらの要件をほぼ満たしています。 K176 シリーズの低電圧多桁真空発光インジケータとデジタルマイクロ回路を使用することで、ポケット電卓のサイズで 9 V 電池を使用する経済的なデバイスを設計することが可能になりました。 15 mA を超え、主な消費者はインジケータの直熱カソードです。プローブは、振幅 1 ～ 320 V、周波数 50 kHz まで、デューティサイクル 1,14 ～ 8、および単一パルスの信号を制御できます。制限「1 ... 32 V」での入力抵抗 -220 kOhm、制限「10 ... 320 V」で - 2,2 MΩ。自動、ポジティブエッジトリガースタンバイ、およびネガティブエッジトリガースタンバイの XNUMX つの動作モードがあります。

図1（クリックすると拡大）

プローブの概略図を図に示します。 1、その特徴的な点での時間図 - 図。 2 (自動掃引モード) と 3 (スタンバイ掃引モード)。この装置は、スイープジェネレータ、「ビーム」垂直偏向装置、および多桁符号表示器 HG1 で構成されています。ジェネレータには、要素 DD1.1 ～ DD1.3 のマルチバイブレータと、「ビーム」の垂直偏向のためのデバイスであるカウンタデコーダ DD2、つまり正（オペアンプ DA1）と負（オペアンプ DA2）のコンパレータが含まれています。 -amp DA1.4) レベルと一致要素 DD2。マルチバイブレーターは一連のパルスを生成し (図 2、g)、カウンターデコーダーはその出力で高レベルのパルスを交互に生成し (図 1、c ～ p)、これが HGXNUMX インジケーターのグリッドに順次入力され、水平方向のパルスを作成します。画像のスキャン。

ミニチュアオシロスコーププローブ
Pic.2

制御された信号は、抵抗R3、R5、およびR6で構成される分圧器を介してコンパレータの入力に供給されます。単極電源GB1から電力を供給されたときにオペアンプDA2、DA1の通常の動作に必要な共通線の電位は、分圧器R8〜R11によって人工的に作成されます。同じ分周器は、オペアンプDA1の反転入力とオペアンプDA2の非反転入力にしきい値電圧を設定します。これらは、共通ワイヤの電位とそれぞれ+100および-100mV異なります。要素R3、R5、VDI、VD2は、オペアンプの入力を過負荷から保護します。コンパレータがトリガされる入力信号の比率は、スイッチSA1と可変抵抗R6によって設定されます（必要に応じて、信号の振幅はスイッチと抵抗スライダーの位置によって判断されます）。

ミニチュアオシロスコーププローブ
Pic.3

HG1インジケータは、水平アノードセグメントa、g、およびdを使用し（参考書では、ロシア語の文字a。g、gで示されることもあります）、それぞれ、制御信号の正、ゼロ、および負のレベルを示します。信号電圧が（絶対値で）正または負のしきい値レベルを超えると、オペアンプDA1またはDA2の出力に高レベルの電圧が現れ、アノードセグメントaまたはdが点灯します。両方のコンパレータ（DA1とDA2）がゼロ状態（出力が低レベル電圧）の場合、DD1.4エレメントの出力に高レベルが存在し、アノード-セグメントgが点灯し、ゼロレベルが表示されます。入力信号の（図3、p）。

マルチバイブレータパルスの繰り返し率、したがってインジケータ上の画像のスキャン速度は、抵抗R2、R4、およびスイッチSA1によって選択されたコンデンサC8〜C2の4つによって設定されます。パルス繰り返し周波数は、可変抵抗器R1によってスムーズに調整されます。抵抗R3はマイクロ回路を流れる入力電流を制限し、その抵抗は10〜1,4kオームの範囲で選択されます。図に示されている以外のスイープの持続時間が必要な場合は、値を再計算することでこれを行うことができます（式T \ u1d 8RCに従って、Tは発振の周期です）\ u2b \ u4bofコンデンサCXNUMX〜CXNUMXと抵抗RXNUMX、RXNUMX。

自動掃引モードでは、2サイクルからなるサイクルが形成され、カウンタデコーダDD2は3番目のパルスの前でゼロ状態に移行します（図12、f）。スタンバイモードでは、スイープジェネレータは制御された信号自体によってトリガーされます。このモードでは、正の入力電圧降下（中央のスイッチSA9-図によると-位置）と負（下の位置のスイッチ）の両方で開始できます。微分回路Ｒ１２Ｃ９が接続されているコンパレータの出力に正のレベル差が現れると、カウンタデコーダＤＤ２の入力Ｒに短いリセットパルスが形成される（図３、ｅ）。その結果、出力2に低レベルの電圧が現れ、マルチバイブレータがパルスの生成を開始します。この出力に高レベルのカウンタデコーダが現れると、生成が停止します。つまり、スイープは3サイクル実行されます。周期的な入力信号により、HQ8インジケーターに安定した画像が観察されます。インジケーターのダイレクトグローカソードは、電流制限抵抗R1を介してGB1バッテリーに接続されます（シリンダーの内面の導電性コーティングに接続された出力Iは、その負の端子に接続する必要があります）。

構造と詳細。プローブは、固定抵抗MLT、可変抵抗SPO-0,15、コンデンサKM-5を使用します。 OU K140UD6の代わりに、K140シリーズのマイクロ回路（K7シリーズの対応物）の代わりに、OU K140UD8、K140UD12（任意の文字インデックス付き）、K140UD14、K176UD561を使用できます。ソケットXS1、スイッチSA1-SA3、およびスイッチQIはどのタイプでもかまいませんが、重要なのはそれらが小さいことだけです。

プローブハウジングの前壁には、入力分圧器 R1、R3、R5 およびスイッチ SA6、スイッチ SA1 (コンデンサ C2-C1 を接点にはんだ付け) および SA8 (コンデンサ C3 を使用) の要素を備えた XS9 ソケットがあります。、電源スイッチ Q1、可変抵抗器 R4、インジケータ HG1。可変抵抗器R4とR6には目盛りが装備されており、そのおおよその図を図4に示します。四。

ミニチュアオシロスコーププローブ
Pic.4

抵抗器R1の目盛りのマーク「X4」（「時間/ div。」）は、エンジンの左端（図による）位置に対応し、抵抗器R1の目盛りのマーク「6V」に対応します。（「レベル」）は、最上位に対応します（これもスキームによる）。プローブの残りの部分が配置されますプリント基板上（図5）、厚さ1,5mmのホイルグラスファイバー製。入力分圧器の要素がSA1スイッチと一緒にリモートプローブに取り付けられる設計オプションが可能です（このようなプローブで作業する方が便利です）。

デバイスを確立するには、(抵抗器 R8 と R11 を選択することによって) 電圧をオペアンプ DA100 のピン 2 で +1 mV、オペアンプ DA100 のピン 3 で -2 mV に設定します。 R8. . 電源電圧を 11 V に上げることで、インジケータセグメントの輝度を上げることができます (この場合、抵抗 R9 の抵抗値を 12 オームに上げる必要があります)。

プローブの操作にはある程度のスキルが必要です。パルスの存在とその持続時間のみを決定する必要がある場合は、可変抵抗器 R6 (「レベル」) で感度を 1 V に設定し、スイッチ SA2 (「時間 / div.」) でそのような掃引持続時間を選択します。 4 つまたは 2 つの期間がインジケータ信号に表示され、可変抵抗器 R4 ("Time / div.") 安定した画像が実現されます。この方法で画像を同期させることができない場合、デバイスは、正または負の入力電圧降下によってトリガーされるスタンバイ掃引モードに切り替えられます。制御された振動の周期またはパルスの持続時間は、スイッチ SAXNUMX の位置と可変抵抗器 RXNUMX のノブによって決まります。

信号の振幅を測定する必要がある場合は、可変抵抗器R6のノブとスイッチSA1を、正または負（信号の極性に応じて）レベルのセグメントの点火に対応する位置に設定します。。振幅（スイッチSA1によって設定された値の範囲内）は、抵抗器のスケールで測定されます。

振動の形状は、可変抵抗器を取り付けたときのインジケーターの画像の変化の性質によって決まります。 R6 の異なる感度値。例として、図で。図6は、三角形の信号が可変抵抗器R6スライダーの入力とさまざまな位置に適用されたときにインジケーターによって表示される情報を示しています（破線は完全に光るセグメントアノードを示しています）。

ミニチュアオシロスコーププローブ
Pic.6

実践が示しているように、スイープの完全な同期を達成することは必ずしも必要ではありません - 場合によっては、制御された信号のイメージは、一方向または別の方向にゆっくりと移動する方がよく認識されます。

著者：I.シネルニコフ、V.ラビッチ、カリーニングラード。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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