С1 94 осциллограф как им работать
Перейти к содержимому

С1 94 осциллограф как им работать

  • автор:

Как работает осциллограф С1-94

Данная статья предназначена для специалистов, у которых возникла необходимость ремонта и настройки осциллографа С1-94. Осциллограф имеет обычную для приборов подобного класса структурную схему. Она содержит канал вертикального отклонения (КВО), канал горизонтального отклонения (КГО), калибратор, электронно-лучевой индикатор с высоковольтным источником питания и низковольтный источник питания.

КВО состоит из переключаемого входного делителя, предварительного усилителя, линии задержки и оконечного усилителя. Он предназначен для усиления сигнала в частотном диапазоне 0. 10 МГц до уровня, необходимого для получения заданного коэффициента отклонения по вертикали (10 мВ/дел … 5 В/дел с шагом 1-2-5), с минимальными амплитудно-частотными и фазочастотными искажениями.

Ремонт осциллографа С1-94

На упрощенной структурной схеме не приведены только два блока питания высоковольтного источника, вырабатывающего высокое напряжение для электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и низковольтный, для функционирования всех остальных узлов, а также отсутствует встроенный калибратор, предназначенный для настройки осциллографа перед проведением измерений.

Исследуемый сигнал поступает на “Y” вход канала вертикального отклонения и далее следует на аттенюатор, который есть ничто иное, как многопозиционный переключатель, настраивающий порог чувствительности. Его шкала отградуирована в Вольт/см или Вольт/дел. Подразумевается одно деление координатной сетки на дисплее ЭЛТ. Там же нанесены величины: 0,1 В,10 В, 100 В. Если мы не знаем приблизительную амплитуду исследуемого сигнала, то устанавливаем минимальную чувствительность, 100 вольт на деление.

В комплекте осциллографа имеются делители 1 : 10 и 1 : 100 представляющие собой цилиндрические и прямоугольные насадки с разъемами. Они используются с той же целью, что и аттенюатор, а в случае проведения измерений с короткими импульсами они компенсируют емкость коаксиального кабеля. Ниже на рисунке представлен внешний делитель к осциллографу С1-94. Его, коэффициент деления 1 к 10.

внешний делитель к осциллографу С1-94

Благодаря этой приставки можно существенно расширить возможности устройства, так как при его применение можно исследовать сигналов с куда большей амплитудой в сотни вольт. С выхода делителя сигнал следует на предварительный усилитель. Затем он разветвляется и идет на линию задержки и переключатель синхронизации. Линия задержки необходима для компенсации времени срабатывания генератора строчной развёртки с поступлением измеряемого сигнала на усилитель вертикального отклонения. Оконечный усилитель предназначен для формирования напряжение, идущие на пластины ”Y” и задает отклонение вертикального луча.

Генератор развёртки необходим для генерации пилообразного напряжения, следующего на усилитель горизонтального отклонения и на пластины “X” и обеспечивает отклонение луча по горизонтали. Он оснащен переключателем, градуированным время на деление («Время/дел»), и шкалу времени развертки.

Устройство синхронизации запускает генератор развертки параллельно с появлением сигнала в начальной точке дисплея. В результате на нем мы наблюдаем изображение импульса развёрнутое по времени. Переключатель синхронизации оснощен следующими диапазонами: Синхронизация от исследуемого сигнала; Синхронизация от сети; Синхронизация от внешнего источника. В радиолюбительской практике чаще всего используется первый диапазон

КГО включает в себя усилитель синхронизации, триггер синхронизации, схему запуска, генератор развертки, схему блокировки и усилитель развертки. Он предназначен для обеспечения линейного отклонения луча с заданным коэффициентом развертки от 0,1 мкс/дел до 50 мс/дел с шагом 1-2-5.

Структурная схема осциллографа С1-94

Калибратор вырабатывает сигнал для калибровки прибора по амплитуде и времени. Узел электронно-лучевого индикатора состоит из электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), схемы питания ЭЛТ и схемы подсвета. Низковольтный источник предназначен для питания всех функциональных устройств напряжениями +24 В и ±12 В. Рассмотрим работу осциллографа на уровне принципиальной схемы. Исследуемый сигнал через входной разъем Ш1 и кнопочный переключатель В1-1 («Открытый/Закрытый вход») поступает на входной переключаемый делитель на элементах R3. R6, R11, C2, C4. C8. Схема входного делителя обеспечивает постоянство входного сопротивления независимо от положения переключателя чувствительности по вертикали В1 («V/ДЕЛ.»). Конденсаторы делителя обеспечивают частотную компенсацию делителя во всей полосе частот.

С выхода делителя исследуемый сигнал поступает на вход предварительного усилителя КВО (блок У1). На полевом транзисторе Т1-У1 собран истоковый повторитель для переменного входного сигнала. По постоянному току этот каскад обеспечивает симметрию рабочего режима для последующих каскадов усилителя. Делитель на резисторах R1-y1, R5-y1 обеспечивает входное сопротивление усилителя равное 1МОм. Диод Д1-У1 и стабилитрон Д2-У1 обеспечивают защиту входа от перегрузок.

Двухкаскадный предварительный усилитель выполнен на транзисторах Т2-У1. Т5-У1 с общей отрицательной обратной связью (ООС) через R19-y1, R20-y1, R2-y1, R3-y1, С2-У1, R1, С1, которая позволяет получить усилитель с необходимой полосой пропускания, которая практически не изменяется при ступенчатом изменении коэффициента усиления каскада в два и пять раз.

Изменение коэффициента усиления осуществляется изменением сопротивления между эмиттерами транзисторов VT2-y1, VT3-У1 путем коммутации резисторов R3-y1, R16-y1 и R1 параллельно резистору R16-y1. Балансировка усилителя осуществляется изменением потенциала базы транзистора Т3-У1 резистором R9-y1, который выведен под шлиц. Смещение луча по вертикали производится резистором R2 (« Z ») путем изменения базовых потенциалов транзисторов Т4-У1, Т5-У1 в противофазе.

Корректирующая цепочка R2-y1, С2-У1, C1 осуществляет частотную коррекцию коэффициента усиления в зависимости от положения переключателя В1.1. Для исключения паразитных связей по цепям питания предварительный усилитель запитывается через фильтр R42-У1, C10-y1, R25-y1, C3-y1 от источника -12 В и через фильтр R30-y1, C7-y1, R27-y1, C4-y1 от источника +12 В. Для задержки сигнала относительно начала развертки введена линия задержки ЛЗ1, являющаяся нагрузкой усилительного каскада на транзисторах Т7-У1, Т8-У1. Выход линии задержки включен в базовые цепи транзисторов оконечного каскада, собранного на транзисторах Т9-У1, Т10-У1, Т1-У2, Т2-У2.

Такое включение линии задержки обеспечивает согласование ее с каскадами предварительного и оконечного усилителей. Частотная коррекция коэффициента усиления выполняется цепочкой R35-y1, C9-y1, а в каскаде оконечного усилителя — цепочкой C11-y1, R46-y 1, C12-y1. Коррекция калиброванных значений коэффициента отклонения при эксплуатации и смене ЭЛТ осуществляется резистором R39-y1, выведенным под шлиц. Оконечный усилитель собран на транзисторах Т1-У2, Т2-У2 по схеме с общей базой с резистивной нагрузкой Ш1-У2. R14-y2, что позволяет достичь необходимой полосы пропускания всего канала вертикального отклонения.

С коллекторных нагрузок сигнал поступает на вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ. Исследуемый сигнал со схемы предварительного усилителя КВО через каскад эмиттерного повторителя на транзисторе Т6-У1 и переключатель В1.2 поступает также на вход усилителя синхронизации КГО для синхронного запуска схемы развертки. Канал синхронизации (блок У3) предназначен для запуска генератора развертки синхронно со входным сигналом для получения неподвижного изображения на экране ЭЛТ. Канал состоит из входного эмиттерного повторителя на транзисторе Т8-У3, дифференциального каскада усиления на транзисторах Т9-У3, Т12-У3 и триггера синхронизации на транзисторах Т15-У3, Т18-У3, представляющего собой несимметричный триггер с эмиттер-ной связью с эмиттерным повторителем на входе на транзисторе Т13-У2. В базовую цепь транзистора Т8-У3 включен диод Д6-У3, предохраняющий схему синхронизации от перегрузок. С эмиттерного повторителя синхронизирующий сигнал поступает на дифференциальный каскад усиления.

Принципиальная схема осциллографа С1-94

В дифференциальном каскаде осуществляется переключение (В 1-3) полярности синхронизирующего сигнала и усиление его до величины, достаточной для срабатывания триггера синхронизации. С выхода дифференциального усилителя синхросигнал через эмиттерный повторитель поступает на вход триггера синхронизации. С коллектора транзистора Т18-У3 снимается сигнал, нормированный по амплитуде и форме, который через развязывающий эмиттерный повторитель на транзисторе Т20-У3 и дифференцирующую цепочку С28-У3, R56-Y3 управляет работой схемы запуска. Для повышения устойчивости синхронизации усилитель синхронизации совместно с триггером синхронизации питается от отдельного стабилизатора напряжения 5 В на транзисторе Т19-У3. Продифференцированный сигнал поступает на схему запуска, которая совместно с генератором развертки и схемой блокировки обеспечивает формирование линейно изменяющегося пилообразного напряжения в ждущем и автоколебательном режимах.

Схема запуска представляет собой несимметричный триггер с эмиттерной связью на транзисторах T22-y3, T23-y3, T25-y3 с эмиттерным повторителем на входе на транзисторе T23-y3. Начальное состояние схемы запуска: транзистор T22-y3 открыт, транзистор T25-y3 открыт. Потенциал, до которого заряжен конденсатор С32-У3, определяется потенциалом коллектора транзистора Т25-y3 и равен примерно 8 В. Диод Д12-У3 открыт. С приходом отрицательного импульса на базу T22-y3 схема запуска инвертируется, и отрицательный перепад на коллекторе T25-y3 запирает диод Д12-У3. Схема запуска отключается от генератора развертки. Начинается формирование прямого хода развертки.

Генератор развертки находится в ждущем режиме (переключатель В1-4 в положении «ЖДУЩ»). При достижении амплитуды пилообразного напряжения порядка 7 В схема запуска через схему блокировки, транзисторы Т26-У3, Т27-y3 возвращается в исходное состояние. Начинается процесс восстановления, в течение которого времязадающий конденсатор С32-У3 заряжается до исходного потенциала. Во время восстановления схема блокировки поддерживает схему запуска в исходном состоянии, не позволяя импульсам синхронизации перевести ее в другое состояние, то есть обеспечивает задержку запуска развертки на время, необходимое для восстановления генератора развертки в ждущем режиме и автоматический запуск развертки в автоколебательном режиме.

В автоколебательном режиме работа генератора развертки происходит в положении «АВТ» переключателя В1-4, а запуск и срыв работы схемы запуска — от схемы блокировки изменением ее режима. В качестве генератора развертки выбрана схема разряда времязадающего конденсатора через стабилизатор тока. Амплитуда линейно изменяющегося пилообразного напряжения, формируемого генератором развертки, равна примерно 7 В. Времязадающий конденсатор С32-У3 во время восстановления быстро заряжается через транзистор Т28-У3 и диод Д12-У3. Во время рабочего хода диод Д12-У3 запирается управляющим напряжением схемы запуска, отключая цепь времязадающего конденсатора от схемы запуска. Разряд конденсатора происходит через транзистор Т29-У3, включенный по схеме стабилизатора тока. Скорость разряда времязадающего конденсатора (а, следовательно, и значение коэффициента развертки) определяется величиной тока транзистора Т29-У3 и изменяется при переключении времязадающих сопротивлений R12. R19, R22. R24 в цепи эмиттера с помощью переключателей В2-1 и В2-2 («ВРЕМЯ/ДЕЛ.»). Диапазон скоростей развертки имеет 18 фиксированных значений.

Изменение коэффициента развертки в 1000 раз обеспечивается переключением времязадающих конденсаторов С32-У3, С35-У3 переключателем В1-5 («mS/mS»). Настройка коэффициентов развертки с заданной точностью производится конденсатором С33-У3 в диапазоне «mS», а в диапазоне «mS» — подстроеч-ным резистором R58-y3, путем изменения режима эмиттерного повторителя (транзистор Т24-У3), питающего вре-мязадающие резисторы. Схема блокировки представляет собой эмиттерный детектор на транзисторе Т27-У3, включенном по схеме с общим эмиттером, и на элементах R68-y3, С34-У3.

На вход схемы блокировки поступает пилообразное напряжение с делителя R71-y3, R72-y3 в истоке транзистора Т30-У3. Во время рабочего хода развертки емкость детектора С34-У3 заряжается синхронно с напряжением развертки. Во время восстановления генератора развертки транзистор Т27-У3 запирается, а постоянная времени эмит-терной цепи детектора R68-y3, С34-У3 поддерживает схему управления в исходном состоянии. Ждущий режим развертки обеспечивается запиранием эмиттерного повторителя на Т26-У3 переключателем В1-4 («ЖДУЩ./АВТ.»). В автоколебательном режиме эмиттерный повторитель находится в линейном режиме работы. Постоянная времени схемы блокировки изменяется ступенчато переключателем В2-1 и грубо В1-5.

С генератора развертки пилообразное напряжение через истоковый повторитель на транзисторе Т30-У3 поступает на усилитель развертки. В повторителе применен полевой транзистор для повышения линейности пилообразного напряжения и исключения влияния входного тока усилителя развертки. Усилитель развертки усиливает пилообразное напряжение до величины, обеспечивающей заданный коэффициент развертки. Усилитель выполнен двухкаскадным, дифференциальным, по каскодной схеме на транзисторах Т33-У3, Т34-У3, Т3-У2, Т4-У2 с генератором тока на транзисторе Т35-У3 в эмиттерной цепи. Частотная коррекция коэффициента усиления осуществляется конденсатором С36-У3. Для повышения точности временных измерений в КВО прибора предусмотрена растяжка развертки, которая обеспечивается изменением коэффициента усиления усилителя развертки путем параллельного соединения резисторов R75-Y3, R80-У3 при замыкании контактов 1 и 2 («Растяжка») разъема Ш3.

Усиленное напряжение развертки снимается с коллекторов транзисторов Т3-У2, Т4-У2 и подается на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Изменение уровня синхронизации производится изменением потенциала базы транзистора Т8-У3 резистором R8 («УРОВЕНЬ»), выведенным на переднюю панель прибора.

Смещение луча по горизонтали осуществляется изменением напряжения базы транзистора Т32-У3 резистором R20 («^»), выведенным также на переднюю панель прибора.

В осциллографе имеется возможность подачи внешнего сигнала синхронизации через гнездо 3 («Выход Х») разъема Ш3 на эмиттерный повторитель Т32-У3. Кроме того, предусмотрен выход пилообразного напряжения порядка 4 В с эмиттера транзистора Т33-У3 на гнездо 1 («Выход N») разъема Ш3.

Высоковольтный преобразователь (блок У31) предназначен для питания ЭЛТ всеми необходимыми напряжениями. Он собран на транзисторах Т1-У31, Т2-У31, трансформаторе Тр1 и питается от стабилизированных источников +12В и -12В, что позволяет иметь стабильные напряжения питания ЭЛТ при изменении напряжения питающей сети. Напряжение питания катода ЭЛТ -2000 В снимается со вторичной обмотки трансформатора через схему удвоения Д1-У31, Д5-У31, С7-У31, С8-У31. Напряжение питания модулятора ЭЛТ снимается с другой вторичной обмотки трансформатора также через схему умножения Д2-У31, Д3-У31, Д4-У31, С3-У31, С4-У31, С5-У31. Для уменьшения влияния преобразователя на источники питания применен эмиттер-ный повторитель Т3-У31.

Питание накала ЭЛТ производится от отдельной обмотки трансформатора Тр1. Напряжение питания первого анода ЭЛТ снимается с резистора R10-y31 («ФОКУСИРОВКА»). Регулирование яркости луча ЭЛТ производится резистором R18^31 («ЯРКОСТЬ»). Оба резистора выведены на переднюю панель осциллографа. Напряжение питания второго анода ЭЛТ снимается с резистора R19-У2 (выведен под шлиц).

Схема подсвета в осциллографе представляет собой симметричный триггер, питаемый от отдельного источника 30 В относительно источника питания катода -2000 В, и выполнена на транзисторах Т4-У31, Т6-У31. Запуск триггера осуществляется положительным импульсом, снимаемым с эмиттера транзистора Т23-У3 схемы запуска. Исходное состояние триггера подсвета Т4-У31 открыт, Т6-У31 закрыт. Положительный перепад импульса со схемы запуска переводит триггер подсвета в другое состояние, отрицательный — возвращает в исходное состояние. В результате на коллекторе Т6-У31 формируется положительный импульс с амплитудой 17 В, по длительности равный длительности прямого хода развертки. Этот положительный импульс подается на модулятор ЭЛТ для подсвета прямого хода развертки.

Осциллограф имеет простейший калибратор амплитуды и времени, который выполнен на транзисторе Т7-У3 и представляет собой схему усилителя в режиме ограничения. На вход схемы поступает синусоидальный сигнал с частотой питающей сети. С коллектора транзистора Т7-У3 снимаются прямоугольные импульсы с такой же частотой и амплитудой 11,4___11,8 В, которые подаются на входной делитель КВО в положении 3 («Ў») переключателя В1. При этом чувствительность осциллографа устанавливается 2 В/дел, а калибровочные импульсы должны занимать пять делений вертикальной шкалы осциллографа. Калибровка коэффициента развертки производится в положении 2 переключателя В2 и положении «mS» переключателя В1-5.

Напряжения источников 100 В и 200 В не стабилизированы и снимаются со вторичной обмотки силового трансформатора Тр1 через схему удвоения ДС2-У3, С26-У3, С27-У3. Напряжения источников + 12 В и -12В стабилизированы и получаются из стабилизированного источника 24 В. Стабилизатор на 24 В выполнен на транзисторах Т14-У3, Т16-У3, Т17-У3. Напряжение на вход стабилизатора снимается со вторичной обмотки трансформатора Тр1 через диодный мост ДС1-У3. Подстройка стабилизованного напряжения 24 В производится резистором Ш7-У3, выведенным под шлиц. Для получения источников +12 В и -12 В в схему включен эмиттерный повторитель Т10-У3, база которого питается от резистора R24-Y3, которым осуществляется подстройка источника +12 В.

При проведении ремонта и последующей настройке осциллографа прежде всего необходимо проверить режимы активных элементов по постоянному току на соответствие их значениям, приведенным в табл. 1. В случае, если проверяемый параметр не укладывается в допустимые границы, нужно проверить исправность соответствующего активного элемента, а при его исправности — и элементы «обвязки» в данном каскаде. При замене активного элемента на аналогичный может потребоваться подстройка режима работы каскада (при наличии соответствующего подстроечного элемента), но в большинстве случаев этого делать не приходиться, т.к. каскады охвачены отрицательной обратной связью, и поэтому разброс параметров активных элементов не сказывается на нормальной работе прибора.

В случае появления неисправностей, связанных с работой электронно-лучевой трубки (плохая фокусировка, недостаточная яркость луча и т.п.), необходимо проверить соответствие напряжений на выводах ЭЛТ значениям, приведенным в табл. 2. Если измеренные величины не соответствуют табличным, нужно проверить исправность узлов, ответственных за выработку этих напряжений (источник высокого напряжения, выходные каналы КВО и КГО и т.д.). Если же подводимые к ЭЛТ напряжения укладываются в пределы допустимого, значит проблема в самой трубке, и ее нужно заменить.

Осциллограф С1-94 принципиальная схема, фото и описание

Принципиальная схема осциллографа С1-94, схемы блоков осциллографа, а также описние и внешний вид измерительного прибора, фото.

Осциллограф С1-94 фото

Рис. 1. Внешний вид осциллографа С1-94.

Осциллограф универсальный сервисный С1 -94 предназначен для исследования импульсных сигналов; в амплитудном диапазоне от 0,01 до 300 В и до временном диапазоне от 0,1 * 10^-6 до 0,5 с и синусоидальных сигналов амплитудой от 5 * 10^-3 до 150 В частотой от 5 до 107 Гц при проверке промышленной и бытовкой радиоаппаратуры.

Прибор может быть применен в службах ремонта электронной радиоаппаратуры на предприятиях и в быту, а также у радиолюбителей и в учебных заведениях. Осциллограф С1-94 соответствует требованиям ГОСТ 22261-82, а по условиям эксплуатации соответствует II группе ГОСТ 2226І—82.

Условия эксплуатации прибора.

  • температура окружающей среды от 283 до 308 К (от 10 до 35°С);
  • относительная влажность воздуха до 80% при температуре 298 К (25°С);
  • напряжение питающей сети (220 ± 22) В или (240 ± 24) В с частотой 50 или 60 Гц;
  • температура окружающей среды в предельных условиях от 223 до 323 К (от минус 50 до плюс 50°С);
  • относительная влажность воздуха до 95% при температуре 298 К (25°С).

Электрические параметры и характеристики

  • Рабочая часть экрана 40 X 60 мм (8X10 делений).
  • Ширина линии луча не более 0,8 мм.
  • Коэффициент отклонения калиброванный и устанавливается ступенями от 10 мВ/деление до 5 В/деление согласно ряду чисел 1,2,5.
  • Погрешность калиброванных коэффициентов отклонения не более ± 5%, с делителем 1:10 не более ±8%.

КВО луча имеет следующие параметры:

  1. время нарастания ПХ не более 35 нс (полоса пропускания 0-10 МГц);
  2. выброс на вершине ПХ не более 10%;
  3. время установления ПХ не более 120 нс;
  4. неравномерность вершины ПХ и перекос вершины ПХ из-за раскомпенсации входных делителей не более 3%;
  5. спад вершины ПХ при закрытом входе усилителя на длительности 4 мс не более 10%;
  6. смещение луча из-за дрейфа усилителя в течение 1 ч после 5-ти минутного прогрева не превышает 0,5 деления. Кратковременное смещение луча за 1 мин не превышает 0,2 деления;
  7. смещение луча от переключения переключателя V/ДЕЛ не превышает 0,5 деления;
  8. периодические и случайные отклонения луча от внутренних источников не должны превышать 0,2 деления, а от импульсов внешней синхронизации амплитудой 10 В не более 0,4 деления;
  9. пределы перемещения луча по вертикали не менее двух значений номинального вертикального отклонения. Примечание. При перемещении изображения импульса ручкой ф в пределах рабочей части экрана допустимо искажение изображения импульса. Величина искажения импульса по амплитуде не должна превышать 2 деления на минимальной длительности развертки 0,1 мкс.
  10. входное сопротивление при непосредственном входе (1 ± 0,05) МОм с параллельной емкостью (40 ±4) пФ с делителем 1:1 — (1 ±0,05) МОм с параллельной емкостью порядка 150 пФ,
  11. делителем 1 :10 — (10 ± 1) МОм с параллельной емкостью не более 25 пФ. Вход прибора может быть закрытым или открытым;
  12. максимальная амплитуда входного сигнала при минимальном коэффициенте отклонения на открытом входе не более 30 В (с делителем 1 :10 — не более 300 В);
  13. допустимое суммарное значение постоянного и переменного напряжений, которое можно подавать при закрытом входе, не должно превышать 250 В;
  14. задержка сигнала относительно начала развертки не менее 20 нс при внутренней синхронизации.

Развертка может работать как в ждущем, так и в автоколебательном режиме и имеет диапазон калиброванных коэффициентов развертки от 0,1 мкс/деление до 50 мс/деление; разбитый на 18 фиксированных поддиапазонов согласно ряду чисел 1, 2, 5.

Погрешность калиброванных коэффициентов развертки не превышает ±5% на всех диапазонах, кроме коэффициента развертки 0,1 мкс/деление. Погрешность калиброванного коэффициента развертки ОД мкс/деление не превышает ± 8%. Перемещение луча по горизонтали обеспечивает установку начала и конца развертки в центре экрана.

Усилитель горизонтального отклонения имеет следующие параметры:

  • коэффициент отклонения на частоте 10^3 Гц не превышает 0,5 В/деление;
  • неравномерность амплитудно-частотной характеристики усилителя горизонтального отклонения в диапазоне частот от 20 Гц до 2 * 10^6 Гц не более 3 дБ.

Прибор имеет внутреннюю и внешнюю синхронизацию развертки.

Внутренняя синхронизация развертки осуществляется:

  • синусоидальным напряжением размахом от 2 до 8 делений в диапазоне частот от 20 Гц до 10 * 10^6 Гц;
  • синусоидальным напряжении размахом от 0,8 до 8 делений в диапазоне частот от 50 Гц до 2 * 10^6 Гц;
  • импульсными сигналами любой полярности длительностью от 0,30 мкс и более при величине изображения от 0,8 до 8 делений.

Внешняя синхронизация развертки осуществляется:

  • синусоидальным сигналом размахом 1 В от пика до пика в диапазоне частот от 20 Гц до 10 * 10^6 Гц;
  • импульсными сигналами любой полярности длительностью от 0,3 мкс и более при амплитуде от 0,5 до 3 В. Нестабильность синхронизации не более 20 нс.

При пониженном напряжении питающей сети и перемещении ручкой — прибора изображения импульса допускается увеличение нестабильности синхронизации до 100 нс.

При использовании внешней сихронизации импульсными сигналами амплитудой от 3 до 10 В, допускается наводка сигнала внешней синхронизации на усилитель КВО до 0,4 деления по экрану прибора при минимальном коэффициенте отклонения.

Амплутуда отрицательного пилообразного напряжения развертки на гнезде V не менее 4,0 В. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) или (240 ± 24) В (частотой 50 или 60 Гц).

Прибор обеспечивает свои технические характеристики после времени самопрогрева, равного 5 мин. Мощность, потребляемая прибором от сети при номинальном напряжении, не более 32 В • А, Прибор обеспечивает непрерывную работу в рабочих условиях в течение 8 ч при сохранении своих технических характеристик.

Напряжение индустриальных, радиопомех не более 80 дБ на частотах от 0,15 до 0,5 МГц, 74 дБ на частотах от 0,5 до 2,5 МГц, 66 дБ на частотах от 2,5 до 30 МГц.

Напряженность поля радиопомех не более:

  • 60 дБ на частотах от 0,15 до 0,5 МГц;
  • 54.дБ на частотах от 0,5 до 2,5 МГц;
  • 46 дБ на частотах от 2,5 до 300 МГц.

Наработка на отказ прибора не менее 6000 ч.

Габаритные, размеры осциллографа не более 300 X 190 X X 100 мм (250X180X100 мм без учета выступающих частей). Габаритные размеры упаковочного ящика при упаковке по 4 осциллографа не более 900 X 374 X 316 мм. Габаритные размеры ящика при упаковке по 1 осциллографу не более 441 X 266 X 204 мм.

Масса осциллографа не более 3,5 кг. Масса 1-го осциллографа в упаковочном ящике не более 7 кг. Масса 4-х осциллографов в упаковочном ящике не более 30 кг.

Структурная схема

Осциллограф С1-94, схема

Рис. 2. Структурная схема осциллографа С1-94.

Конструкция

Прибор выполнен в настольном варианте вертикального построения (рис. 3). Несущий каркас выполнен на основе алюминиевых сплавов и состоит из литых передней панели 7 и задней стенки 20 и двух штампованных планок: верхней 5 и нижней 12.П-образный кожух и дно ограничивают доступ, внутрь прибора.

На поверхности кожуха имеются вентиляционные отверстия.

Для удобства работы с прибором и перемещения его на небольшие расстояния предусмотрена подставка 8.

Прибор выполнен в оригинальном каркасе с габаритными размерами 100 X 180 X 250 мм.

Осциллограф состоит из следующих устройств:

  • корпуса,
  • ЭДГ,
  • развертки,
  • усилителя (90 X 120’ мм),
  • усилителя (80 X 100 мм),
  • силового трансформатора.

Экран ЭЛТ и органы управления прибора находятся на передней панели.

Осциллограф С1-94, схема

Рис. 3. Конструкция прибора:

1 — скоба; 2 — крышка; 3 — развертка; 4 — экран; 5 — верхняя планка; 6 -винт; 7 — передняя панель; 8 — подставка; 9 — передняя ножка; 10 — усилитель; 11 — линия задержки; 12 — нижняя планка; 13 — задняя ножка; 14 -шнур питания; 15 — силовой трансформатор; 16 — усилитель; 17 — панель ЭЛТ; 18 — винт; 19 — крышка; 20 — задняя стенка.

Таблицы напряжений

Проверка режимов, приведенных в табл. 1 (кроме особо оговоренных) производится относительно корпуса прибора при следующих условиях:

  • усилители У1 й У2: производится при сбалансированном усилителе; переключатель УЗ-В1-4 устанавливается в положение ЖДУЩ; резисторами R2 и R20 луч устанавливается в центре экрана;
  • развертка УЗ: резистором R8 (УРОВЕНЬ) потенциал базы транзистора УЗ-Т8 устанавливается О; переключателями УЗ-В1-2, УЗ-В1-З, УЗ-В1-4 устанавливаются в положения ВНУТР, JL, ЖДУЩ соответственно, резистором R20 луч устанавливается в центре экрана; переключатели V/ДЕЛ и ВРЕМЯ/ДЕЛ находятся в положениях „05” и „2” соответственно; напряжение на электродах транзистора УЗ-Т7 снимается в положении* переключателя V/ДЕЛ; напряжения иа электродах транзисторов УЗ-Т4, УЗ-Т6 проверяются относительно общей точки диодов УЗ-Д2 и УЗ-Д3, при этом переключатель УЗ-В1-4 устанавливается в положение АВТ; питающие напряжения 12 и минус 12 В должны быть установлены с точностью ± 0,1 В, при напряжении сети 220 ± 4 В.

Осциллограф С1-94, схемаОсциллограф С1-94, схема

Осциллограф С1-94, схема

Проверка режимов, приведенных в таблице 2 (кроме особо оговоренных) , производится относительно корпуса прибора. Проверка режима на контактах 1, 14 ЭЛТ (Л2) производится, относительно потенциалакатода(минус 2000 В). Режимы работа могут отличаться от указанных с табл. 1, 2 на ±20%.

Намоточные данные катушек и трансформаторов

Данные намотки трансформатора Тр1 (ШЛ х 25).

Осциллограф С1-94, схема

Данные намотки трансформатора УЗ-Тр1.

Осциллограф С1-94, схема

Расположение компонентов

Осциллограф С1-94, схема

Рис. 1. План размещения элементов на ПУ усилителя У1.

Осциллограф С1-94, схема

Рис. 2. План размещения элементов на ПУ (усилитель У2).

Осциллограф С1-94, схема

План размещения элементов на ПУ — развертка У3.

Осциллограф С1-94, схема

План размещения элементов на задней панели осциллографа.

Осциллограф С1-94, схема

План размещения элементов на передней панели осциллографа.

Принципиальная схема

Осциллограф С1-94, схема

Схема осциллографа С1-94 электрическая принципиальная. Усилитель и высоковольтный источник питания осциллографа С1-94.

Осциллограф С1-94, схема

Развертка и низковольтный источник питания осциллографа С1-94.

Универсальный сервисный осциллограф С1-94

Универсальный сервисный осциллограф С1-94

Универсальный сервисный осциллограф С1-94 предназначен для исследования импульсных сигналов в амплитудном диапазоне от 10 мВ до 300 В, временном — от 0,1 мкс до 0,5 с, а также синусоидальных сигналов амплитудой от 5 мВ до 150 В частотой до 10 МГц при проверке, налаживании и ремонте заводской и бытовой радиоаппаратуры, фототехники, автоэлектроники. Он может найти применение в ремонтных мастерских, на предприятиях, в быту, в различных учебных заведениях и у радиолюбителей.

Технические характеристики осциллографа С1-94

Рабочая часть экрана: 40×60 мм (8×10 делений).
Толщина линии луча в центре экрана: не более 0,8 мм.
Параметры канала вертикального отклонения (КВО) луча:
— коэффициент отклонения — калиброванный, от 10 мВ на деление до 5 В на деление;
— погрешность калиброванных значений коэффициента отклонения — не более ±5%, с делителем 1:10 — не более ±10%;
— время нарастания переходной характеристики (ПХ) не превышает 35 не (полоса пропускания 0. 10 МГц);
— выброс на вершине ПХ — не более 10%;
— время установления FIX — не более 120 нс;
— неравномерность и перекос вершины ПХ из-за раскомпенсации входных делителей — не более 3%;
— спад вершины ПХ при закрытом входе усилителя на длительности 4 мс — не более 10%;
— смещение луча из-за дрейфа усилителя в течение 1 ч после пятиминутного прогрева не превышает 0,5 деления;
— кратковременное смещение луча за 1 мин не превышает 0,2 деления;
— смещение луча в различных положениях переключателя «У/Дел.»не превышает 0,5 деления.
Вход прибора может быть открытым и закрытым:
— входное сопротивление открытого входа — 1 МОм, входная емкость — 40 пФ (с делителем 1:1 соответственно 1 МОм, 150 пФ; с делителем 1:10 — 10 МОм, 2,5 пФ);
— максимальная амплитуда входного сигнала при минимальном коэффициенте отклонения на открытом входе — не более 30 В (с делителем 1:10 — не более 300 В);
— допустимое суммарное значение входного постоянного и переменного напряжений при закрытом входе не должно превышать 250 В;
— задержка сигнала при внутренней синхронизации относительно начала развертки — не менее 20 нс.

Блок развертки осциллографа С1-94

Блок развертки осциллографа может работать как в ждущем, так и в автоколебательном режиме, диапазон калиброванных значений коэффициента развертки от 0,1 мкс на деление до 50 мс на деление и разбит на 18 фиксированных поддиапазонов, кратных числам ряда 1, 2, 5.

Погрешность коэффициента развертки не превышает ±5% на всех диапазонах, кроме 0,1 мкс на деление, для которого она не превышает ±8%.

Перемещение луча по горизонтали обеспечивает установку начала и конца развертки в центре экрана.

Параметры канала горизонтального отклонения (КГО) луча:

— коэффициент отклонения на частоте 1 кГц не превышает 0,5 В на деление;
— неравномерность амплитудно-частотной характеристики усилителя горизонтального отклонения в диапазоне частот от 20 Гц до 2 МГц — не более 3 дБ.

Осциллограф имеет внутреннюю и внешнюю синхронизацию развертки.

Внутренняя синхронизация развертки возможна:
— синусоидальным напряжением размахом от 2 до 8 делений в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц;
— синусоидальным напряжением размахом от 0,8 до 8 делений в диапазоне частот от 50 Гц до 2 МГц;
— импульсными сигналами любой полярности длительностью от 0,3 мкс при высоте изображения от 0,8 до 8 делений.

Внешняя синхронизация развертки может быть реализована:
— синусоидальным сигналом амплитудой 0,5 В в диапазоне частот от 20 Гц до 10 МГц;
— синусоидальным сигналом амплитудой от 0,25 до 1,5 В в диапазоне частот от 50 Гц до 2 МГц;
— импульсными сигналами любой полярности длительностью от 0,3 мкс с амплитудой от 0,5 до 3 В.

Нестабильность синхронизации — не более 20 нc.

Амплитуда выходного отрицательного пилообразного напряжения развертки для синхронизации внешних устройств (контакт 1, разъем ШЗ) — не менее 4 В.

Осциллограф питается от сети переменного тока напряжением 220 В и обеспечивает указанные значения технических характеристик после пятиминутного прогрева. Мощность, потребляемая от сети при номинальном напряжении, не превышает 35 Вт. Прибор способен работать непрерывно в течение 8 ч при сохранении своих технических характеристик.

Габариты осциллографа 300X190X100 мм. Масса — не более 3,5 кг.

Структурная схема осциллографа С1-94

Рис.1 Структурная схема универсального осциллографа С1-94.

Структурная схема осциллографа приведена на рис. 1. КВО служит для усиления сигнала с минимальными амплитудными и частотными искажениями в частотном диапазоне 0. 10 МГц до уровня, необходимого для получения заданного коэффициента отклонения. КВО состоит из аттенюатора, предварительного усилителя, линии задержки и оконечного усилителя.

КГО состоит из усилителя синхронизации, триггера синхронизации, устройства запуска, генератора, устройства блокировки и усилителя развертки.

Калибратор, предназначен для формирования сигнала калиброванного по амплитуде и длительности.

Исследуемый электрический сигнал подают на вход канала вертикального отклонения прибора. Через аттенюатор сигнал проходит на вход предварительного усилителя, который совместно с оконечным усилителем усиливает исследуемый сигнал до уровня, достаточного для наблюдения сигнала на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ).

Вид входа (открытый или закрытый) выбирают переключателем УЗ-В1.1.

С выхода предварительного усилителя КВО исследуемый сигнал поступает на вход усилителя синхронизации КГО (переключатель УЗ-В1.2 в положении «Внутр.»), Усилитель синхронизации совместно с триггером синхронизации формирует сигнал, поступающий на блок запуска генератора развертки. Генератор развертки формирует линейно падающее пилообразное напряжение, которое усиливается усилителем развертки и поступает на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Блок запуска совместно с генератором развертки формируют пилообразное напряжение развертки, обеспечивают автоколебательный или ждущий режим развертки («Авт./Ждущ.») и переключение диапазонов коэффициента развертки.

Блок управления лучом по яркости, входящий в электроннолучевой индикатор, формирует положительные импульсы, поступающие на модулятор ЭЛТ во время рабочего хода развертки. Высоковольтный источник обеспечивает ЭЛТ всеми необходимыми напряжениями.

Принципиальная схема осциллографа С1-94

Принципиальная электрическая схема осциллографа С1-94

Рис.2 Принципиальная схема универсального осциллографа С1-94.

Принципиальная схема осциллографа С1-94 приведена на рис. 2. Исследуемый сигнал через входной разъем, Ш1 поступает на переключатель У3-В 1.1 и далее через конденсатор У3-С14 (если выбран закрытый вход) или, минуя его, на входной частотно-компенсированный аттенюатор, конструктивно выполненный в виде отдельного устройства на платах В1.4 и В1.3 переключателя В1 «V/Дел.». Он обеспечивает три коэффициента деления — 1:1, 1:10, 1:100. Элементы аттенюатора выбраны так, что при любом положении переключателя В1 входное сопротивление осциллографа остается постоянным. При использовании внешнего делителя 1:10 суммарный коэффициент деления увеличивается в 10 раз.

С выхода аттенюатора исследуемый сигнал поступает на входной каскад КВО. Для обеспечения большого входного сопротивления и малой входной емкости он выполнен на полевом транзисторе У1-Т1 по схеме истокового повторителя. Диоды У1-Д1, У1-Д2, резистор У1-R4 и конденсатор У1-С1 защищают повторитель от перегрузок входным сигналом.

Двухкаскадный предварительный усилитель выполнен на транзисторах У1-Т2 — У1-Т5. Глубокая отрицательная обратная связь, охватывающая предварительный усилитель, гарантирует широкую полосу пропускания и её постоянство при изменении коэффициента передачи каскада на транзисторах УТ-Т2, У1-ТЗ. Изменение коэффициента усиления в два или пять раз происходит при изменении глубины обратной связи включением между эмиттерами этих транзисторов резисторов У1-R3, У1-R16 и R1.

Балансируют усилитель резистором У1-R9 («Баланс.»), изменяя напряжение на базе транзистора У1-ТЗ.

Смещение луча по вертикали (резистор R2) происходит изменением напряжения на коллекторах транзисторов У1-Т2, У1-Т3.

Для исключения паразитных связей по цепям питания предварительный усилитель питается через фильтры У1-R25, У1-СЗ, У1-С10 и У1-R27, У1-С4, У1-С7.

Для удобства наблюдения фронта исследуемого сигнала в КВО включена линия задержки Лз1. Она является нагрузкой усилительного каскада на транзисторах У1-Т7, У1-Т8. Выход линии задержки подключен к базовым цепям транзисторов оконечного каскада КВО, собранного на транзисторах У1-Т9, У1-Т10, У2-Т1, У2-Т2 по каскодной схеме.

Коррекция коэффициента усиления КВО по высокой частоте поделена между каскадами усилителя. Так, корректирующие цепи У1-R2, У1-С2, С1 обеспечивают коррекцию коэффициента усиления в зависимости от положения переключателя «V/Дел», каскаде с линией задержки амплитудно-частотная характеристика корректируется элементами У1-R35, У1-С9, а в каскаде оконечного усилителя — У1-С11, У1-R46, У1-С12.

Для коррекции калиброванных значений коэффициента отклонения в процессе эксплуатации и при замене ЭЛТ в каскад с линией задержки введен резистор У1-R39 («Коррект. Усил.»), ось которого выведена под шлиц на боковую стенку прибора.

С коллекторных нагрузок (резисторов У2-R11 — У2-R14) оконечного усилителя сигнал поступает на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ.

С выхода предварительного усилителя КВО исследуемый сигнал поступает на вход усилителя синхронизации КГО.

Канал синхронизации состоит из входного эмиттерного повторителя (транзистор УЗ-Т8), дифференциального каскада усиления (транзисторы УЗ-Т9, УЗ-Т12) и триггера синхронизации (транзисторы УЗ-Т15, УЗ-Т18). Синхронизирующий сигнал с эмиттера транзистора У1-Т6 через переключатель УЗ-В1.2 (в положении «Внутр.») или с внешнего синхронизирующего устройства через гнездо Гн1 (в положении «Внешн.») поступает на вход канала синхронизации.

В базовую цепь транзистора У3-Т8 включен диод УЗ-Д6, предохраняющий вход усилителя синхронизации от перегрузок. С эмиттера транзистора УЗ-Т8 синхронизирующий сигнал поступает на дифференциальный каскад (транзисторы У3-Т9, У3-Т12), усиливающий его до уровня, достаточного для срабатывания триггера синхронизации. Переключателем У3-В1.3 выбирают требуемую полярность синхронизирующего сигнала. С коллектора транзистора УЗ-Т9 или УЗ-Т12 через переключатель У3-В1.3 и эмиттерный повторитель на транзисторе У3-Т13 синхронизирующий сигнал поступает на триггер синхронизации, выполненный на транзисторах УЗ-Т15, УЗ-Т18.

На коллекторе транзистора УЗ-Т18 формируется сигнал, постоянный по амплитуде и форме, который через развязывающий эмиттерный повторитель на транзисторе УЗ-Т20 и дифференциирующую цепочку УЗ-С28, У3-R56 управляет работой блока запуска развертки.

Уровень синхронизации регулируют путем изменения напряжения на базе транзистора УЗ-Т8 резистором R8 («Уровень»). Для повышения устойчивости синхронизации усилитель совместно с триггером синхронизации питаются через развязывающий фильтр на транзисторе УЗ-Т19.

Продифференцированный сигнал с эмиттера транзистора У3-Т20 поступает на блок запуска, который вместе с генератором развертки и устройством блокировки обеспечивает формирование линейно падающего пилообразного напряжения.

Блок запуска представляет собой несимметричный триггер с эмиттерной связью на транзисторах УЗ-Т22, УЗ-Т25. Для повышения быстродействия в триггер введен эмиттерный повторитель на транзисторе У3-Т23. В исходном состоянии транзистор УЗ-Т22 открыт, а транзистор УЗ-Т25 закрыт. Напряжение, до которого заряжен конденсатор У3-С32, определяется напряжением на коллекторе транзистора УЗ-Т25 и равно примерно 8В. Диод УЗ-Д12 при этом открыт. С появлением на базе транзистора УЗ-Т22 отрицательного импульса триггер изменяет свое состояние, и отрицательный перепад напряжения на коллекторе УЗ-Т25 закрывает диод УЗ-Д12. Блок запуска при этом отключается от генератора развертки и начинается формирование прямого хода развертки. Как только напряжение развертки станет равным 7В, блок запуска через устройство блокировки (транзисторы УЗ-Т26 и УЗ-Т27) возвращается в исходное состояние (транзистор УЗ-Т22 открыт, УЗ-Т25 закрыт), и начинается процесс восстановления, в течение которого времязадающий конденсатор У3-С32 заряжается до исходного напряжения. Во время восстановления устройство блокировки поддерживает блок запуска в исходном состоянии. Переключатель УЗ-В1.4 находится при этом в положении «Ждущ.».

Автоколебательный режим развертки устанавливают переключателем УЗ-В1.4 (положение «АВТ.»). При этом изменяется режим работы транзисторов устройства блокировки и блок запуска переходит в автоматический режим.

Генератор развертки (транзисторы УЗ-Т28, УЗ-Т29) работает по принципу разрядки времязадающего конденсатора У3-С32 через токостабилизирующий транзистор УЗ-Т29. Амплитуда линейно падающего пилообразного напряжения, формируемого генератором развертки, около 7В. Во время восстановления блока запуска конденсатор УЗ-С32 заряжается через транзистор УЗ-Т28 и диод УЗ-Д12. Во время рабочего хода диод УЗ-Д12 закрывается, отключая цепь конденсатора У3-С32 от блока запуска развертки, и он разряжается через транзистор УЗ-Т29, включенный по схеме с общей базой.

Скорость разрядки времязадающего конденсатора определяется током коллектора транзистора УЗ-Т29 и изменяется при изменении сопротивления времязадающих резисторов R14—R19, R22—R24) в цепи его эмиттера. Коэффициент развертки в пределах одного поддиапазона изменяют ступенчато коммутацией точных резисторов R14—R19, R22—R24 (переключателем В2.2 «Время/Дел.») и в 1000 раз — коммутацией времязадающих конденсаторов У3-С32, У3-С35 переключателем УЗ-В1.5 («µS/mS»). Коэффициенты развертки с заданной точностью устанавливают подбором конденсатора УЗ-СЗЗ в диапазоне «µS», а в диапазоне «mS» — подстроенным резистором У3-R58, изменяя режим работы эмиттерного повторителя (транзистор УЗ-Т24), определяющего ток через времязадающие резисторы.

Устройство блокировки (транзисторы УЗ-Т26, УЗ-Т27) обеспечивает задержку запуска развертки на время, необходимое для восстановления генератора развертки в ждущем режиме, и автоматический запуск развертки в автоколебательном режиме. Оно представляет собой эмиттерный детектор на транзисторе УЗ-Т27, резисторе У3-R68 и конденсаторе У3-С34 и эмиттерный повторитель на транзисторе УЗ-Т26. На вход устройства блокировки поступает часть пилообразного напряжения с усилителя развертки (с делителя в цепи истока транзистора УЗ-ТЗО).

Во время рабочего хода развертки конденсатор У3-С34 заряжается синхронно с напряжением развертки. Во время восстановления генератора развертки транзистор УЗ-Т27 закрывается, но устройство блокировки остается в исходном состоянии благодаря большой постоянной времени цепи УЗ-R68, У3-С34. В ждущем режиме развертки эмиттерный повторитель на транзисторе УЗ-Т26 закрывается (переключатель УЗ-В1.4 в положении «Ждущ.»). В положении «Авт.» эмиттерный повторитель переходит в линейный режим работы, а генератор развертки — в автоколебательный. В пределах поддиапазона постоянная времени устройства блокировки изменяется ступенчато переключателем B2.I и в 1000 раз переключателем УЗ-В1.5 («µS/mS»).

Усилитель развертки двухкаскадный, дифференциальный, выполнен по каскодной схеме на транзисторах УЗ-ТЗЗ, У3-T34, У2-ТЗ, У2-Т4. Для повышения симметричности выходного напряжения в эмиттерные цепи транзисторов УЗ-ТЗЗ, У3-Т34 включен генератор тока на транзисторе УЗ-Т35. Для коррекции коэффициента передачи усилителя по высокой частоте включен конденсатор У3-С36.

Для повышения точности измерения времени нарастания переходной характеристики КВО в осциллографе предусмотрена растяжка развертки. Это достигнуто увеличением коэффициента передачи усилителя развертки, для чего достаточно соединить контакты 1 и 2 разъема ШЗ.

Для повышения линейности пилообразного напряжения и исключения влияния входного тока усилителя на времязадаюшие цепи применен полевой транзистор УЗ-ТЗО. Смещение луча по горизонтали происходит изменением напряжения на базе транзистора У3-Т32 резистором R20.

В осциллографе предусмотрена возможность подачи внешнего сигнала на усилитель развертки и снятия пилообразного напряжения для синхронизации с осциллографом внешних устройств (разъем ШЗ контакты 3 и 1).

Напряжение развертки или усиленное напряжение внешнего сигнала развертки с коллектора транзисторов У2-ТЗ, У2-Т4 поступает на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Высоковольтный источник для питания цепей ЭЛТ выполнен по схеме двухтактного преобразователя на транзисторах УЗ-Т1, УЗ-Т2 и трансформаторе УЗ-Tpl. Для уменьшения влияния преобразователя на источник питания предусмотрен эмиттерный повторитель на транзисторе УЗ-ТЗ. Преобразователь питается от стабилизированных источников +12 Вольт и -12 Вольт, что позволяет стабилизировать режим ЭЛТ при изменении напряжения в сети.

Цепи накала ЭЛТ питаются от отдельной обмотки трансформатора Tp1. Напряжение питания первого анода ЭЛТ (фокусировка) снимается с резистора УЗ-R1O, а второго с У2-R8. Регулирование яркости луча ЭЛТ производится резистором УЗ-R18. Резисторы УЗ-R10 и УЗ-R18 выведены напереднюю панель прибора.

Устройство управления лучом по яркости представляет собой симметричный триггер на транзисторах УЗ-Т4, УЗ-Т6, питаемый от отдельного источника (30 Вольт), относительно источника питания катода. Запускают триггер положительные импульсы, снимаемые через цепь УЗ-С9, У3-R20 с эмиттера транзистора У3-Т23 блока запуска развертки.

В исходном состоянии транзистор УЗ-Т4 открыт, УЗ-Т6 — закрыт. Положительный перепад импульса с блока запуска развертки переводит триггер в другое устойчивое состояние, отрицательный — возвращает в исходное состояние. В результате на коллекторе транзистора УЗ-Т6 формируется положительный импульс амплитудой около 17 В, по длительности равный длительности прямого хода развертки. Этот импульс поступает на модулятор ЭЛТ для подсветки прямого хода развертки.

В осциллографе предусмотрен простейший калибратор амплитуды и длительности. Калибратор выполнен на транзисторе УЗ-Т7 и представляет собой усилитель-ограничитель, на вход которого подан синусоидальный сигнал с частотой питающей сети со вторичной обмотки трансформатора Tpl. На коллекторе транзистора УЗ-Т7 формируются прямоугольные импульсы с частотой сети и амплитудой 11,4. 11,8 В, которые поступают на входной аттенюатор КВО в верхнем (по схеме) положении переключателя В1 («V/Дел.»). При этом чувствительность прибора устанавливается равной 2 В на деление, а калибровочные импульсу должны занимать 5 вертикальных делений шкалы экрана. Калибровка коэффициента развертки возможна в положении «0,5», «0», «2», переключателя В2 («Время/ Дел.»). Переключатель «µS/mS» устанавливают при этом в положение «mS».

Блок питания обеспечивает все блоки осциллографа необходимыми напряжениями: 200 В при токе нагрузки 20 мА; 100 В при 50 мА; +12 В при 150 мА; -12 В при 150 мА. Напряжения источников + 100 В и +200 В нестабилизированы. Напряжения +12 В и -12 В получены делением пополам напряжения стабилизированного источника 24 В. Он собран по типовой схеме на транзисторах УЗ-Т14, УЗ-Т16, УЗ-Т17. Выходное напряжение стабилизатора на 24 В устанавливают резистором У3-R37. Для формирования напряжений +12 В и -12 В предусмотрен эмиттерный повторитель на транзисторе УЗ-Т10. Резистором У3-R34 устанавливают выходное напряжение источника +12 В.

Осциллограф С1-94: Схемотехника и ремонт

Принципиальную схему осциллографа C1-94 можно скачать здесь.

Многим специалистам, а особенно радиолюбителям, хорошо известен осциллограф С1-94 (рис. 1). Осциллограф, при своих достаточно неплохих технических характеристиках, имеет весьма небольшие габариты и вес, а также относительно невысокую стоимость. Благодаря этому модель сразу завоевала популярность среди специалистов, занимающихся мобильным ремонтом различной электронной техники, не требующим очень широкой полосы частот входных сигналов и наличия двух каналов для одновременных измерений. В настоящее время в эксплуатации находится достаточно большое количество таких осциллографов.

В связи с этим данная статья предназначена для специалистов, у которых возникла необходимость ремонта и настройки осциллографа С1-94. Осциллограф имеет обычную для приборов подобного класса структурную схему (рис. 2). Она содержит канал вертикального отклонения (КВО), канал горизонтального отклонения (КТО), калибратор, электронно-лучевой индикатор с высоковольтным источником питания и низковольтный источник питания.

КВО состоит из переключаемого входного делителя, предварительного усилителя, линии задержки и оконечного усилителя. Он предназначен для усиления сигнала в частотном диапазоне 0. 10 МГц до уровня, необходимого для получения заданного коэффициента отклонения по вертикали (10 мВ/дел . 5 В/дел с шагом 1-2-5), с минимальными амплитудно-частотными и фазо-частот-ными искажениями.

КГО включает в себя усилитель синхронизации, триггер синхронизации, схему запуска, генератор развертки, схему блокировки и усилитель развертки. Он предназначен для обеспечения линейного отклонения луча с заданным коэффициентом развертки от 0,1 мкс/дел до 50 мс/дел с шагом 1-2-5.

Калибратор вырабатывает сигнал для калибровки прибора по амплитуде и времени.

Узел электронно-лучевого индикатора состоит из электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), схемы питания ЭЛТ и схемы подсвета.
Низковольтный источник предназначен для питания всех функциональных устройств напряжениями +24 В и ±12 В.
Рассмотрим работу осциллографа на уровне принципиальной схемы.

Исследуемый сигнал через входной разъем Ш1 и кнопочный переключатель В1-1 («Открытый/Закрытый вход») поступает на входной переключаемый делитель на элементах R3. R6, R11, С2, С4. С8. Схема входного делителя обеспечивает постоянство входного сопротивления независимо от положения переключателя чувствительности по вертикали В1 («V/ДЕЛ.»). Конденсаторы делителя обеспечивают частотную компенсацию делителя во всей полосе частот.

С выхода делителя исследуемый сигнал поступает на вход предварительного усилителя КВО (блок У1). На полевом транзисторе Т1-У1 собран истоковый повторитель для переменного входного сигнала. По постоянному току этот каскад обеспечивает симметрию рабочего режима для последующих каскадов усилителя. Делитель на резисторах R1-Y1, Я5-У1 обеспечивает входное сопротивление усилителя равное 1МОм. Диод Д1-У1 и стабилитрон Д2-У1 обеспечивают защиту входа от перегрузок.

Осциллограф С1-94

Рис. 1. Осциллограф С1-94 (а — вид спереди, б — вид сзади)

Двухкаскадный предварительный усилитель выполнен на транзисторах Т2-У1. Т5-У1 с общей отрицательной обратной связью (ООС) через R19-Y1, R20-Y1, R2-Y1, R3-Y1, С2-У1, Rl, C1, которая позволяет получить усилитель с необходимой полосой пропускания, которая практически не изменяется при ступенчатом изменении коэффициента усиления каскада в два и пять раз. Изменение коэффициента усиления осуществляется изменением сопротивления между эмиттерами транзисторов УТ2-У1, VT3-У1 путем коммутации резисторов R3-y 1, R16-yi и Rl параллельно резистору R16-yi. Балансировка усилителя осуществляется изменением потенциала базы транзистора ТЗ-У1 резистором R9-yi, который выведен под шлиц. Смещение луча по вертикали производится резистором R2 путем изменения базовых потенциалов транзисторов Т4-У1, Т5-У1 в противофазе. Корректирующая цепочка R2-yi, С2-У1, С1 осуществляет частотную коррекцию коэффициента усиления в зависимости от положения переключателя В1.1.

Для исключения паразитных связей по цепям питания предварительный усилитель запитывается через фильтр R42-У1, С10-У1, R25-yi, СЗ-У1 от источника -12 В и через фильтр R30-yi, С7-У1, R27-yi, С4-У1 от источника +12 В.

Для задержки сигнала относительно начала развертки введена линия задержки Л31, являющаяся нагрузкой усилительного каскада на транзисторах Т7-У1, Т8-У1. Выход линии задержки включен в базовые цепи транзисторов оконечного каскада, собранного на транзисторах Т9-У1, Т10-У1, Т1-У2, Т2-У2. Такое включение линии задержки обеспечивает согласование ее с каскадами предварительного и оконечного усилителей. Частотная коррекция коэффициента усиления выполняется цепочкой R35-yi, С9-У1, а в каскаде оконечного усилителя — цепочкой С11-У1, R46-yi, С12-У1. Коррекция калиброванных значений коэффициента отклонения при эксплуатации и смене ЭЛТ осуществляется резистором R39-yi, выведенным под шлиц. Оконечный усилитель собран на транзисторах Т1-У2, Т2-У2 по схеме с общей базой с резистивной нагрузкой R11-Y2. R14-Y2, что позволяет достичь необходимой полосы пропускания всего канала вертикального отклонения. С коллекторных нагрузок сигнал поступает на вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ.

Структурная схема осциллографа С1-94

Рис. 2. Структурная схема осциллографа С1-94

Исследуемый сигнал со схемы предварительного усилителя КВО через каскад эмиттерного повторителя на транзисторе Т6-У1 и переключатель В1.2 поступает также на вход усилителя синхронизации КГО для синхронного запуска схемы развертки.

Канал синхронизации (блок УЗ) предназначен для запуска генератора развертки синхронно со входным сигналом для получения неподвижного изображения на экране ЭЛТ. Канал состоит из входного эмиттерного повторителя на транзисторе Т8-УЗ, дифференциального каскада усиления на транзисторах Т9-УЗ, Т12-УЗ и триггера синхронизации на транзисторах Т15-УЗ, Т18-УЗ, представляющего собой несимметричный триггер с эмиттер-ной связью с эмиттерным повторителем на входе на транзисторе Т13-У2.

В базовую цепь транзистора Т8-УЗ включен диод Д6-УЗ, предохраняющий схему синхронизации от перегрузок. С эмиттерного повторителя синхронизирующий сигнал поступает на дифференциальный каскад усиления. В дифференциальном каскаде осуществляется переключение (В1-3) полярности синхронизирующего сигнала и усиление его до величины, достаточной для срабатывания триггера синхронизации. С выхода дифференциального усилителя синхросигнал через эмиттерный повторитель поступает на вход триггера синхронизации. С коллектора транзистора Т18-УЗ снимается сигнал, нормированный по амплитуде и форме, который через развязывающий эмиттерный повторитель на транзисторе Т20-УЗ и дифференцирующую цепочку С28-УЗ, Я56-У3 управляет работой схемы запуска.

Для повышения устойчивости синхронизации усилитель синхронизации совместно с триггером синхронизации питается от отдельного стабилизатора напряжения 5 В на транзисторе Т19-УЗ.

Продифференцированный сигнал поступает на схему запуска, которая совместно с генератором развертки и схемой блокировки обеспечивает формирование линейно изменяющегося пилообразного напряжения в ждущем и автоколебательном режимах.

Схема запуска представляет собой несимметричный триггер с эмиттерной связью на транзисторах Т22-УЗ, Т23-УЗ, Т25-УЗ с эмиттерным повторителем на входе на транзисторе Т23-УЗ. Начальное состояние схемы запуска: транзистор Т22-УЗ открыт, транзистор Т25-УЗ открыт. Потенциал, до которого заряжен конденсатор С32-УЗ, определяется потенциалом коллектора транзистора Т25-УЗ и равен примерно 8 В. Диод Д12-УЗ открыт. С приходом отрицательного импульса на базу Т22-УЗ схема запуска инвертируется, и отрицательный перепад на коллекторе Т25-УЗ запирает диод Д12-УЗ. Схема запуска отключается от генератора развертки. Начинается формирование прямого хода развертки. Генератор развертки находится в ждущем режиме (переключатель В1-4 в положении «ЖДУЩ»). При достижении амплитуды пилообразного напряжения порядка 7 В схема запуска через схему блокировки, транзисторы Т26-УЗ, Т27-УЗ возвращается в исходное состояние. Начинается процесс восстановления, в течение которого времязадающий конденсатор С32-УЗ заряжается до исходного потенциала. Во время восстановления схема блокировки поддерживает схему запуска в исходном состоянии, не позволяя импульсам синхронизации перевести ее в другое состояние, то есть обеспечивает задержку запуска развертки на время, необходимое для восстановления генератора развертки в ждущем режиме и автоматический запуск развертки в автоколебательном режиме. В автоколебательном режиме работа генератора развертки происходит в положении «АВТ» переключателя В1-4, а запуск и срыв работы схемы запуска — от схемы блокировки изменением ее режима.

В качестве генератора развертки выбрана схема разряда времязадающего конденсатора через стабилизатор тока. Амплитуда линейно изменяющегося пилообразного напряжения, формируемого генератором развертки, равна примерно 7 В. Времязадающий конденсатор С32-УЗ во время восстановления быстро заряжается через транзистор Т28-УЗ и диод Д12-УЗ. Во время рабочего хода диод Д12-УЗ запирается управляющим напряжением схемы запуска, отключая цепь времязадающего конденсатора от схемы запуска. Разряд конденсатора происходит через транзистор Т29-УЗ, включенный по схеме стабилизатора тока. Скорость разряда времязадающего конденсатора (а, следовательно, и значение коэффициента развертки) определяется величиной тока транзистора Т29-УЗ и изменяется при переключении времязадающих сопротивлений R12. R19, R22. R24 в цепи эмиттера с помощью переключателей В2-1 и В2-2 («ВРЕМЯ/ДЕЛ.»). Диапазон скоростей развертки имеет 18 фиксированных значений. Изменение коэффициента развертки в 1000 раз обеспечивается переключением времязадающих конденсаторов С32-УЗ, С35-УЗ переключателем Bl-5 («mS/mS»).

Настройка коэффициентов развертки с заданной точностью производится конденсатором СЗЗ-УЗ в диапазоне «mS», а в диапазоне «mS» — подстроеч-ным резистором R58-y3, путем изменения режима эмиттерного повторителя (транзистор Т24-УЗ), питающего вре-мязадающие резисторы. Схема блокировки представляет собой эмиттерный детектор на транзисторе Т27-УЗ, включенном по схеме с общим эмиттером, и на элементах R68-y3, С34-УЗ. На вход схемы блокировки поступает пилообразное напряжение с делителя R71-y3, R72-y3 в истоке транзистора ТЗО-УЗ. Во время рабочего хода развертки емкость детектора С34-УЗ заряжается синхронно с напряжением развертки. Во время восстановления генератора развертки транзистор Т27-УЗ запирается, а постоянная времени эмиттерной цепи детектора R68-y3, С34-УЗ поддерживает схему управления в исходном состоянии. Ждущий режим развертки обеспечивается запиранием эмиттерного повторителя на Т26-УЗ переключателем В1-4 («ЖДУЩ./АВТ.»). В автоколебательном режиме эмиттерный повторитель находится в линейном режиме работы. Постоянная времени схемы блокировки изменяется ступенчато переключателем В2-1 и грубо В1-5. С генератора развертки пилообразное напряжение через истоковый повторитель на транзисторе ТЗО-УЗ поступает на усилитель развертки. В повторителе применен полевой транзистор для повышения линейности пилообразного напряжения и исключения влияния входного тока усилителя развертки. Усилитель развертки усиливает пилообразное напряжение до величины, обеспечивающей заданный коэффициент развертки. Усилитель выполнен двухкаскадным, дифференциальным, по каскодной схеме на транзисторах ТЗЗ-УЗ, Т34-УЗ, ТЗ-У2, Т4-У2 с генератором тока на транзисторе Т35-УЗ в эмиттерной цепи. Частотная коррекция коэффициента усиления осуществляется конденсатором С36-УЗ. Для повышения точности временных измерений в КВО прибора предусмотрена растяжка развертки, которая обеспечивается изменением коэффициента усиления усилителя развертки путем параллельного соединения резисторов Я75-У3, R80-УЗ при замыкании контактов 1 и 2 («Растяжка») разъема ШЗ.

Таблица 1. РЕЖИМЫ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Напряжение, В
Усилитель У1
Усилитель У2
Развертка УЗ

Усиленное напряжение развертки снимается с коллекторов транзисторов ТЗ-У2, Т4-У2 и подается на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Изменение уровня синхронизации производится изменением потенциала базы транзистора Т8-УЗ резистором R8 («УРОВЕНЬ»), выведенным на переднюю панель прибора.

Смещение луча по горизонтали осуществляется изменением напряжения базы транзистора Т32-УЗ резистором R20, выведенным также на переднюю панель прибора.

В осциллографе имеется возможность подачи внешнего сигнала синхронизации через гнездо 3 («Выход X») разъема ШЗ на эмиттерный повторитель Т32-УЗ. Кроме того, предусмотрен выход пилообразного напряжения порядка 4 В с эмиттера транзистора ТЗЗ-УЗ на гнездо 1 («Выход N») разъема ШЗ.

Высоковольтный преобразователь (блок У31) предназначен для питания ЭЛТ всеми необходимыми напряжениями. Он собран на транзисторах Т1-У31, Т2-У31, трансформаторе Tpl и питается от стабилизированных источников +12В и -12В, что позволяет иметь стабильные напряжения питания ЭЛТ при изменении напряжения питающей сети. Напряжение питания катода ЭЛТ -2000 В снимается со вторичной обмотки трансформатора через схему удвоения Д1-У31, Д5-У31, С7-У31, С8-У31. Напряжение питания модулятора ЭЛТ снимается с другой вторичной обмотки трансформатора также через схему умножения Д2-У31, ДЗ-У31, Д4-У31, СЗ-У31, С4-У31, С5-У31. Для уменьшения влияния преобразователя на источники питания применен эмиттерный повторитель ТЗ-У31.

Питание накала ЭЛТ производится от отдельной обмотки трансформатора Tpl. Напряжение питания первого анода ЭЛТ снимается с резистора Я10-У31 («ФОКУСИРОВКА»). Регулирование яркости луча ЭЛТ производится резистором R18-Y31 («ЯРКОСТЬ»). Оба резистора выведены на переднюю панель осциллографа. Напряжение питания второго анода ЭЛТ снимается с резистора Я19-У2 (выведен под шлиц).

Схема подсвета в осциллографе представляет собой симметричный триггер, питаемый от отдельного источника 30 В относительно источника питания катода -2000 В, и выполнена на транзисторах Т4-У31, Т6-У31. Запуск триггера осуществляется положительным импульсом, снимаемым с эмиттера транзистора Т23-УЗ схемы запуска. Исходное состояние триггера подсвета Т4-У31 открыт, Т6-У31 закрыт. Положительный перепад импульса со схемы запуска переводит триггер подсвета в другое состояние, отрицательный — возвращает в исходное состояние. В результате на коллекторе Т6-У31 формируется положительный импульс с амплитудой 17 В, по длительности равный длительности прямого хода развертки. Этот положительный импульс подается на модулятор ЭЛТ для подсвета прямого хода развертки.

Осциллограф имеет простейший калибратор амплитуды и времени, который выполнен на транзисторе Т7-УЗ и представляет собой схему усилителя в режиме ограничения. На вход схемы поступает синусоидальный сигнал с частотой питающей сети. С коллектора транзистора Т7-УЗ снимаются прямоугольные импульсы с такой же частотой и амплитудой 11,4. 11,8 В, которые подаются на входной делитель КВО в положении 3 переключателя В1. При этом чувствительность осциллографа устанавливается 2 В/дел, а калибровочные импульсы должны занимать пять делений вертикальной шкалы осциллографа. Калибровка коэффициента развертки производится в положении 2 переключателя В2 и положении «mS» переключателя В1-5.
Напряжения источников 100 В и 200 В не стабилизированы и снимаются со вторичной обмотки силового трансформатора Tpl через схему удвоения ДС2-УЗ, С26-УЗ, С27-УЗ. Напряжения источников +12 В и -12 В стабилизированы и получаются из стабилизированного источника 24 В. Стабилизатор на 24 В выполнен на транзисторах Т14-УЗ, Т16-УЗ, Т17-УЗ. Напряжение на вход стабилизатора снимается со вторичной обмотки трансформатора Tpl через диодный мост ДС1-УЗ. Подстройка стабилизованного напряжения 24 В производится резистором Я37-У3, выведенным под шлиц. Для получения источников +12 В и -12 В в схему включен эмиттерный повторитель Т10-УЗ, база которого питается от резистора R24-y3, которым осуществляется подстройка источника +12 В.

При проведении ремонта и последующей настройке осциллографа прежде всего необходимо проверить режимы активных элементов по постоянному току на соответствие их значениям, приведенным в табл. 1. В случае, если проверяемый параметр не укладывается в допустимые границы, нужно проверить исправность соответствующего активного элемента, а при его исправности — и элементы «обвязки» в данном каскаде. При замене активного элемента на аналогичный может потребоваться подстройка режима работы каскада (при наличии соответствующего подстроечного элемента), но в большинстве случаев этого делать не приходиться, т.к. каскады охвачены отрицательной обратной связью, и поэтому разброс параметров активных элементов не сказывается на нормальной работе прибора.

В случае появления неисправностей, связанных с работой электронно-лучевой трубки (плохая фокусировка, недостаточная яркость луча и т.п.), необходимо проверить соответствие напряжений на выводах ЭЛТ значениям, приведенным в табл. 2. Если измеренные величины не соответствуют табличным, нужно проверить исправность узлов, ответственных за выработку этих напряжений (источник высокого напряжения, выходные каналы КВО и КТО и т.д.). Если же подводимые к ЭЛТ напряжения укладываются в пределы допустимого, значит проблема в самой трубке, и ее нужно заменить.

Таблица 2. РЕЖИМЫ ЭЛТ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *