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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Un oscilloscope... sans tube. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Signal électrique. Peux-tu le voir? "Bien sûr", dites-vous. À cette fin, il existe des instruments spéciaux - des oscilloscopes, dont la partie principale est un tube cathodique. Bien sûr, vous savez à quoi ressemble l’image sur son écran. Nous ne nous attarderons donc pas sur cette question. Est-il possible de se passer de tube ? Il s'avère que vous pouvez. Si au lieu d'un tube, un indicateur électro-optique (EOI) est utilisé. On le trouve dans presque toutes les radios à tubes et magnétophones. Un schéma fonctionnel d'un tel oscilloscope est illustré à la figure 1.
Plaçons un disque opaque à fentes radiales étroites devant l'écran EOI et faisons-le tourner uniformément à une vitesse telle que, en un temps égal à une période du signal d'entrée, la fente ait le temps de passer d'un bord de l'écran lumineux bande à l'autre. L'écran affichera l'enveloppe d'une oscillation du signal d'entrée (Fig. 2). Et comme le signal d'entrée est périodique, la prochaine fente, située à une distance de la largeur de l'écran EOI de la première, donnera exactement la même image de l'enveloppe (en raison de l'inertie de la perception visuelle humaine, nous verrons une image fixe de la forme du signal d'entrée).
Pour obtenir une image stable, une grande stabilité de la vitesse de rotation du disque est nécessaire. Par conséquent, le moteur électrique, sur l'arbre duquel se trouve le disque, est alimenté par une source d'énergie stabilisée. Brèves données techniques Impédance d'entrée - 300 kOhm
Diagramme schématique oscilloscope - sur la figure 3. Le bloc 1 comporte deux étages d'amplification sur les transistors T2, T3 et un émetteur suiveur (T1) pour augmenter la résistance d'entrée. T1 et T2 sont connectés entre eux via du courant continu. L'étage de sortie doit fournir un signal non déformé avec une amplitude de 7 à 8 V, il utilise donc un transistor avec une tension de jonction collecteur-émetteur élevée. Toutes les cascades sont thermiquement stabilisées et disposent d'un réglage automatique du mode de fonctionnement, ce qui permet d'y installer des transistors sans sélection préalable. Pour éviter les interférences du moteur électrique, l'alimentation est fournie à l'amplificateur via la chaîne de filtrage Dp1, C6 et est stabilisée par la diode D1. Fig.3. Schéma de principe d'un oscilloscope avec un indicateur électro-optique. Le bloc 2 est un stabilisateur réglable de la vitesse de rotation de l'arbre du moteur électrique, réalisé sur les transistors T4, T5. Si la charge sur l'arbre du moteur augmente (frottement dans les roulements, vibration du disque), la vitesse de rotation diminue. De ce fait, le courant traversant la résistance R25 augmente et la tension de polarisation à la base de T4 augmente, ce qui provoque une augmentation du courant collecteur de cette dernière, et donc du courant de base de T5. La résistance de la section émetteur-collecteur T5 diminue, la tension sur le moteur électrique augmente et la vitesse de rotation revient à la valeur nominale. La réduction de la charge provoque le processus inverse. Lorsque la tension d'alimentation change, le courant traversant la chaîne D2, R24 maintient un mode T4, T5 dans lequel la tension sur le moteur électrique reste constante. La fréquence de balayage est réglée à l'aide des résistances variables R18 « Lisse » et R19 « Rough ». Le calibrateur est fabriqué selon le schéma d'un multivibrateur symétrique avec un taux de répétition d'impulsions variable. L'amplitude du signal d'entrée est mesurée en la comparant à l'amplitude de la tension du calibrateur. Lors de la détermination de la fréquence, l'appareil est utilisé comme indicateur nul. L'alimentation fournit des tensions : 280 V, 12 V et 6,3 V. Le stabilisateur de tension 12 V est réalisé à l'aide du transistor T6 et de la diode D3 selon un circuit standard. Construction et détails Le circuit de l'appareil est monté sur trois cartes de circuits imprimés (Fig. 4-6) en fibre de verre revêtue d'une feuille ou getinaks d'une épaisseur de 2-3 mm. Le boîtier de l'appareil est constitué d'un coin 10X10 mm. Ses parois sont rendues amovibles. Sur le panneau avant (voir Figure 7), il y a un moteur électrique et une douille de lampe à neuf broches.
Les écrans divisant le corps en trois compartiments sont en tôle de 1 mm d'épaisseur. Pour éviter les courts-circuits électriques accidentels, les parois de l'écran sont recouvertes de papier épais. Le faux panneau est en getinax de 2 mm d'épaisseur et est fixé à la paroi avant à l'aide de quatre vis. La fixation à l'axe du moteur, l'écrou de serrage et le disque d'alésage sont illustrés à la figure 8. D'un côté, le disque est collé avec du papier noir (pour l'emballage du matériel photographique) et 44 fentes radiales de 0,3 mm de large y sont découpées. L'appareil est équipé d'une poignée rotative en tube d'acier Ø 0 mm.
Le transformateur de puissance Tr1 est enroulé sur un noyau Ш16Х24 mm. L'enroulement I contient 1750 tours de fil PEV-1 0,15, 11 - 1950 tours de PEV-1 0.C 111-170 tours de PEV-1 0,35, IV-54 tours de PEV-1 0,25. L'enroulement inducteur Dr1 est enroulé sur un noyau ShZ X 6,3 et contient 500 tours de fil PEV-1 0,15. Les résistances fixes R16 et R30 - MLT-1, R25 sont constituées de 45 cm de fil PEV-1 0,1 enroulé autour du corps de la résistance MLT-0,5 avec une résistance d'au moins 50 Ohms. Les résistances restantes sont MLT-0,25 ou ULM. Résistances variables : R40 -• SPO-0.5-V, le reste - SPO-0.5-A. Condensateurs électrolytiques S5, Syu, S11, S12, S13, S14-K50-6 ; C2, C3, C6-IT-1 ; C1, C9 - MÉ. Condensateurs C7, C8, C15, C17, C19 - MBM ; C16, C18-K10-7V. Les condensateurs C7, C19 sont conçus pour une tension de fonctionnement de 300 V. Naturellement, toutes les pièces peuvent être remplacées par d'autres avec des tensions de fonctionnement non inférieures à celles indiquées dans le schéma. Les transistors MP41 peuvent être remplacés par MP39 - MP42 ; MP26B - sur MP26, ML26A ; MP38 - sur MP35, MP37 ; P214 - sur P213 - P217, P201 - P203. La lampe 6EZP peut être remplacée par la 6E2P en connectant les grilles de contrôle entre elles. Le moteur électrique DRV-0,1 peut être remplacé par n'importe quel moteur à courant continu de petite taille avec une tension d'alimentation de 10 V. En particulier, sur le DP-13 - un micromoteur jouet. Il doit être placé dans un écran en acier doux d'une épaisseur de 0,5 à 1 mm et amorti. En tant que Dr1, vous pouvez utiliser un transformateur prêt à l'emploi à partir d'une radio à transistors. Commutateurs B1 - B5 - commutateurs à microbascule MP3-1, MP-7. Le corps de l'appareil doit être connecté à un bus commun « positif » et mis à la terre. Une attention particulière doit être portée à ne pas blinder l'entrée et la sortie des circuits amplificateurs. réglage Pour configurer l'oscilloscope, les instruments suivants sont nécessaires : un avomètre, un générateur de sons, un oscilloscope à faisceau d'électrons. Vérifiez l'installation du redresseur et, après avoir connecté le bloc 2, allumez l'appareil. Les modes des éléments ne doivent pas différer de ceux indiqués sur le schéma de plus de ±20 %. En tournant le bouton R23, la hauteur des secteurs lumineux de la lampe doit passer de zéro au maximum. Si cela ne peut pas être fait, sélectionnez la valeur de R21. Réglez ensuite le moteur R18 en position gauche selon le schéma et, en tournant le bouton « Fréquence grossière », contrôlez la tension sur le moteur électrique. Elle doit varier de zéro au maximum (pour un moteur donné). La vitesse de rotation du moteur électrique est vérifiée avec un disque installé sur son axe. Ensuite, ils commencent à configurer le bloc 1. Le disque est arrêté, le commutateur B1 est déplacé vers la position « 1:1 » et un oscilloscope est connecté au collecteur TZ via un condensateur d'une capacité de 0,1 μF. Un signal du générateur avec une fréquence de 400-1000 Hz et une tension de 100-200 mV est fourni à l'entrée de l'appareil. A la sortie de l'amplificateur, l'amplitude du signal est de 7-8V. Sinon, il faut sélectionner les valeurs des résistances R5 et R13. Ensuite, en commutant B1 sur la position « 1:20 », à l'aide de la résistance R2, le niveau du signal d'entrée est atténué de 20 fois. Reste à vérifier le gain global. Le signal du SG est réduit à 10 mV et l'appareil en cours de réglage est réglé sur le mode de sensibilité maximale (B1 en position « 1:1 », le curseur R3 en position haute selon le schéma). La hauteur du secteur sur l'écran EOI doit augmenter de 2 mm avec une hauteur de secteur initiale de 5 mm. Cela correspond à une sensibilité de 200 mm/V. En augmentant progressivement la vitesse de rotation du disque à l'aide du bouton « Coarse Sweep », nous obtenons une image sur l'écran de la période complète d'oscillations du signal d'entrée avec une fréquence de 400-800 Hz. Le réglage s'effectue à l'aide du bouton "Smooth Sweep". Il ne reste plus qu'à connecter le bloc 3, à le calibrer et l'appareil est prêt à l'emploi. Premièrement, ils vérifient s'il y a une génération. B4 et 85 sont fermés.La hauteur des secteurs lumineux de l'EOI doit augmenter fortement et ne disparaître dans aucune position du curseur de résistance R40 et du commutateur VZ. Ensuite, un signal d'une tension de 80 à 100 mV est fourni du générateur de son à l'entrée de l'oscilloscope. Le disque s'arrêtera, B4 est ouvert. Utilisez le bouton « Gain V » pour régler le niveau de tension à un point tel que les secteurs EOI convergent presque. Fermez B4. Changez en douceur la fréquence GB, trouvez la position où les bandes lumineuses sur l'écran divergent fortement. Cela se produit lorsque les fréquences du générateur et du calibrateur coïncident. En sélectionnant les valeurs de la résistance R39 et des condensateurs C15-C18, définissez les limites des changements de fréquence de 100-1000 Hz, 1000-10000 Hz (première et deuxième plages) et placez des divisions intermédiaires sur l'échelle de fréquence du calibrateur. Ensuite, une fréquence de 1000 Hz avec une amplitude de 1 V est réglée sur le GB. A l'aide du bouton « Gain U », la hauteur du secteur lumineux est réglée à 10 mm. Le SG est déconnecté de l'entrée de l'appareil. B4 est ouvert, le disque est arrêté et le curseur de la résistance R32 est en position haute. Un fil blindé relie la sortie du calibrateur. entrée amplificateur "U". Le calibrateur est réglé sur une fréquence de 1000 10 Hz et allumé. Si la hauteur du secteur est différente de 1 mm (amplitude de tension 31 V), sélectionner la résistance de la résistance R32. En modifiant la valeur de la tension de sortie du générateur, des divisions intermédiaires sont appliquées à l'échelle de la résistance RXNUMX. Nous avons désormais non seulement configuré l'oscilloscope, mais nous avons également appris à l'utiliser. Auteur : V. Prokhorine, pos. Tchernogolovka, région de Moscou ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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