Calibrateur d'oscilloscope. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure

 Commentaires sur l'article

Dispositif de calibrage de l'amplificateur vertical et horizontal d'un oscilloscope

La plupart des oscilloscopes ne disposent pas de générateur de référence intégré. Bien entendu, certains modèles plus anciens disposent d'une sortie d'étalonnage avec une amplitude de signal complète de 1 V, mais cette sortie est limitée à une fréquence de 50 Hz et n'est pas assez précise pour les réglages. Un calibrateur d'oscilloscope spécial, décrit dans cet article, offre des options de personnalisation un peu plus importantes. Ce bloc produit un signal carré de 1 kHz d'amplitude 1 V qui peut être utilisé pour régler l'amplificateur vertical et horizontal d'un oscilloscope.

Cet appareil peut également être utilisé pour régler les éléments de compensation d'une sonde d'oscilloscope ou comme source de signal pour mesurer les transitoires dans les amplificateurs audio. Cet appareil est alimenté par batterie pour plus de portabilité. Le circuit de l'appareil est insensible aux changements de tension d'alimentation : la fréquence de sortie reste constante lorsque la tension de la batterie passe de 7.7 à 9.8 V. De plus, la faible consommation de courant - environ 2 mA - peut prolonger considérablement la durée de vie de la batterie.

Description du circuit Sur la Fig. La figure 1 montre un diagramme schématique du calibrateur. La partie oscillante contient deux des six sections de l'inverseur CMOS 4049 (DD2.1 et DD2.2), ainsi que les composants de synchronisation C2, R7, R8 et R9. Les éléments de cette partie du circuit déterminent la fréquence de sortie. La valeur exacte de la fréquence peut être calculée à l'aide de la formule :

Riz. 1 Schéma de principe du calibrateur (cliquez pour agrandir)

f=2,2(C2)(R7R8).

Supposons que l'entrée DD2.2 (broche 5) soit initialement basse, alors la sortie DD2.2 (broche 4) sera haute. Puisque l'entrée DD2.1 (broche 3) sera également haute, un signal de faible niveau apparaîtra à la sortie DD2.1 (broche 2). La haute tension de la sortie de DD2.2 chargera le condensateur C2 via R7 et R8. Lorsque la tension sur le condensateur C2 atteint la valeur seuil, la sortie de l'élément DD2.2 et l'entrée de l'onduleur DD2.1 seront dans un état bas. Pour cette raison, la sortie DD2.1 passera à un état de niveau haut. Étant donné que la tension sur le condensateur C2 ne peut pas changer instantanément, la tension à l'entrée du DD2.2 augmentera considérablement et atteindra environ 150 % de la tension d'alimentation. Cette boucle de rétroaction positive commute les niveaux logiques à la fréquence maximale pouvant être atteinte par l'élément CMOS.

Lorsque le niveau logique est inversé sur DD2.1 et DD2.2, C2 se recharge dans l'autre sens et la tension sur la broche 5 commence à diminuer. Lorsque le niveau de seuil est atteint au niveau de la broche 5, la sortie DD2.2 et l'entrée DD2.1 passeront à un état de niveau haut et la sortie DD2.1, en conséquence, passera à un état de niveau bas. Encore une fois, dans ce cas, la tension en C2 ne peut pas changer instantanément et la tension à l'entrée DD2.2 chutera à environ 50 % en dessous de la tension d'alimentation. Ceci, à son tour, inverse les niveaux logiques aux sorties des éléments spécifiés. La résistance R9 limite le courant à l'entrée DD2.2 lorsque la tension en C2 dépasse la tension d'alimentation, protégeant ainsi les diodes d'entrée de la destruction. Cette résistance empêche le circuit RC de synchronisation de se décharger à travers les diodes de protection internes. Dans le cas contraire, les fronts du signal ont tendance à s'étirer. En conséquence, la forme d’une onde carrée avec un remplissage à 50 % dépend relativement peu de la tension d’alimentation.

Le signal carré de la sortie DD2.1 est envoyé aux entrées connectées en parallèle des quatre onduleurs restants du boîtier 4049, dont les sorties sont également connectées en parallèle. Au moment où la tension à ces sorties devient faible, la source de tension de référence LM2.5Z 336 V (DD1) est activée via la résistance R1 et la diode D1. À ce stade, la tension à la sortie du calibrateur devient élevée.

La capacité de charge combinée des quatre onduleurs DD2.3 à DD2.6 dépasse 14 mA. Le circuit utilise seulement 2 mA de ce courant, ce qui fournit des fronts abrupts à la sortie d'onde carrée. Afin de fournir une amplitude de tension d'étalonnage de sortie de 1 V, un ensemble de résistances R2-R6 est utilisé avec une précision de 2 %. Les résistances de cet ensemble ont une résistance de 470 ohms et sont sectionnées pour fournir 40 % de l'amplitude de 2,5 V du signal carré, ce qui correspond à 1 V sur la broche L (sortie du calibrateur). La broche J2 est utilisée comme « commune ». Lorsqu'une impulsion de tension de sortie apparaît à la sortie des onduleurs, la tension sur la diode D1 ne dépasse pas 0,5 V. Dans ce cas, elle est fermée et le courant de sortie ne traverse pas R1 et DD1. À ce stade, le signal d’étalonnage de sortie est nul. La limitation bilatérale du signal de sortie est assurée, d'une part, par une résistance dynamique d'environ 0.2 Ohm LM336Z à l'état ouvert et, d'autre part, par un courant complètement coupé au moment où une tension de haut niveau est présente en sortie des onduleurs DD2.3-DD2.6.

La précision de l'amplitude du signal d'étalonnage est maintenue par DD1 dans une plage allant jusqu'à 1 %. Même si l'assemblage résistif a une précision déclarée de 2 %, les écarts de résistance entre les résistances individuelles sont beaucoup plus faibles. L'impédance de sortie de ce circuit est d'environ 1000 XNUMX ohms.

La sortie d'onde carrée dépend principalement du courant traversant R2-R6, donc un condensateur de filtrage de grande capacité pour la batterie 9 volts B1 n'est pas nécessaire. Le condensateur C1 n'est nécessaire que pour lisser les surtensions de pointe au moment de la commutation de l'onduleur DD1.

conception

Le prototype de l'auteur a été assemblé sur une maquette spéciale. La disposition des composants de cet appareil n'est pas critique, vous pouvez donc utiliser toutes les options qui vous conviennent. Pour ceux qui souhaitent construire cet appareil sur une carte de circuit imprimé, la Fig. 2 montre un schéma de câblage et un schéma sur la Fig. 3 montre le placement des composants.

Riz. 2 Schéma de câblage

La séquence d'installation correcte consiste à installer en premier les composants les moins sensibles. Soudez les fils de la prise batterie, du bloc sous DD2, de l'interrupteur, puis du potentiomètre et du connecteur de sortie. Installez ensuite les éléments passifs restants : d'abord les résistances, puis les condensateurs. Pour obtenir une dérive de fréquence minimale du signal de sortie, le condensateur C2 doit être un condensateur à film, R7-Me doit être une résistance à l'oxyde de suif avec une erreur de 2 %, et il est conseillé d'utiliser un potentiomètre multitours bobiné comme R8. . Enfin, vous devez installer D1, DD1 et DD2.

Riz. 3 Placement des composants

Vérifiez soigneusement l'orientation des composants polaires et si vous n'avez pas utilisé de PCB, vérifiez les connexions de câblage. En fonction de la sensibilité de l'oscilloscope, vous aurez peut-être besoin d'une valeur d'amplitude de sortie différente. Si tel est le cas, vous pouvez alors repenser l'étage de sortie du circuit comme suit : connectez deux LM336Z en série et réduisez la résistance de la résistance R1 pour maintenir environ 1 mA de courant dans le diviseur et le LM336Z. Cela fournira deux fois la tension de sortie.

Configuration et calibrage

La tension de sortie du calibrateur peut être vérifiée avec n'importe quel bon multimètre numérique. Court-circuitez temporairement le point de connexion entre R1 et D1 à la terre. Cela réglera la sortie de l'appareil sur une tension constante de 1 V. Vérifiez et assurez-vous que c'est le cas.

Vous pouvez utiliser un fréquencemètre numérique pour vérifier la fréquence de sortie. Cependant, il existe une autre méthode précise qui peut être utilisée si vous disposez d’un CD de test. Allumez le disque de test pour lire une fréquence sinusoïdale de 1 kHz et connectez-le à un canal d'un amplificateur stéréo. Connectez votre calibrateur d'oscilloscope à un autre canal. En tournant le potentiomètre R8, ajustez la fréquence de sortie du calibrateur de manière à obtenir zéro battement de la fréquence audio. Ce processus d’équilibrage sonore est similaire à la façon dont un piano ou une guitare est généralement accordé.

Utilisation du calibrateur

L'amplificateur vertical de l'oscilloscope peut être testé en connectant un calibrateur et en comparant l'onde carrée crête à crête sur l'écran de l'oscilloscope avec les marquages ​​sur le tube cathodique. Le générateur de balayage est vérifié en réglant le bouton de balayage sur la position 1 ms et en comparant les bords carrés du signal avec les marquages ​​verticaux du tube. De plus, à l'aide de ce calibrateur, vous pouvez vérifier la sonde diviseuse d'entrée de l'oscilloscope (x10, x100). Étant donné que les bords du signal rectangulaire généré par le calibrateur sont assez abrupts, toute distorsion de sa forme devient très perceptible. Si la sonde distante contient des éléments de réglage, alors en les ajustant, il est possible de restaurer la forme rectangulaire d'origine du signal d'étalonnage traversant le diviseur.

Composants semi-conducteurs : DD1 - référence de tension de précision LM336Z (Jameco 23771 ou équivalent) DD2 - 4049 six inverseurs CMOS D1 - 1 diode silicium N4148

Composants passifs :
Résistances (toutes les résistances fixes 0,25 W, 5 % sauf indication contraire)
R1 - 2,2 kOhms
R7 - 39 kOhms
R8 - 10 kOhm, trimmer (voir texte)
R9 - 1 MΩ
R2-R6 - 470Ohmx5, assemblage de résistance 2%
Pièces et matériaux supplémentaires :
C1 - Condensateur à disque céramique 0,1 µF
C2 - Condensateur de précision à film 0,01 µF
S1 - interrupteur miniature
Embouts L, U2 (rouge et noir)
B1 - Pile 9 V

Auteur : Charles Hansen. Traduction et édition par Vladimir Volkov ; Publication : radioradar.net

Voir d'autres articles section Technique de mesure.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Cuir artificiel pour émulation tactile 15.04.2024

Dans un monde technologique moderne où la distance devient de plus en plus courante, il est important de maintenir la connexion et un sentiment de proximité. Les récents développements de la peau artificielle réalisés par des scientifiques allemands de l'Université de la Sarre représentent une nouvelle ère dans les interactions virtuelles. Des chercheurs allemands de l'Université de la Sarre ont développé des films ultra-fins capables de transmettre la sensation du toucher à distance. Cette technologie de pointe offre de nouvelles opportunités de communication virtuelle, notamment pour ceux qui se trouvent loin de leurs proches. Les films ultra-fins développés par les chercheurs, d'à peine 50 micromètres d'épaisseur, peuvent être intégrés aux textiles et portés comme une seconde peau. Ces films agissent comme des capteurs qui reconnaissent les signaux tactiles de maman ou papa, et comme des actionneurs qui transmettent ces mouvements au bébé. Les parents touchant le tissu activent des capteurs qui réagissent à la pression et déforment le film ultra-fin. Ce ...>>

Litière pour chat Petgugu Global 15.04.2024

Prendre soin de vos animaux de compagnie peut souvent être un défi, surtout lorsqu'il s'agit de garder votre maison propre. Une nouvelle solution intéressante de la startup Petgugu Global a été présentée, qui facilitera la vie des propriétaires de chats et les aidera à garder leur maison parfaitement propre et bien rangée. La startup Petgugu Global a dévoilé des toilettes pour chats uniques qui peuvent automatiquement chasser les excréments, gardant votre maison propre et fraîche. Cet appareil innovant est équipé de divers capteurs intelligents qui surveillent l'activité des toilettes de votre animal et s'activent pour nettoyer automatiquement après utilisation. L'appareil se connecte au réseau d'égouts et assure une élimination efficace des déchets sans intervention du propriétaire. De plus, les toilettes ont une grande capacité de stockage jetable, ce qui les rend idéales pour les ménages comptant plusieurs chats. La litière pour chat Petgugu est conçue pour être utilisée avec des litières solubles dans l'eau et offre une gamme de ...>>

L’attractivité des hommes attentionnés 14.04.2024

Le stéréotype selon lequel les femmes préfèrent les « mauvais garçons » est répandu depuis longtemps. Cependant, des recherches récentes menées par des scientifiques britanniques de l’Université Monash offrent une nouvelle perspective sur cette question. Ils ont examiné comment les femmes réagissaient à la responsabilité émotionnelle des hommes et à leur volonté d'aider les autres. Les résultats de l’étude pourraient changer notre compréhension de ce qui rend les hommes attrayants aux yeux des femmes. Une étude menée par des scientifiques de l'Université Monash aboutit à de nouvelles découvertes sur l'attractivité des hommes auprès des femmes. Dans le cadre de l'expérience, des femmes ont vu des photographies d'hommes avec de brèves histoires sur leur comportement dans diverses situations, y compris leur réaction face à une rencontre avec une personne sans abri. Certains hommes ont ignoré le sans-abri, tandis que d’autres l’ont aidé, par exemple en lui achetant de la nourriture. Une étude a révélé que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse étaient plus attirants pour les femmes que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive Gluten pour les pointes fourchues 19.02.2018 Nos cheveux (ainsi que les ongles, les griffes, les poils d'animaux, les cornes et les sabots) sont constitués principalement de protéines de kératine. Les molécules de kératine sont interconnectées par ce qu'on appelle des ponts disulfure - des liaisons chimiques entre les atomes de soufre qui composent l'acide aminé cystéine. La force et la souplesse des cheveux dépendent du nombre de ces ponts disulfures dont ils disposent. En raison de diverses influences externes, y compris cosmétiques (comme la teinture), les liaisons disulfure se cassent et, par conséquent, nous obtenons des pointes fourchues, ce qui gâche parfois assez l'apparence. La solution semble évidente : restaurer les liaisons chimiques entre les protéines. Mais depuis de nombreuses années, les fabricants de shampooings et autres produits de soins capillaires expérimentent différentes manières de restaurer les cheveux, et les choses progressent ici, au mieux, avec un succès mitigé. Pour comprendre quel est le problème ici, vous devez vous rappeler que les acides aminés, les peptides courts et les protéines longues ont une charge électrique qui dépend de l'acidité du milieu. Pour « recoudre » les cheveux, on utilise des protéines et des peptides d'origine végétale ou animale : ils doivent s'insérer là où la cassure s'est produite dans les cheveux et lier le soufre des molécules de kératine avec leur soufre. Mais pour cela, les kératines et les peptides réticulants doivent être électriquement neutres. Et capter une telle acidité, un tel niveau de pH est très, très difficile ; par conséquent, l'efficacité de tels moyens n'est pas satisfaisante. Des chercheurs de l'Université de Jiangnan ont trouvé un moyen d'épisser assez efficacement les pointes fourchues. En tant qu'agent de réticulation, ils ont pris du gluten, ou gluten - c'est le nom d'un groupe de protéines contenues dans les graines de plantes céréalières. Le gluten de blé a été décomposé en peptides courts à l'aide d'une enzyme spéciale, après quoi ils ont été mélangés avec un composé chimique qui a permis de rapprocher les points de neutralité électrique (ou, plus précisément, les points isoélectriques) des peptides de gluten et de la kératine. Le mélange chimique résultant a été ajouté au shampooing, ce shampooing a été appliqué sur les cheveux puis peignés à l'état sec ou humide. Étant donné que le peignage des cheveux abîmés nécessite plus de temps et d'efforts, c'est exactement ainsi que nous avons décidé d'évaluer l'efficacité du nouveau produit - à quel point il devient plus facile de peigner les pointes fourchues avec. Il s'est avéré que les cheveux secs après traitement avec des peptides de gluten nécessitent 21% d'efforts en moins, et s'ils sont peignés humides, jusqu'à 50%. Sur les micrographies électroniques, on a vu que les cheveux deviennent vraiment plus lisses et plus uniformes ; en d'autres termes, le nouvel outil a vraiment comblé les lacunes et les ruptures.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Centenaires à l'honneur

▪ Garrot intelligent

▪ Pluies de météorites artificielles

▪ Peroxyde d'hydrogène modifié au lieu d'antibiotiques

▪ Plate-forme de jeu pour les jeux virtuels Virtuix Omni

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ rubrique du site Transport personnel : terrestre, maritime, aérien. Sélection d'articles

▪ article La rue est pleine de surprises. Expression populaire

▪ Qu'est-ce que l'anorexie ? Réponse détaillée

▪ article El Niño et le courant de Humboldt. Merveille de la nature

▪ article UMZCH puissance augmentée (pour une discothèque) sur la puce STK4231. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ article Appareillage avec tension jusqu'à 1 kV AC et jusqu'à 1,5 kV DC. Champ d'application. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site

www.diagramme.com.ua
2000-2024