Генератор розгортки для осцилографа
Генератор розгортки для осцилографа
У деяких конструкціях саморобних осцилографів (а часом м в промислових зразках) при зміні рівня досліджуваного сигналу і його частоти у великих межах порушується синхронізація, а при його відсутності (в режимі очікування) не починається розгортка. При експлуатації таких осцилографів часто доводиться користуватися ручкою «РІВЕНЬ СИНХРОНІЗАЦІЇ», що, звичайно, незручно.
Від зазначених недоліків вільний пропонований генератор розгортки. Він забезпечує час формування лінійно-наростаючої напруги (ЛНН) від 1 мкс до 100 мс. Амплітуда сигналів синхронізації може змінюватися в межах від 50 мВ до 5 В, а їх частота - в діапазоні до 20 МГц. При відсутності досліджуваного сигналу генератор автоматично перемикається в автоколебательний режим. Генератор може працювати і в чисто режимі очікування.
Схема генератора наведена на малюнку. ЛНН формується на конденсаторах С1 і С2 Висока лінійність забезпечена тим, що конденсатори заряджаються від генератора струму, виконаного на транзисторі VT1, який живиться від стабілізованих джерел.
Величина струму через транзистор VT1 визначається опором одного з резисторів Rl-R3 а ланцюга його емітера (вибирають перемикачем SA1).
Період ЛНН (в секундах) можна розрахувати за формулою:
де С - ємність конденсаторів C1 + C2, Ф;
Um - амплітуда ЛНН, В;
fк - струм колектора VT1, А;
У даній конструкції генератора період розгортки встановлюється дискретно перемикачами SA1 і SB1.1 (він змінює ємність времязадающего конденсатора). Перемикачем SA1 період розгортки змінюється в 10 і 100 разів, a SB1 - в 1000 разів (при кожному з положень перемикача SA1). Таким чином, набір з трьох резисторів (R1-R3) і двох конденсаторів (С1-С2) дозволяє мати шість значень періоду розгортки. Їх число і дискретизацию можна змінювати відповідним вибором елементів.
ЛНН через буферний каскад (VT2, VT4) подається на одновібратор, виконаний на елементах VT5, DD1.1. Поріг спрацьовування одновібратора і, отже, амплітуда ЛНН залежать від дільника R7R8. Для зазначених на схемі опорів резисторів R7 і R8 амплітуда ЛНН дорівнює приблизно 3,5 В. Після закінчення формування ЛНН одновибратор виробляє імпульс, який подається НЕ транзистори VT3, VT6. Транзистор VT3 відкривається і розряджає конденсатори С1 і С2 майже до нуля, а транзистор VT6 формує імпульс гасіння зворотного ходу променя. Амплітуда цього імпульсу близько 15 В. Якщо буде потрібно велика амплітуда, то необхідно збільшити напругу живлення каскаду і вибрати відповідний тип транзистора. Після закінчення дії імпульсу одновібратора процес повторюється.
При наявності на вході осцилографа досліджуваного сигналу він надходить на тригер Шмітта, виконаного на елементах DD1.3, DD1.4 і транзисторі VT7. Тригер Шмітта формує імпульси з крутими фронтами Ці імпульси випрямляються діодами VD2, VD4 і заряджають конденсатор С9. Напруга на конденсаторі С9 відкриває транзистор VT8, і на вхід 10 елемента DD1.2 подається рівень напруги логічної одиниці. Елементи DD1.1 і DD1.2 складають RS-тригер. По закінченню дії імпульсу одновібратора RS - тригер залишається в такому стані, при якому транзистор VT3 залишається відкритим. При цьому неможливий заряд конденсатора С2. З цього стану RS-тригер виводить Продиференціювали імпульс тригера Шмітта, після чого знову починається заряд конденсатора С2. Роль диференціюються ланцюжка виконують елементи С7, R16.
У автоколивальних режимі (коли сигнал на вході синхроимпульсов відсутня) конденсатор С9 розряджений і транзистор VT8 закритий. Рівень логічного нуля на вході 10 елементі DD1.2 і логічної одиниці на його виході на роботу генератора ЛНН не впливають.
Для перекладу генератора в режим очікування на додатковий вхід пристрої необхідно подати напругу +4 В.
Транзистор VT1 необхідно відібрати з мінімальним значенням зворотного струму колектора. Конденсатори С1 і С2 повинні бути плівковими або металлоплёночнимі, C5 - типу K15-5-H70-1.6 кВ - 4700 пФ, С9 - К50-6. Решта конденсатори типу КМ-5 або КМ-6. Перемикач SA1 може бути галетний або кнопковий з необхідною кількістю положень, SB1 - типу П2К.
Налагодження генератора зводиться до підбору резисторів R1-R3 по необхідному масштабу розгортки в кожному положенні перемикача SA1. Конденсатор С2 підбирають так, щоб масштаб розгортки змінювався в тисячу разів при включенні перемикача SB1 (мкс - мс). Для більш точного підбору С2 можна скласти з двох конденсаторів.
В. грішну, г. Ровно