|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Opóźnione przemiatanie w oscyloskopie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa Autor artykułu kontynuuje poruszony wcześniej temat poprawy dokładności pomiarów oscylograficznych. Polecane przez niego proste urządzenie pozwala ulepszyć domowy lub prosty oscyloskop przemysłowy do poziomu, który mogą zapewnić tylko oscyloskopy z urządzeniem opóźniającym sygnał lub przemiataniem cyfrowym. W kanale odchylania pionowego oscyloskopu przeprowadzane jest opóźnienie czasowe badanego sygnału, które jest niezbędne do obserwacji jego początkowego odcinka. Zwykle osiąga się to za pomocą linii opóźniającej (DL). Radioamator, który zdecyduje się wprowadzić opóźnienie do swojego oscyloskopu, może napotkać trudności: praktycznie bardzo trudno jest samodzielnie obliczyć i wyprodukować LZ z niezbędnymi parametrami. Byłoby możliwe użycie LZ produkcji przemysłowej, ale w sprzedaży z reguły nie ma odpowiednich oscyloskopów szerokopasmowych. W szczególności LZ o parametrach skupionych, pomimo ich znacznego zróżnicowania, nadal nie nadają się do pracy w szerokim paśmie: mają długi czas narastania na wyjściu [1]. LZ o parametrach rozłożonych, wykonane ze specjalnych kabli opóźniających, mają lepsze parametry [2], ale są zbyt masywne. Tak więc LZ oscyloskopu szerokopasmowego C1-79 ma wymiary 160x180x30 mm i wagę 600 g, co zwykle jest trochę dużo jak na mały oscyloskop amatorski. Ponadto dość trudno jest wyprodukować i skonfigurować taki LZ. To prawda, że \u1b\u3bw przypadku przemysłowych modeli oscyloskopów metody mikroelektroniki [XNUMX, XNUMX] wytwarzają nowoczesne, wysokiej jakości małe DL, ale nie można ich kupić w sklepach. Jednak sytuacja nie jest tak beznadziejna. W przypadku okresowo powtarzających się sygnałów używanych przez radioamatorów podczas pomiaru parametrów za pomocą opóźnionego przemiatania problem jest całkowicie rozwiązany nawet bez LZ. Załóżmy dla uproszczenia, że badamy sekwencję impulsów. Możesz opóźnić nie badany impuls, ale czas, w którym ten impuls wyzwala generator przemiatania. Czas startu dobiera się tak, aby początek kolejnego impulsu przypadał na widoczny na ekranie odcinek wobulacji. Zmieniając czas opóźnienia wyzwalania, można przesuwać obraz badanego sygnału na ekranie oscyloskopu i szczegółowo badać dowolne jego szczegóły. A ponieważ czas trwania liniowo zmieniających się impulsów napięcia (LIN) można również zmieniać, ten szczegół jest badany niejako pod mikroskopem z powiększeniem, tj. Z dużym rozciągnięciem w czasie. Żaden LZ nie zapewni takiej możliwości. Oczywiście nie oznacza to, że oscyloskop z opóźnionym przebiegiem nie jest potrzebny. Lepiej go zainstalować. To rozszerzy możliwości oscyloskopu. Pożądane jest jedynie, aby linia opóźniająca mogła zostać wyłączona, gdy nie jest potrzebna, ponieważ każda LZ wprowadza zniekształcenia. Urządzenie opóźnionego zamiatania zawiera dwa pojedyncze wibratory, których czas trwania impulsu można zmieniać niezależnie od siebie, przerzutnik RS, wyzwalacz Schmitta (TS) i kształtownik LIN. Schemat ideowy generatora przemiatania jest stosunkowo prosty (ryc. 1). W przypadku braku impulsów synchronizacyjnych generator pracuje w trybie samooscylacyjnym. Po włączeniu napięcia zasilającego na wyjściu 6 przerzutnika RS DD1.1, DD1.2, a więc na wejściu A przerzutnika jednorazowego DD2.1 (OB1), ustawiany jest poziom logu. 1, na wyjściu Q - log 0. Na wyjściu Q wibratora pojedynczego DD2.2 (OB2) działa również poziom log. 0. W konsekwencji diody VD2, VD3 i tranzystor przełączający VT2 są zamknięte, podczas gdy kondensator Cτ jest ładowany przez prąd przepływający przez rezystor Rτ, tj. Rozpoczyna się tworzenie LIN. Kiedy napięcie w punkcie połączenia rezystorów R12 i R13 osiągnie poziom wyzwalania TSh DD1.3, DD1.4, przełącza się i na jego wyjściu 11 pojawia się log. 1, który jest przesyłany na wejście B DD2.2. OB jest wyzwalany, na jego wyjściu Q pojawia się 1, dioda VD2 i tranzystor VT2 otwierają się, kondensator Cτ jest rozładowywany i tworzenie LIN zatrzymuje się. TS powraca do swojego pierwotnego stanu. Pod koniec impulsu OB2, którego czas trwania wynosi ti = 0.45C7R8, tranzystor VT2 zamyka się i rozpoczyna się tworzenie nowego impulsu LIN. Różnica poziomów od 1 do 0 na wyjściu 8 DD1.3, podana na wejście 5 przerzutnika RS, nie może zmienić swojego stanu i zakłócić procesu samooscylacji, ponieważ poziom logu został ustawiony na wejściu 4 od momentu załączenia zasilania był włączony. 0.
Wraz z nadejściem impulsu synchronizacji, ponieważ moment jego nadejścia jest losowy, możliwe są dwie sytuacje. Załóżmy, że impuls synchronizacji przyszedł podczas formowania LIN. Jest odwracany i wzmacniany przez tranzystor VT1 i trafia na wejście 2 przerzutnika RS, który przełącza się, a na jego pinie 6 i na wejściu A DD2.1 poziom napięcia spada z logu. 1 do 0. Wyjście Q DD2.1 jest ustawione na jednopoziomowe napięcie. To napięcie przez diodę VD3 otwiera tranzystor VT2 i zatrzymuje tworzenie impulsu LIN. Przychodzące później impulsy zegarowe nie zmieniają stanu elementów aktywnych układu, gdyż dochodzą do tego samego wejścia 2 przerzutnika RS. Rozpoczyna się odliczanie czasu opóźnienia do rozpoczęcia formowania LIN. Czas opóźnienia jest równy czasowi trwania impulsu na wyjściu Q DD2.1, określonemu przez stałą czasową (R6 + R7) C, gdzie C - C4 - C6. Stan OV2 nie wpływa na obwód bazowy tranzystora VT2 i nie ładuje wyjścia 0V1, ponieważ jest od nich oddzielony zamkniętą diodą VD2. Pod koniec impulsu opóźniającego tranzystor VT2 zamyka się i rozpoczyna się tworzenie LIN. Kiedy się kończy, TS jest wyzwalany, impuls z jego wyjścia 8 jest podawany na wejście 5 przerzutnika RS i przywraca go do pierwotnego stanu. Generator jest gotowy do odbioru nowego impulsu synchronizacji. Schematy napięć w punktach obwodu dla tego przypadku pokazano na ryc. 2. Wszystkie napięcia oprócz Usync odpowiadają poziomom TTL.
W przypadku, gdy impuls synchronizacji dotrze na wejście generatora w momencie przerwy między impulsami LIN, OB1 jest w trakcie generowania impulsu o poziomie logarytmicznym. 1 na wyjściu Q. Impuls z pinu 6 RS przerzutnika restartuje OB1. Kolejne impulsy synchronizacji nie mogą ponownie uruchomić OB1, ponieważ jego wejście jest blokowane przez przerzutnik RS wyzwalany pierwszym impulsem synchronizacji. Impuls z odwrotnego wyjścia DD2.1 zatrzymuje działanie na wyjściu Q DD2.2 impulsu, który przez diodę VD2 utrzymywał otwarty tranzystor VT2. Ale tranzystor się nie zamyka, ponieważ nieco wcześniej przyszedł do niego impuls z wyjścia Q DD3 przez diodę VD2.1. Przy tym impulsie dioda VD2 zamyka się. W ten sposób diody VD2 i VD3 eliminują wzajemny wpływ pojedynczych wibratorów. Tranzystor VT2 nadal pozostaje otwarty, ale od tego momentu odliczany jest już czas opóźnienia uruchomienia modułu kształtującego LIN, określony przez czas trwania impulsu na wyjściu OB1 po ponownym uruchomieniu. Potem wszystko dzieje się tak, jak w pierwszym przypadku. Praca narzędzia do kształtowania LIN nie jest tutaj brana pod uwagę. Zakres opóźnienia przemiatania jest podzielony na trzy podzakresy. Po powtórzeniu radioamatorzy mogą je wybrać według własnego uznania. na ryc. Rysunek 3 pokazuje zależność czasu opóźnienia od kąta obrotu suwaka rezystora R6 dla wartości pojemności kondensatorów C4 - C6 pokazanych na rysunku. Kondensator C3 to suma pojemności układu i mocowania. W tej pozycji SA1 i dolnym położeniu suwaka rezystora R6 generator działa praktycznie bez opóźnienia, ponieważ czas trwania impulsu OB1 nie przekracza kilku setnych mikrosekundy. Jeśli ta pojemność nie wystarczy, można dodać zewnętrzny kondensator 5...10 pF.
na ryc. 1, przełącznik podzakresu pasma SA2 czasu trwania przemiatania nie jest pokazany. Wykonuje się to podobnie do przełącznika czasu przemiatania pokazanego w [4, Rys. 2]. Podano tam również główne parametry generatora oraz inne dane niezbędne do powtórzenia urządzenia. Elementy układu generatora umieszczone są na płytce drukowanej ze złączem MPH-14-1. Przełączniki SA1 i SA2 umieszczono na zewnątrz płytki. Wykonane są za pomocą kontaktronów. Szczegółowy opis zasady działania i budowy takich przełączników podano w [5]. Rodzaje i wartości rezystorów i kondensatorów wraz z tolerancjami opisano w [4]. Rezystor zmienny R6 - SPZ-9g o charakterystyce funkcjonalnej typu B. Tranzystory KT316B są wymienne z KT316A lub innymi tranzystorami mikrofalowymi o czasie rozpraszania nie większym niż 4 ns. Dopuszczalna jest wymiana tranzystora KT326B na KT326A lub KT363A, B, a tranzystora KP303A na inne z serii KP303 o napięciu odcięcia około 0,5 V. Zamiast diod KD512A należy zastosować KD513A lub KD514A, a zamiast KR1533 mikroukłady szeregowe - seria MS K155 i K555. Szybkość skanera w tym przypadku spadnie, ale w większości przypadków będzie wystarczająca; w tym przypadku odpowiednie są konwencjonalne tranzystory i diody wysokiej częstotliwości. Podczas montażu mikroukładów zaleca się podłączenie wolnych wejść do + Upit przez rezystor 1 kΩ. Podłączono do niego kilka wejść [6]. Konfiguracja generatora przemiatania jest opisana w [4]. Amplituda impulsu LIN nie powinna być ustawiona na więcej niż 5 V. Po przekroczeniu tej wartości nieliniowość LIN gwałtownie wzrasta, chociaż nie jest to zauważalne wizualnie. Ustalenie liniowości przemiatania „na oko” jest najłatwiejsze, ale nie do końca logiczne, ponieważ generator pozwala uzyskać przemiatanie z nieliniowością nieprzekraczającą kilku setnych procenta. Aby wykorzystać tę możliwość, potrzebne są specjalne metody pomiaru nieliniowości. Są proste, ale wymagają osobnego opisu [7]. Trochę o poprawie działania generatora przemiatania. Pomimo dobrej liniowości przemiatania nie można go nazwać urządzeniem o wysokiej precyzji, ponieważ amplituda i czas trwania impulsów LIN zależą od temperatury. Sam sterownik LIN jest bardzo stabilny dzięki zastosowaniu wtórnika źródła ze sprzężeniem zwrotnym śledzenia na tranzystorach VT3 i VT4. Ze względu na częściową kompensację niestabilności tranzystorów polowych i bipolarnych oraz głębokie sprzężenie zwrotne, parametry tego wtórnika w bardzo małym stopniu zależą od temperatury [8]. W przypadku elementów stabilnych termicznie Ct i Rt kąt nachylenia LIN praktycznie się nie zmienia. Zależność temperaturową LIN tłumaczy się zmianą progu działania TS. Zależność progu od temperatury jest nieliniowa, podobnie jak w przypadku termistorów półprzewodnikowych, co pozwala stosunkowo łatwo uzyskać dobrą kompensację termiczną. Schemat obwodu korekcyjnego pokazano na ryc. 4. Umieszczenie termistorów w pobliżu obudowy mikroukładu zmniejszyło niestabilność amplitudy i czasu trwania impulsów LIN od temperatury ponad 10 razy, w zakresie temperatur 20 ... 50 ° C nie przekracza 0,7%. W układzie korekcyjnym zastosowano rezystor MMT-1, który przy T=20°C ma rezystancję 1660 Ohm. Rezystory R4 i R5 - C2-29 o mocy 0,125 W z odchyleniem od wartości nominalnej nie większym niż + 0,25%.
Po wprowadzeniu korekcji amplituda LIN wzrasta o 0,8 V, ale nie ma potrzeby dążenia do przywrócenia poprzedniej amplitudy: może to prowadzić do naruszenia korekcji termicznej. Łatwiej jest zmienić wzmocnienie wzmacniacza odchylania poziomego. W przeciwieństwie do oscyloskopów z podwójnym przemiataniem, które mają dwa generatory LIN i dwa rodzaje synchronizacji, blok przemiatania z opóźnieniem zawiera tylko jeden zsynchronizowany generator LIN. Ten generator jest łatwiejszy w obsłudze. Oprócz zwykłej manipulacji elementami sterującymi oscyloskopu, najczęściej będziesz używać tylko pokrętła „Sweep Delay” (R6) oraz, w rzadkich przypadkach, przełącznika wyboru podzakresu (SA1). Większość pomiarów wykonanych za pomocą oscyloskopu z podwójnym przemiataniem można wykonać za pomocą przyrządu wyposażonego w proponowane przemiatanie z opóźnieniem. Wyjątkiem jest tryb „Podświetlenie B. A”: w tej pozycji przełącznika „Typ przeszukiwania” obszar, który ma być zbadany w powiększeniu, jest podświetlony. Ale procedura tutaj jest dość skomplikowana i nie ma specjalnej potrzeby oświetlenia, ponieważ bez niego można znaleźć żądany obszar. Podstawowe podobieństwo między dwoma rozważanymi urządzeniami polega na tym, że synchronizacja przemiatania odbywa się nie za pomocą sygnału widocznego na ekranie, ale za pomocą innego. Umożliwia to obserwację zboczy impulsów i sygnałów, których amplituda nie jest wystarczająca do wyzwolenia wyzwalania. Nie zaleca się używania generatora w prostym tanim oscyloskopie, ponieważ w tym przypadku nie jest realizowana jego wysoka dokładność. Oczywiście jest to kwestia gustu i możliwości użytkownika, ale lepiej uzupełnić je dobrym dokładnym oscyloskopem, który nie ma opóźnionego przemiatania. Może być również wykonany jako oddzielna jednostka z własnym zasilaniem. Następnie wyjście generatora jest podłączone do wejścia „X” oscyloskopu. Generator jest synchronizowany zarówno sygnałem zewnętrznym, jak i impulsami zegarowymi z jednego z kanałów odchylania pionowego, których wyjścia są dostępne w każdym oscyloskopie. W tym celu można również użyć piłokształtnego napięcia wyjściowego oscyloskopu. Następnie w konsoli będziesz musiał zainstalować przełącznik typu synchronizacji i dzielnik napięcia, jeśli to konieczne. literatura
Autor: M.Dorofiejew, Moskwa
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Subminiaturowy system GPS MG4100 ▪ Samochód wodorowy Toyota Mirai ▪ Szpinak jako paliwo do samochodów elektrycznych ▪ Układy do pomiaru energii ADE7758 i ADE7753
▪ sekcja witryny Montaż kostki Rubika. Wybór artykułu ▪ artykuł Optymistyczna tragedia. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Które rosyjskie homonimy są również homonimami w języku niemieckim? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kisznet. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Kabardyjskie przysłowia i powiedzenia. Duży wybór
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony