Kleiner Oszilloskop-Tastkopf. Schema, Beschreibung

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Kleiner Oszilloskop-Tastkopf. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Im Labor eines Funkamateurs gibt es oft kein so notwendiges Gerät wie ein Oszilloskop. Die Gründe können unterschiedlich sein – von der Größe, die in keinem Verhältnis zur verfügbaren Arbeitsplatzfläche steht, bis hin zu den hohen Kosten eines solchen Geräts. Verzweifeln Sie nicht – in diesem Artikel finden Sie Empfehlungen für die Herstellung eines sehr einfachen und kostengünstigen Miniaturgeräts, das ein Oszilloskop zwar nicht vollständig ersetzt, aber die Visualisierung von Vorgängen in Stromkreisen einigermaßen erleichtert.

Wir bieten ein einfaches, kleines Gerät an, das bei der Entwicklung verschiedener Handwerke für zu Hause, bei Autoreparaturen und in Unternehmen mit großen Magnetfeldern eingesetzt werden kann, wo der Einsatz klassischer Oszilloskope einfach unmöglich ist. Darin wird das angezeigte Signal auf einer Punktmatrix-LED angezeigt.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in der Abbildung dargestellt. Es besteht aus einem Eingangsverstärker, der auf einem Transistor VT1 und einem Operationsverstärker DA1 aufgebaut ist, einem ADC bestehend aus einer Kette von Widerständen R10-R18 und sieben XOR-Elementen DD1.1-DD1.4 und DD2.1-DD2.3, einer Reihe Schalter bestehend aus den Transistoren VT2-VT8, ein Wobbelgenerator bestehend aus einem Element D2.4 und einem Transistor VT9, ein Ziffernschalter DD3, eine Synchronisationseinheit bestehend aus den Dioden VD2-VD4 und ein Synchronisationserfassungsindikator HL1.

(zum Vergrößern klicken)

Das vom Ausgang des Operationsverstärkers DA1 erzeugte Eingangssignal wird einer Widerstandskette zugeführt und bewirkt je nach Amplitude des Eingangssignals die Einbeziehung eines der Elemente D1.1-D1.4, D2.1- D2.3, der wiederum eine der Tasten „Leitungen“ öffnet und dadurch eine der „Leitungen“ über die Widerstände R26, R27 mit einem gemeinsamen Draht verbindet. Durch Ändern des Widerstandswerts des Widerstands R26 wird der Betriebsstrom der eingeschalteten LED ausgewählt und dadurch die Helligkeit ihres Leuchtens verändert. Daher haben wir das Eingangssignal vertikal bereitgestellt.

Horizontaler Sweep. Das Wobbelgeneratorsignal vom Ausgang des Transistors VT9 wird dem Zähleingang CP der DD3-Mikroschaltung zugeführt. Schalter DD3 legt abwechselnd die Protokollebene fest. 1 an einem der Ausgänge 0-9 dieses Chips und versorgt die Anode einer der LEDs in der ausgewählten Zeile und in der ausgewählten Spalte mit Strom. Somit leuchtet zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eine der LEDs der HL2-HL64-Matrix. Durch Ändern der Vorspannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1, Widerstand R7, kann man den Leuchtpunkt („Strahl“) nach oben oder unten verschieben.

Der Betrieb des Synchronisationsknotens. Wenn der Schalter SA5 gemäß dem Schema „Synchronisation“ – „Warten“ auf den Entladungsimpuls in der oberen Position eingeschaltet wird, wird der Wobbelgenerator nach Erreichen des Ausgangs 9 der DD3-Mikroschaltung über die VD2-Diode und den DD3-Schalter deaktiviert bleibt im Zustand 9. Dieser Zustand wird beibehalten, bis das Signal an den Ausgängen der Mikroschaltungen DD1, DD2 über den SA3-Schalter den DD3-Zähler in den Protokollzustand zurücksetzt. 0 und aktivieren Sie den Sweep-Generator, wodurch er mit dem Eingangssignal synchronisiert wird.

Technische Eigenschaften

Anzahl der pseudografischen Feldpositionen (horizontal-vertikal).......7x9
Empfindlichkeit, V / pos ...... 0,1 ... 1 und 1..70
Sweep-Rate (8 Teilbereiche), ms/pos......0,01...33
Synchronisation ...... auf der Vorderseite und Abfall des Pulses
Eingangswiderstand innerhalb der Empfindlichkeitsgrenzen 0,1 V, kOhm......300
1 V, MOhm......3
Versorgungsspannung, V ...... 12
Verbrauchsstrom, mA, nicht mehr ...... 20

Eingabeformer. Die Verstärkung des Operationsverstärkers DA1 ist so gewählt, dass sich bei Anlegen einer Spannung von 100 mV der Strahl in der Spalte um eine Zeile verschiebt.

Analog-Digital-Wandler. Es ist bekannt, dass die Schaltschwelle digitaler Mikroschaltungen etwa Upit/2 beträgt. Die Mikroschaltung K176LP2 verfügt über eine solche Funktion, dass es nicht erforderlich ist, einen Log-Level an die Eingänge anzulegen, um von einem Zustand in einen anderen zu wechseln. 1 oder log. 0 reicht aus, damit die Differenz zwischen den Eingängen mehrere zehn Millivolt erreicht. Das heißt, wenn bei Upit = 10 V an einem der Eingänge eine Spannung von 5,05 V und am anderen 4,95 V anliegt, „versteht“ das Element dies als Protokoll. 1 auf einer Eingabe und Protokoll. 0 auf der anderen Seite. Chips der K561-Serie verfügen nicht über diese Eigenschaft und funktionieren daher nicht in diesem Gerät! Basierend auf dieser Eigenschaft wird der Betrieb des ADC aufgebaut. Wenn an den Verbindungspunkt der Widerstände R5 und R13 eine Spannung von +14 V angelegt wird, sind die Eingänge (Pins 1, 2, 5, 6, 8, 9) der Elemente D1.1 -D1.3 logarithmisch. 1, an den Eingängen der Elemente D2.1 -D2.3 - log 0, an Pin 12 des Eingangs des Elements D1.4 - log. 1 und an Pin 13 des Eingangselements D1.4 - log. 0. Daher am Ausgang des Elements D1.4 - der Status des Protokolls. 1, wodurch die VT5-Taste „String“ geöffnet wird. Sinkt die Spannung am ADC-Eingang, schaltet das nächstniedrigere Element im Schaltkreis, steigt sie, schaltet das nächsthöhere Element im Schaltkreis.

Einstellung. Es ist äußerst wünschenswert, die Mikroschaltungen DD1 und DD2 aus derselben Charge auszuwählen, bzw. die Widerstände R10-R17 und die Kondensatoren C2-C7. Überprüfen Sie bei ausgeschalteter Synchronisierung (SA5 in der unteren Position gemäß Diagramm) die Funktionsfähigkeit des Sweep-Generators in allen Bereichen (Kollektor VT9) und überprüfen Sie das zyklische Erscheinungsbild des Protokolls. 1 an jedem der Ausgänge des Schalters „Ziffern“ DD3. Ein Hinweis auf die Betätigung des „Bits“-Schalters kann das Blinken der HL1-LED sein. Stellen Sie den Widerstand R7 so ein, dass bei Anlegen einer Spannung von 100 mV am Eingang des Geräts Zeile 1 auf dem Display aufleuchtet, bei Anlegen einer Spannung von 200 mV Zeile 2 usw.

Strukturell ist das Gerät auf einer einzigen Leiterplatte montiert. Schalter SA3, SA4 – selbstgebaut, aus Gründen der Höhenreduzierung durch gedruckte Verkabelung hergestellt, der Rest der Schalter – aus importierten Geräten geeigneter Größe, variable Widerstände – importiert, für gedruckte Verkabelung.

Das Gerät ist in einem Gehäuse mit den Maßen 120x80x30 mm montiert. Für diese Zwecke können Sie das Gehäuse eines Taschenempfängers verwenden.

Bei der Entwicklung dieses Geräts wurden die Empfehlungen von Roman Krause in seiner Veröffentlichung einer Beschreibung eines ähnlichen Geräts („Digitales Oszilloskop“. – Praktyczny Eektronik, 2001, Nr. 4, S. 4 – 8) berücksichtigt. Beim genannten Autor wurde das Design mit einem speziellen IC und einer linearen LED-Matrix erstellt.

Autoren: B. Makeenko, A. Zhebrikov, Sayanogorsk, Chakassien

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