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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Reparatur des Oszilloskops C1-94. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Dieser Artikel geht von der Verwendung des Werksschemas des Geräts aus. Vielen Fachleuten und insbesondere Funkamateuren ist das Oszilloskop C1-94 bestens bekannt (Bild 1). Das Oszilloskop mit seinen ziemlich guten technischen Eigenschaften hat sehr kleine Abmessungen und Gewicht sowie relativ niedrige Kosten. Dank dessen gewann das Modell sofort an Popularität bei Spezialisten, die sich mit der mobilen Reparatur verschiedener elektronischer Geräte befassen, die keine sehr große Bandbreite an Eingangssignalen und das Vorhandensein von zwei Kanälen für gleichzeitige Messungen erfordern. Derzeit ist eine größere Anzahl solcher Oszilloskope in Betrieb. In diesem Zusammenhang richtet sich dieser Artikel an Spezialisten, die das S1-94-Oszilloskop reparieren und konfigurieren müssen. Das Oszilloskop hat ein für Geräte dieser Klasse übliches Blockschaltbild (Bild 2). Es enthält einen vertikalen Ablenkkanal (VDO), einen horizontalen Ablenkkanal (HTO), einen Kalibrator, einen Elektronenstrahlindikator mit einer Hochspannungsversorgung und einer Niederspannungsversorgung. Der CVO besteht aus einem schaltbaren Eingangsteiler, einem Vorverstärker, einer Verzögerungsleitung und einem Endverstärker. Es wurde entwickelt, um das Signal im Frequenzbereich von 0 ... 10 MHz auf den erforderlichen Pegel zu verstärken, um einen bestimmten vertikalen Abweichungskoeffizienten zu erhalten (10 mV / div ... 5 V / div in Schritten von 1-2-5) , mit minimaler Amplitudenfrequenz und Phase-Frequenz-Verzerrungen. Der CCG enthält einen Taktverstärker, einen Takttrigger, eine Triggerschaltung, einen Wobbelgenerator, eine Sperrschaltung und einen Wobbelverstärker. Es wurde entwickelt, um eine lineare Strahlablenkung mit einem festgelegten Sweep-Faktor von 0,1 µs/div bis 50 ms/div in 1-2-5 Schritten bereitzustellen. Der Kalibrator erzeugt ein Signal, um das Instrument hinsichtlich Amplitude und Zeit zu kalibrieren. Die CRT-Baugruppe besteht aus einer Kathodenstrahlröhre (CRT), einem CRT-Leistungsschaltkreis und einem Hintergrundbeleuchtungsschaltkreis. Die Niederspannungsquelle ist dafür ausgelegt, alle Funktionsgeräte mit Spannungen von +24 V und ±12 V zu versorgen. Betrachten Sie den Betrieb des Oszilloskops auf Schaltungsebene. Das zu untersuchende Signal wird über den Eingangsstecker Ш1 und den Druckknopfschalter B1-1 („Offener/Geschlossener Eingang“) dem umschaltbaren Eingangsteiler an den Elementen R3...R6, R11, C2, C4... C8 zugeführt. Die Eingangsteilerschaltung sorgt für einen konstanten Eingangswiderstand, unabhängig von der Stellung des Vertikalempfindlichkeitsschalters B1 („V/DIV“). Teilerkondensatoren sorgen für eine Frequenzkompensation des Teilers über das gesamte Frequenzband. Vom Ausgang des Teilers wird das zu untersuchende Signal dem Eingang des KVO-Vorverstärkers (Block U1) zugeführt. Auf einem Feldeffekttransistor T1-U1 ist ein Sourcefolger für ein variables Eingangssignal aufgebaut. Für Gleichstrom sorgt diese Stufe für eine Symmetrie des Betriebsmodus für nachfolgende Stufen des Verstärkers. Der Teiler an den Widerständen R1-Y1, Ya5-U1 liefert eine Eingangsimpedanz des Verstärkers gleich 1 MΩ. Die Diode D1-U1 und die Zenerdiode D2-U1 bieten einen Eingangsschutz gegen Überlastung.
Der zweistufige Vorverstärker besteht aus den Transistoren T2-U1...T5-U1 mit einer allgemeinen Gegenkopplung (OOF) über R19-Y1, R20-Y1, R2-Y1, R3-Y1, C2-U1, Rl , C1, was es ermöglicht, einen Verstärker mit der erforderlichen Bandbreite zu erhalten, die sich praktisch nicht ändert, wenn die Kaskadenverstärkung schrittweise um das Zwei- und Fünffache geändert wird. Die Verstärkung wird geändert, indem der Widerstand zwischen den Emittern der Transistoren UT2-U1, VT3-U1 geändert wird, indem die Widerstände R3-y 1, R16-yi und Rl parallel zum Widerstand R16-yi geschaltet werden. Der Verstärker wird abgeglichen, indem das Basispotential des TZ-U1-Transistors mithilfe des Widerstands R9-yi, der sich unter dem Schlitz befindet, geändert wird. Der Strahl wird durch den Widerstand R2 vertikal verschoben, indem die Basispotentiale der Transistoren T4-U1, T5-U1 gegenphasig geändert werden. Die Korrekturkette R2-yi, C2-U1, C1 führt abhängig von der Stellung des Schalters B1.1 eine Frequenzkorrektur der Verstärkung durch. Um parasitäre Verbindungen entlang der Stromversorgungskreise zu beseitigen, wird der Vorverstärker über die Filter R42-U1, S10-U1, R25-yi, C3-U1 von einer -12-V-Quelle und über die Filter R30-yi, S7-U1, R27-U4 mit Strom versorgt. yi, S1-U12 von einer +XNUMX-V-Quelle. Um das Signal relativ zum Beginn des Wobbelvorgangs zu verzögern, wurde die Verzögerungsleitung L31 eingeführt, die die Last der Verstärkerstufe auf die Transistoren T7-U1, T8-U1 darstellt. Der Ausgang der Verzögerungsleitung ist in den Grundschaltungen der Transistoren der Endstufe enthalten, die auf den Transistoren T9-U1, T10-U1, T1-U2, T2-U2 aufgebaut sind. Diese Einbeziehung der Verzögerungsleitung gewährleistet deren Koordination mit den Stufen der Vor- und Endverstärker. Die Frequenzkorrektur der Verstärkung erfolgt durch die Kette R35-yi, C9-U1 und in der Endverstärkerstufe durch die Kette C11-U1, R46-yi, C12-U1. Die Korrektur der kalibrierten Werte des Abweichungskoeffizienten während des Betriebs und der Änderung der CRT erfolgt durch den Widerstand R39-yi, der sich unter dem Schlitz befindet. Der Endverstärker ist aus den Transistoren T1-U2, T2-U2 nach einer Basisschaltung mit einer ohmschen Last R11-Y2... R14-Y2 aufgebaut, wodurch die erforderliche Bandbreite des gesamten Vertikalablenkkanals erreicht werden kann . Von den Kollektorlasten wird das Signal an die vertikalen Ablenkplatten der CRT gesendet.
Das untersuchte Signal von der KVO-Vorverstärkerschaltung durch die Emitterfolgerkaskade auf dem T6-U1-Transistor und dem V1.2-Schalter wird auch dem Eingang des KGO-Synchronisationsverstärkers zugeführt, um die Wobbelschaltung synchron zu starten. Der Synchronisationskanal (US-Block) dient dazu, den Scangenerator synchron mit dem Eingangssignal laufen zu lassen, um ein Standbild auf dem CRT-Bildschirm zu erhalten. Der Kanal besteht aus einem Eingangsemitterfolger am T8-UZ-Transistor, einer Differenzverstärkungsstufe an den T9-UZ-, T12-UZ-Transistoren und einem Synchronisationstrigger an den T15-UZ- und T18-UZ-Transistoren, der ein asymmetrischer Trigger ist Emitterkopplung mit einem Emitterfolger am Eingangstransistor T13-U2. Der Basiskreis des T8-UZ-Transistors enthält eine D6-UZ-Diode, die die Synchronisationsschaltung vor Überlastungen schützt. Vom Emitterfolger wird das Taktsignal der Differenzverstärkungsstufe zugeführt. In der Differenzstufe wird die Polarität des Synchronisationssignals umgeschaltet (B1-3) und auf einen Wert verstärkt, der ausreicht, um den Synchronisationstrigger auszulösen. Vom Ausgang des Differenzverstärkers wird das Taktsignal über den Emitterfolger dem Eingang des Synchronisationstriggers zugeführt. Vom Kollektor des T18-UZ-Transistors wird ein in Amplitude und Form normiertes Signal abgenommen, das über den entkoppelnden Emitterfolger am T20-UZ-Transistor und die Differenzierkette S28-UZ, Ya56-U3 den Betrieb der Auslösung steuert Schaltkreis. Zur Erhöhung der Synchronisationsstabilität wird der Synchronisationsverstärker zusammen mit dem Synchronisationstrigger von einem separaten 5-V-Spannungsregler an einem T19-UZ-Transistor versorgt. Das differenzierte Signal wird der Triggerschaltung zugeführt, die zusammen mit dem Wobbelgenerator und der Sperrschaltung für die Bildung einer sich linear ändernden Sägezahnspannung im Standby- und Selbstoszillationsmodus sorgt. Die Auslöseschaltung ist ein asymmetrischer Auslöser mit Emitterkopplung an den Transistoren T22-UZ, T23-UZ, T25-UZ mit einem Emitterfolger am Eingang am Transistor T23-UZ. Der Ausgangszustand der Startschaltung: Transistor T22-UZ ist offen, Transistor T25-UZ ist offen. Das Potential, auf das der C32-UZ-Kondensator aufgeladen wird, wird durch das Kollektorpotential des T25-UZ-Transistors bestimmt und beträgt ca. 8 V. Die D12-UZ-Diode ist offen. Mit dem Eintreffen eines negativen Impulses an der T22-UZ-Basis wird der Auslösekreis invertiert und die negative Differenz am T25-UZ-Kollektor schließt die D12-UZ-Diode. Der Triggerkreis ist vom Wobbelgenerator getrennt. Die Bildung eines Vorwärtsschwungstrichs beginnt. Der Scangenerator befindet sich im Standby-Modus (Schalter B1-4 befindet sich in der Position „STANDBY“). Wenn die Amplitude der Sägezahnspannung etwa 7 V erreicht, kehrt die Auslöseschaltung über die Sperrschaltung, die Transistoren T26-UZ, T27-UZ, in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Es beginnt der Wiederherstellungsvorgang, bei dem der Zeitkondensator S32-UZ auf sein ursprüngliches Potenzial aufgeladen wird. Während der Wiederherstellung hält die Sperrschaltung die Triggerschaltung in ihrem ursprünglichen Zustand und verhindert, dass Synchronisationsimpulse sie in einen anderen Zustand versetzen, d startet den Sweep im selbstoszillierenden Modus. Im selbstoszillierenden Modus arbeitet der Scangenerator in der „AVT“-Position des Schalters B1-4, und der Start und die Unterbrechung des Auslösekreises erfolgt vom Sperrkreis aus durch Änderung seines Modus. Als Wobbelgenerator wurde ein Entladekreis eines Zeitkondensators über einen Stromstabilisator gewählt. Die Amplitude der vom Wobbelgenerator erzeugten linear variierenden Sägezahnspannung beträgt ca. 7 V. Der Zeitkondensator S32-UZ wird im Erholbetrieb über den Transistor T28-UZ und die Diode D12-UZ schnell aufgeladen. Während des Arbeitshubs wird die D12-UZ-Diode durch die Steuerspannung des Startkreises gesperrt und trennt so den Zeitkondensatorkreis vom Startkreis. Die Kondensatorentladung erfolgt über den T29-UZ-Transistor, der gemäß der Stromstabilisierungsschaltung angeschlossen ist. Die Entladerate des Zeitkondensators (und damit der Wert des Wobbelfaktors) wird durch den Stromwert des T29-UZ-Transistors bestimmt und ändert sich beim Umschalten der Zeitwiderstände R12...R19, R22...R24 den Emitterkreis mit den Schaltern B2-1 und B2-2 („TIME/DIV.“). Der Sweep-Geschwindigkeitsbereich hat 18 feste Werte. Durch die Umschaltung der Zeitkondensatoren S1000-UZ, S32-UZ mit dem Schalter Bl-35 („mS/mS“) wird eine Änderung des Sweep-Faktors um das 5-fache gewährleistet. Die Einstellung der Sweep-Koeffizienten mit einer bestimmten Genauigkeit erfolgt durch den Kondensator C3Z-UZ im „mS“-Bereich und im „mS“-Bereich durch den Abstimmwiderstand R58-y3 durch Ändern des Modus des Emitterfolgers (Transistor T24-UZ), der die Zeitwiderstände versorgt. Die Sperrschaltung ist ein Emitterdetektor, der auf einem T27-UZ-Transistor basiert, der nach einer gemeinsamen Emitterschaltung verbunden ist, und auf den Elementen R68-y3, S34-UZ. Der Eingang der Sperrschaltung empfängt eine Sägezahnspannung vom Teiler R71-y3, R72-y3 an der Source des TZO-UZ-Transistors. Während des Sweep-Hubs wird die Kapazität des S34-UZ-Detektors synchron zur Sweep-Spannung aufgeladen. Während der Wiederherstellung des Scangenerators wird der T27-UZ-Transistor ausgeschaltet und die Zeitkonstante des Emitterkreises des R68-y3, S34-UZ-Detektors hält den Steuerkreis in seinem ursprünglichen Zustand. Der Standby-Sweep-Modus wird durch Verriegeln des Emitterfolgers am T26-UZ-Schalter V1-4 ("WAITING / AUTO.") bereitgestellt. Im selbstoszillierenden Modus befindet sich der Emitterfolger in einem linearen Betriebsmodus. Die Zeitkonstante des Sperrkreises wird schrittweise durch den Schalter B2-1 und grob durch B1-5 verändert. Vom Sweep-Generator wird die Sägezahnspannung über den Source-Folger am TZO-UZ-Transistor zum Sweep-Verstärker geführt. Der Repeater verwendet einen Feldeffekttransistor, um die Linearität der Sägezahnspannung zu erhöhen und den Einfluss des Eingangsstroms des Wobbelverstärkers zu eliminieren. Der Wobbelverstärker verstärkt die Sägezahnspannung auf einen Wert, der ein gegebenes Wobbelverhältnis bereitstellt. Der Verstärker ist als zweistufige, differenzielle Kaskodenschaltung auf den Transistoren TZZ-UZ, T34-UZ, TZ-U2, T4-U2 mit einem Stromgenerator auf dem Transistor T35-UZ im Emitterkreis ausgeführt. Die Frequenzkorrektur der Verstärkung wird durch den Kondensator C36-UZ durchgeführt. Um die Genauigkeit von Zeitmessungen zu verbessern, sieht der CVO des Geräts eine Wobbeldehnung vor, die durch Ändern der Verstärkung des Wobbelverstärkers durch Parallelschalten der Widerstände Y75-U3, R80-UZ bereitgestellt wird, wenn die Kontakte 1 und 2 ("Stretching ") des ShZ-Steckers geschlossen sind. Tabelle 1. Gleichstrommodi aktiver Elemente
Die verstärkte Wobbelspannung wird von den Kollektoren der Transistoren ТЗ-У2, Т4-У2 entfernt und den horizontal ablenkenden Platten der CRT zugeführt. Der Synchronisationspegel wird geändert, indem das Potential der Basis des T8-UZ-Transistors durch den Widerstand R8 ("LEVEL") geändert wird, der auf der Vorderseite des Geräts angezeigt wird. Der Strahl wird horizontal verschoben, indem die Basisspannung des T32-UZ-Transistors mit dem Widerstand R20 geändert wird, der auch auf der Vorderseite des Geräts angezeigt wird. Das Oszilloskop hat die Möglichkeit, ein externes Synchronisationssignal über Buchse 3 ("Ausgang X") des ShZ-Steckers an den Emitterfolger T32-UZ zu liefern. Zusätzlich wird ein Sägezahnspannungsausgang von etwa 4 V vom Emitter des TZZ-UZ-Transistors zum Steckplatz 1 ("Ausgang N") des ShZ-Anschlusses bereitgestellt. Der Hochspannungswandler (Einheit U31) ist dafür ausgelegt, die CRT mit allen notwendigen Spannungen zu versorgen. Es besteht aus den Transistoren T1-U31, T2-U31 und dem Transformator Tpl und wird von stabilisierten Quellen +12 V und -12 V gespeist, was eine stabile Versorgungsspannung für die CRT ermöglicht, wenn sich die Versorgungsspannung ändert. Die Kathodenversorgungsspannung der CRT -2000 V wird über die Verdopplungsschaltung D1-U31, D5-U31, S7-U31, S8-U31 von der Sekundärwicklung des Transformators entfernt. Die Versorgungsspannung des CRT-Modulators wird auch über die Multiplikationsschaltung D2-U31, DZ-U31, D4-U31, C3-U31, S4-U31, S5-U31 von einer anderen Sekundärwicklung des Transformators entfernt. Um den Einfluss des Wandlers auf Stromversorgungen zu reduzieren, wird der Emitterfolger TZ-U31 verwendet. Der CRT-Glühfaden wird von einer separaten Wicklung des Tpl-Transformators gespeist. Die Versorgungsspannung der ersten Anode der CRT wird vom Widerstand Ya10-U31 entfernt ("FOCUSING"). Die Helligkeit des CRT-Strahls wird durch den Widerstand R18-Y31 ("HELLIGKEIT") gesteuert. Beide Widerstände werden auf die Frontplatte des Oszilloskops gebracht. Die Versorgungsspannung der zweiten Anode der CRT wird vom Widerstand Ya19-U2 (unter dem Schlitz herausgeführt) entfernt. Die Hintergrundbeleuchtungsschaltung im Oszilloskop ist ein symmetrischer Trigger, der von einer separaten 30-V-Quelle relativ zur Kathodenstromversorgung von -2000 V gespeist wird und aus den Transistoren T4-U31, T6-U31 besteht. Der Trigger wird durch einen positiven Impuls ausgelöst, der vom Emitter des T23-UZ-Transistors der Triggerschaltung entfernt wird. Der Ausgangszustand des Hintergrundbeleuchtungsauslösers T4-U31 ist offen, T6-U31 ist geschlossen. Ein positiver Impulsabfall von der Triggerschaltung versetzt den Hintergrundbeleuchtungstrigger in einen anderen Zustand, ein negativer bringt ihn in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Dadurch entsteht am T6-U31-Kollektor ein positiver Impuls mit einer Amplitude von 17 V, dessen Dauer der Dauer des Vorwärtsabtasthubs entspricht. Dieser positive Impuls wird an den CRT-Modulator angelegt, um den Vorwärtsdurchlauf zu beleuchten. Das Oszilloskop verfügt über einen einfachen Amplituden- und Zeitkalibrator, der auf einem T7-UZ-Transistor basiert und eine Verstärkerschaltung im Begrenzungsmodus darstellt. Der Eingang der Schaltung erhält ein Sinussignal mit der Frequenz des Versorgungsnetzes. Vom Kollektor des T7-UZ-Transistors werden Rechteckimpulse mit gleicher Frequenz und Amplitude von 11,4...11,8 V entnommen, die dem KVO-Eingangsteiler in Position 3 des Schalters B1 zugeführt werden. In diesem Fall ist die Empfindlichkeit des Oszilloskops auf 2 V/div eingestellt und die Kalibrierungsimpulse sollten fünf Teilbereiche der vertikalen Skala des Oszilloskops einnehmen. Der Sweep-Faktor wird in Position 2 von Schalter B2 und Position „mS“ von Schalter B1-5 kalibriert.
Bei Reparaturen und anschließender Justierung des Oszilloskops müssen zunächst die Gleichstrommodi der aktiven Elemente auf Übereinstimmung mit ihren in der Tabelle angegebenen Werten überprüft werden. 1. Wenn der zu prüfende Parameter nicht innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, müssen Sie die Funktionsfähigkeit des entsprechenden aktiven Elements und, wenn es funktionsfähig ist, auch der „Rohrleitungs“-Elemente in dieser Kaskade überprüfen. Beim Austausch eines aktiven Elements durch ein ähnliches kann es erforderlich sein, die Betriebsart der Kaskade anzupassen (sofern ein entsprechendes Abstimmelement vorhanden ist), in den meisten Fällen ist dies jedoch nicht erforderlich, da Die Kaskaden unterliegen einer negativen Rückkopplung und daher hat die Streuung der Parameter der aktiven Elemente keinen Einfluss auf den normalen Betrieb des Geräts. Bei Störungen im Zusammenhang mit dem Betrieb der Kathodenstrahlröhre (schlechte Fokussierung, unzureichende Strahlhelligkeit usw.) muss die Übereinstimmung der Spannungen an den CRT-Klemmen mit den angegebenen Werten überprüft werden Tisch. 2. Wenn die gemessenen Werte nicht den Tabellenwerten entsprechen, muss die Funktionsfähigkeit der Knoten überprüft werden, die für die Erzeugung dieser Spannungen verantwortlich sind (Hochspannungsquelle, Ausgangskanäle von KVO und KTO usw.). Wenn die an die CRT gelieferten Spannungen innerhalb des zulässigen Bereichs liegen, liegt das Problem in der Röhre selbst und sie muss ersetzt werden. Tabelle 2. DC-CRT-Modi
Aufzeichnungen: 1. Überprüfung der in der Tabelle angegebenen Modi. 2 (außer Kontakte 1 und 14) wird relativ zum Instrumentengehäuse hergestellt.
Autor: Zakharychev E.V., Konstrukteur; Veröffentlichung: cxem.net
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