Domov Nosič Odpor sondy osciloskopu. Aktivní sondy s nízkou vstupní kapacitou. Pro obvod "Širokopásmový aperiodický RF zesilovač".

Odpor sondy osciloskopu. Aktivní sondy s nízkou vstupní kapacitou. Pro obvod "Širokopásmový aperiodický RF zesilovač".

Měřicí zařízení ZAŘÍZENÍ PRO STANOVENÍ PŘEHLEDOVÝCH UZÁVĚRŮ Jednoduché uchycení k avometru, jehož schéma je na obrázku, umožňuje detekovat mezizávitové zkraty do tří nebo čtyř závitů v transformátorech, tlumivkách a dalších částech s vinutím. Nástavec je nízkofrekvenční generátor sestavený podle tříbodového obvodu s kapacitní zpětnou vazbou přes kondenzátory C1 a C2. Roli indukčnosti obvodu generátoru hraje zkoušená cívka. Potenciometr R4 slouží k udržení konstantního množství proudu procházejícího tranzistorem T1 při změně vnitřního odporu baterie napájející generátor. Zástrčky avometru se zasouvají do zdířek Gn1 a Gn2. Hroty jsou připojeny ke svorkám testovaného dílu. Socket Gn1 je také vypínač. K tomu se podélně rozřízne po celé délce. VHF obvod Poloviny zásuvky se uzavřou zasunutou zástrčkou, zapne se napájení. Pro měření střídavého napětí se do zásuvek avometru zapojují jednopólové zástrčky, označené šipkami níže. Činnost zařízení je založena na snižování amplitudy generovaného napětí při připojení části s přepínacím obvodem, protože v tomto v tomto případě je faktor kvality obvodu výrazně snížen. Pokles napětí zaznamená avometr připojený k zařízení Sestavené zařízení se zkalibruje následovně. Připravte přístroj na měření tak, že k němu připojíte avometr a sondy, jak je popsáno výše. Poté je k sondám připevněn provozuschopný unifikovaný linkový regulátor typu PRS-70 s jádrem vloženým uvnitř cívky. Seřízením potenciometru R4 avometr ukazuje hodnotu střídavého napětí...

Pro obvod "Aktivní sonda pro osciloskop"

Měřicí zařízení Aktivní sonda pro osciloskop Vstupní kapacita moderních osciloskopů je asi 30...50 pF. Při měření se k němu připočítává kapacita propojovacího kabelu a celková vstupní kapacita dosahuje 100...150 pF. To může vést k výraznému zkreslení výsledků měření a nesprávnému nastavení např. zásuvných filtrů v koncových stupních magnetofonových záznamových zesilovačů. To je důvod, proč při provádění výzkumu v obvodech, které jsou kritické pro zaváděnou kapacitu měřicího zařízení, je nutné použít speciální přizpůsobovací zařízení, která mají vysoký vstupní odpor a malou kapacitu. Pro většinu praktických prací se používají dva hlavní typy zařízení jsou potřebné: pro harmonické signály s nízkou amplitudou (1...50 mV) s koeficientem přenosu K>1 a pro signály s velkou amplitudou (až 10...20 V), umožňující přenos stejnosměrné složky signálu a mající koeficient prostupu K=0,2...0,5. Široké použití v posledních letech vysokorychlostních analogových a digitálních mikroobvodů pracujících při relativně vysokém napětí (rozšířené operační zesilovače, mikroobvody řady K561 do 15 V) odhalilo potřebu zařízení pracujícího v širokém rozsahu napětí se schopností pro přenos stejnosměrné složky signálu. Puc.1 Schéma takového zařízení ve formě sondy je na Obr. 1. Je vyroben podle klasického obvodu sledovače zdroje pomocí MOS tranzistoru a obsahuje minimální počet dílů. Provozní frekvenční rozsah je 0...5 MHz. Napájení je napájeno z libovolného zdroje proudu o napětí 7...15 V, například baterie 7D-0.115-U1.1 nebo galvanické baterie "Krona", "Korund". Vstupní kapacita sondy není větší než 4 pF, vstupní odpor není menší než 3 MOhm. Výstupní napětí při Uin=0 je 2,5 V. Rozsah vstupních napětí v oblasti záporných hodnot (před cutoff) je 7 V, v oblasti kladných hodnot (před startem...

Pro obvod "Širokopásmový aperiodický RF zesilovač".

Pro radioamatérského konstruktéra Širokopásmový aperiodický RF zesilovač Vysokofrekvenční zesilovač uvedený do povědomí čtenářů najde nejširší možné uplatnění. Jedná se jak o anténní zesilovač pro rozhlasový přijímač, tak o zesilovač pro osciloskop s nízkou citlivostí vertikálního vychylovacího kanálu a aperiodickým mezifrekvenčním zesilovačem a přístrojovým zesilovačem. Vstup a výstup zesilovače jsou navrženy pro připojení k vedení s charakteristickou impedancí 75 Ohmů. Pracovní frekvenční pásmo zesilovače je 35 kHz - 150 MHz s nerovnostmi na okrajích rozsahu 3 dB. Maximální nezkreslené výstupní napětí 1 V, zisk (při zátěži 75 Ohm) - 43 dB, šumové číslo při 100 MHz - 4,7 dB. Zesilovač je napájen ze zdroje napětí 12,6 V, proudový odběr je 40 mA. Schematické schéma zesilovače je na obrázku. Skládá se ze dvou sériově zapojených zesilovacích článků, v každém z nich jsou odporové zesilovací stupně na tranzistorech N1, T3 naloženy na emitorové sledovače na tranzistorech T2, T4. Triak TS112 a obvody na něm Pro rozšíření dynamického rozsahu je zvolen proud procházející posledním sledovačem emitoru přibližně 20 mA. Amplitudová a frekvenční charakteristika zesilovače je tvořena frekvenčně závislými zpětnovazebními obvodovými prvky R4C2, R10C5 a jednoduchými vysokofrekvenčními korekčními tlumivkami Dr1 a Dr2.Konstrukčně je zesilovač vyroben na desce plošných spojů z fóliového sklolaminátu a umístěn v postříbřené mosazné pouzdro. Konektory jsou vysokofrekvenční konektory SR-75-166 F. Vysokofrekvenční tlumivky Dr1 a Dr2 jsou bezrámové. Jejich vinutí obsahuje 10 závitů drátu PEV-1 0,25, průměr vinutí je 5 mm. Pokud je zisk 43 dB nadměrný, lze použít pouze jeden zesilovací článek, v závislosti na zamýšleném účelu, buď na tranzistorech T1. T2 s napájecím napětím + 5 V, nebo na tranzistorech T3, T4 s napájecím napětím +12,6...

Pro obvod "Dva obvody jednoduchých generátorů rozmítací frekvence"

Pro obvod "JEDNODUCHÝ GENERÁTOR SIGNÁLU LF A HF"

Měřicí zařízení JEDNODUCHÝ GENERÁTOR NF A HF SIGNÁLU Jednoduchý generátor nízkofrekvenčního a vysokofrekvenčního signálu je určen pro nastavování a testování různých radioamatérských přístrojů a zařízení.Nízkofrekvenční generátor produkuje sinusový signál v rozsahu od 26 Hz do 400 kHz, který je rozdělen do pěti podrozsahů (26.. .240, 200...1500 Hz: 1.3...10, 9...60, 56...400 kHz). Maximální amplituda výstupního signálu je 2 V. Harmonický koeficient v celém frekvenčním rozsahu nepřesahuje 1,5 %. Nerovnoměrná frekvenční odezva - ne více než 3 dB. Pomocí vestavěného atenuátoru můžete zeslabit výstupní signál o 20 a 40 dB. Nechybí ani plynulé nastavení amplitudy výstupního signálu s jeho ovládáním pomocí měřicího zařízení.Vysokofrekvenční generátor vytváří sinusový signál v rozsahu od 140 kHz do 12 MHz (podrozsahy 140...340, 330.. 0,1000 kHz, 1...2,8 ,2,7...12 MHz) Vysokofrekvenční signál může být amplitudově modulován signálem z vnitřního nízkofrekvenčního generátoru. a z externích zdrojů.Maximální amplituda výstupního napětí je 0,2 V. Napájení je založeno na tyristorech Generátor zajišťuje plynulé nastavení výstupního napětí s regulací amplitudy pomocí měřicího zařízení Napájecí napětí obou generátorů je 12 V. Schematické schéma zařízení je na Obr. 1. Nízkofrekvenční generátor je sestaven na základě známého obvodu. Frekvence generovaného signálu je měněna duálním proměnným kondenzátorem C2. Použití bloku proměnných kondenzátorů pro generování nízkých (30...100 Hz) frekvencí vyžadovalo vysokou vstupní impedanci zesilovače generátoru. Proto signál z můstku jde do sledovače toku na tranzistoru V1 s efektem pole a poté na vstup dvoustupňového zesilovače s přímým připojením (čip A1). Z výstupu mikroobvodu je signál přiváděn do výstupního emitorového sledovače na tranzistoru V3 a na druhou diagonálu můstku. Z rezistoru R16 je signál přiveden do děliče výstupního napětí (odpory R18-R22) a do měřicího zařízení PU1. jakým ovládáním...

Pro obvod "MODULÁTOR A DEMODULÁTOR SSB".

Jednotky radioamatérského zařízení MODULÁTOR A DEMODULÁTOR SSB Podobné se často nacházejí v literatuře systém na IC K174UR1, na K174URZ se získávají jednodušší a s menším počtem závěsných prvků (obr. 1, 2). Systém lze také provádět pomocí samostatného lokálního oscilátoru. V tomto případě signál (Uget

Pro schéma "PŘÍLOHA-GKCH PRO ROZSAHY 300...900 a 800...1950 MHz"

Měřicí zařízení PŘÍSLUŠENSTVÍ-GKCH PRO ROZSAHY 300...900 a 800...1950 MHz Seřízení radioelektronických zařízení s vizuálním zobrazením amplitudově-frekvenčních charakteristik je mezi radioamatéry a specialisty neustále velkým zájmem, protože umožňuje rychle vidět na obrazovce měřicího zařízení výsledky vlivu při změně kterého -parametru nebo prvku přizpůsobeného produktu. Jedinou nevýhodou tohoto způsobu řízení je relativně vysoká cena (ceny) průmyslových vzorků měřičů frekvenční odezvy. Ale i zde radioamatéři našli důstojné řešení - vytvoření jednoduchých nástavců pro již známý osciloskop. V tomto případě nehraje frekvenční charakteristika samotného osciloskopu zvláštní roli. Časopis "Radio" 1994, č. 1, s. 26 přinesl popis takového set-top boxu pro seřizování televizního zařízení s uvedením možnosti rozšíření jeho funkčnosti. Dnes přinášíme doporučení pro vylepšení tohoto set-top boxu s úkolem použít jej k úpravě zařízení pracujících v pásmech UHF a mikrovln (přepínače kanálů UHF, tunery pro satelitní televizní vysílací systémy atd.). Obvody radioamatérských převaděčů Publikace ve jmenovaném časopise popisu set-top boxu pro měření frekvenčních charakteristik a následné odezvy radioamatérů nás donutila vypracovat doporučení pro hromadné opakování zařízení pracujícího ve vyšších frekvenčních rozsazích. Níže jsou popsány dvě možnosti úprav set-top boxu s generátory na 300...900 a 800...1950 MHz. Ukázalo se, že úprava set-top boxu nevyžaduje jeho kompletní přepracování, stačí pouze změnit konstrukci vysokofrekvenčního generátoru. Proto číslování prvků na poskytnutých schematických diagramech pokračuje v číslování hlavních systém konzole. Na obr. 1 je schéma zapojení MCC, je stejné pro oba vysokofrekvenční...

Pro obvod "Eternal Power Supply".

Pro provoz televizoru, počítače nebo rádia je nutný stabilizovaný napájecí zdroj. Zařízení, která jsou nepřetržitě připojena k síti, stejně jako obvody sestavené začínajícím radioamatérem, vyžadují absolutně spolehlivou napájecí jednotku (PSU), aby nedošlo k poškození nebo požáru napájecího zdroje. A teď pár „hororových“ historek: jeden z mých přátel, když se porouchal řídicí tranzistor, ztratil mnoho mikroobvodů v podomácku vyrobeném počítači; v jiném se po zkratování vodičů vedoucích k dovezenému radiotelefonu s nohou židle roztavil zdroj; třetí má to samé s napájením „sovětského“ průmyslového TA s ID volajícího; pro začínajícího radioamatéra po zkratu začal zdroj dodávat vysoké napětí na výstup; Ve výrobě vede zkrat v řadě měřicích přístrojů téměř jistě k zastavení práce a nutnosti urgentní opravy. Nebudeme se dotýkat obvodů pulzních bloků pro jejich složitost a nízkou spolehlivost, ale budeme uvažovat obvod kompenzačního sériového regulátoru výkonu (obr. 1). ...

Většina osciloskopů má vstupní impedanci 1 megaohm a kapacitu 20 pf. Při použití děliče 1X10 se odpor zvýší na 10 MΩ a kapacita klesne na několik pikofaradů. I takové parametry však mohou změnit parametry měřeného obvodu a způsobit nespolehlivé údaje. Úkolem této sondy je vnést do měřeného obvodu minimální chybu. K tomu by měl odpor sondy směřovat k nekonečnu a kapacita k nule. K získání takových parametrů je zapotřebí přesný operační zesilovač a konstrukční triky, zejména jehla sondy se nedotýká desky a při průchodu fluoroplastovým nálitkem je připájena přímo k nohám mikroobvodu. Jako operační zesilovač byl zvolen široce používaný CA3140. Zde jsou parametry, které nás zajímají z datového listu:

Protože nemám možnost ovládat tak vysoké parametry, použiji mírně redukovaná data z datasheetu. Pak budou parametry produktu následující:

  • Vstupní impedance - 1 Volume
  • Vstupní kapacita - 5 pF
  • Zisk - 1:10 a 1:1
  • Maximální vstupní napětí 12 voltů
  • Maximální výstupní napětí - 8 voltů
  • Maximální pracovní frekvence - 1 MHz

Obvod je jednoduchý jako plstěná botka, takže neindikuje blokovací kondenzátory pro napájení a běžnou tlumivku na napájecím vodiči. Trimrové rezistory upravují DC offset a zisk v režimu 1:10.

Takto vypadá hotová konstrukce s nepřipájeným zemnícím drátem s krokodýlem na konci.

Dobrým zdrojem fluoroplastových nálitků jsou konektory SMA, v tomto provedení je pájený celý. Důležitým krokem je opláchnutí desky alkoholem, bez toho můžete na ultravysoké odpory zapomenout a někdy dokonce skončit s nefunkčním zařízením.

Vstupní kapacita moderních osciloskopů je asi 30...50 pF. Při měření se k němu připočítává kapacita propojovacího kabelu a celková vstupní kapacita dosahuje 100...150 pF. To může vést k výraznému zkreslení výsledků měření a nesprávnému nastavení např. zásuvných filtrů v koncových stupních magnetofonových záznamových zesilovačů. To je důvod, proč při provádění výzkumu v obvodech, které jsou kritické pro zaváděnou kapacitu měřicího zařízení, je nutné použít speciální přizpůsobovací zařízení, která mají vysoký vstupní odpor a malou kapacitu.

Pro většinu praktických prací jsou potřeba dva hlavní typy zařízení: pro harmonické signály s malou amplitudou (1...50 mV) s koeficientem přenosu K>1 a pro signály s velkou amplitudou (až 10...20 V) , umožňující přenos stejnosměrné složky signálu a mající koeficient přenosu K=0,2...0,5.

Široké použití v posledních letech vysokorychlostních analogových a digitálních mikroobvodů pracujících při relativně vysokém napětí (rozšířené operační zesilovače, mikroobvody řady K561 do 15 V) odhalilo potřebu zařízení pracujícího v širokém rozsahu napětí se schopností pro přenos stejnosměrné složky signálu.

Schéma takového zařízení ve formě sondy je na Obr. 1. Je vyroben podle klasického obvodu sledovače zdroje pomocí MOS tranzistoru a obsahuje minimální počet dílů. Provozní frekvenční rozsah je 0...5 MHz. Napájení je napájeno z libovolného zdroje proudu o napětí 7...15 V, například baterie 7D-0.115-U1.1 nebo galvanické baterie "Krona", "Korund". Vstupní kapacita sondy není větší než 4 pF, vstupní odpor není menší než 3 MOhm. Výstupní napětí při Uin = 0 je 2,5 V. Rozsah vstupních napětí v oblasti záporných hodnot (před cutoff) je 7 V, v oblasti kladných hodnot (před začátkem omezení) je 13 V při Upit = 9V a 26 V při Upit = 15V.

Koeficient přenosu ve stanoveném frekvenčním rozsahu je 0,4.

Rezistory R1 a R2 tvoří dělič vstupního napětí, kondenzátor C1 slouží pro frekvenční kompenzaci.

Vzhledem k značnému rozptylu v parametrech konkrétních tranzistorových instancí se mohou charakteristiky konstrukcí sond lišit především v mezním napětí a koeficientu prostupu. Pro získání maximálního pracovního rozsahu v oblasti záporných vstupních napětí je nutné použít tranzistory s maximálním (v absolutní hodnotě) vypínacím napětím. Autor použil tranzistor s Uzi otc = 4,2 V. Většina tranzistorů KP305I má nižší hodnotu Uzi otc, proto lze v případě potřeby zvýšit mezní napětí sondy snížením koeficientu prostupu vstupního děliče, např. zvýšením odporu rezistoru R1. Avšak pro mnoho měření, kde je vyžadováno nastavení na maximální nebo minimální napětí, není hodnota mezního napětí sondy podstatná, protože nastavení lze provést pomocí kladné půlvlny signálu.

Sonda je umístěna v pouzdře fixy. Instalace je trojrozměrná, bez použití dalších konstrukčních prvků. Svorky radioprvků jsou spojeny přímo k sobě. Sonda je připojena k osciloskopu stíněným kabelem o délce maximálně 30 cm.

Při instalaci sondy by měla být přijata opatření, která zabrání poruše tranzistoru s efektem pole statickou elektřinou a rušením ze sítě.

Nastavení zařízení sestává z kalibrace pro získání požadovaného koeficientu přenosu a výběru kapacity kondenzátoru C1. Kalibrace bude vyžadovat použití regulovaného stejnosměrného napájecího zdroje a voltmetru. Volbou odporu rezistoru R1 se nastaví koeficient přenosu K = 0,4 (nebo 0,5) při zohlednění počátečního předpětí na výstupu.

Při volbě kapacity kondenzátoru C1 je zapotřebí generátor obdélníkových impulsů s amplitudou výstupního signálu 2...10 V a opakovacím kmitočtem 1...10 kHz. Pro zajištění strmých hran můžete použít dělič spouštěcí frekvence např. u mikroobvodů řady K155, K176, K561. Změnou kapacity frekvenčního kompenzačního kondenzátoru C1 dosáhneme na stínítku osciloskopu obdélníkových impulsů bez sestupných hran, amplituda rázů na okrajích by neměla být větší než 10 % amplitudy impulsu. Příliš velká kapacita způsobuje značné nárůsty podél front, zatímco nedostatečná kapacita způsobuje jejich zpoždění.

Na těle vyráběné konstrukce je nutné označit parametry zařízení - vstupní kapacitu, odpor a koeficient prostupu.

Při provádění měření s odečítáním stejnosměrné složky musí být osciloskop nastaven na úroveň čtení. Chcete-li to provést, zkratujte vstup sondy a nastavte paprsek osciloskopu na nulu.

Představuji Vám recenzi osciloskopové sondy po 3+ měsících používání.
Upd. 22.02.2019: revize byla doplněna s ohledem na zkušenosti získané z provozu sondy. Doplnění na konec recenze.

Místo předmluvy

V době objednávky (26.10.2014) stála sonda 6,89 $, ale měl jsem i BiK coiny, s přihlédnutím k nimž cena vyšla na 6,55 a levnější nabídky jsem nenašel. Měrka byla objednána 26. 10. a odeslána 28. 10. – celkem standardní dva dny pro BiK. Zásilka byla bez čísla stopy. Fotky balíku a balení neposkytuji. BIK nikdy nebyl známý svou dobrou kvalitou balení (ačkoli jsem si od nich neobjednal nic dražšího než 20 dolarů, myslím, že drahé objednávky balí mnohem lépe). Aktuálně je cenovka měrky stanovena na 4,17 $, ale není skladem. BiK také změnil fotografii sondy na stránce s popisem, ze které je patrné, že se změnily barvy některých součástek (jezdec spínače je černý, kroužky jsou žluté, krytky jsou šedé, aby odpovídaly sondě) a vybavení (je zde 2krát více víček a pár kroužků méně) ). Mimochodem, poslední recenze o sondě na stránce obchodu je moje. :)

Charakteristika sondy ze stránky obchodu:

Měrka byla zabalena v plastovém sáčku s návodem a vložkou, zde je její obsah:

Pár slov o účelu všech těchto dodatečných „věcí“.
Kroužky jsou připevněny k bajonetovému konektoru připojenému k osciloskopu a rukojeti sondy a používají se k pohodlnému určení podle barvy kroužků, která rukojeť sondy je připojena ke kterému kanálu osciloskopu (ale protože v osciloskopu je pouze jedna sonda sady, budou tyto kroužky užitečné pro majitele stejných kompletních sond). Zde jsem vyměnil kroužky na měrce za světle zelené:

Nástavec ve formě krytky je určen k izolaci od obecného, ​​hodí se, když potřebujete „protáhnout“ vodiče/desky sondou.

Téměř stejnou trysku, lišící se pouze výstupky na obou stranách signální jehly, lze použít jako první, ale je stejně vhodná pro „šťouchání“ do desek s SMD součástkami. Tyto čepice se poměrně obtížně nasazují a ještě obtížněji se odstraňují. :)

A nakonec nejužitečnější je podle mě grip. Slouží k přidržení sondy za vodič/výstup měřeného signálu. Umožňuje držet tloušťky od zlomků mm do 2,5 mm. Funguje jak má. Používám ho, na rozdíl od všech výše popsaných, pravidelně.





Součástí sady je také šroubovák s plastovou rukojetí pro kalibraci sondy.
Podoba samotné sondy je z výše uvedených fotografií zcela jasná, pro úplnost však přidám fotografii z tohoto úhlu:



Je třeba poznamenat, že návod obsažený v sadě není jen pro představu, obsahuje téměř všechny potřebné informace. Podívej se sám:



Ale řeknu vám, o čem pokyny mlčí. Délka kabelu sondy s bajonetovým uchycením je 104cm, délka rukojeti sondy od kabelu k jehle je 14cm (t.j. celková délka sondy je 104+14=118cm, 2cm nestačily k dosažení uvedeného 120cm), délka společného drátu s krokodýlem je 14,5cm. Sonda neprodukovala žádné pachy, líbila se mi měkkost/pružnost kabelu. Během používání se jezdec přepínače x1/x10 (přepínač rozdělovače) stal méně přehledným ve svých krajních polohách. Samotné provedení spínače nebudí důvěru, snažím se jej používat co nejméně (sonda je zpravidla vždy provozována v režimu x10), což doporučuji všem uživatelům podobných sond. Společný drát s krokodýlem je odnímatelný. Jehla alarmu není tak ostrá, abyste se s ní omylem píchli, ale ani tupá. Pokud se během používání otupil, nevšiml jsem si toho. Kov, ze kterého je vyroben, není magnetický.
Ještě před objednáním této sondy, jak se na člověka kupujícího věc pro osobní potřebu sluší, jsem si zjistil otázky, které mě ohledně takových sond zajímaly. A proto jsem věděl, že importovaný konektor nazvaný „BNC“ na sondě dokonale nesedí s naší montáží „CP-50-73“ na osciloskopu – konektor BNC se úplně nezašroubuje. A věděl jsem, že to lze snadno napravit vhodným souborem.
Ve skutečnosti se tak stalo - sonda byla pevně zasunuta do vstupního konektoru osciloskopu, ale nebylo možné ji opravit - úhel opracovaných drážek na BNC konektoru byl trochu příliš velký. No sundávám a pilníkem opatrně brousím. Takto vypadá BNC konektor přizpůsobený pro domácí bajonet:



Za zmínku stojí, že hmotnost BNC konektoru této sondy je mnohem menší než hmotnost konektoru CP-50-74 dodávané sondy. To není překvapivé, protože BNC používá mnohem méně kovu.

Koupil jsem si sondu pro svůj osciloskop S1-65. Tento osciloskop má deklarovanou šířku pásma kanálu Y 0-35 MHz (s frekvenční odezvou nepřesahující 3 dB, pro 5 mV/div), vstupní kapacitu ne větší než 30 pF s odporem 1,0 MΩ ± 5 %. Porovnáme s charakteristikou sondy - vyhovuje vstupní odpor, vyhovuje i rozsah kompenzace kapacity. Tito. žádné kontraindikace :)
C1-65 má vestavěný kalibrátor, který produkuje 1 kHz obdélníkovou vlnu s amplitudou od 0,02 do 50 V nebo konstantní napětí se stejným rozsahem. Kalibrátor je určen speciálně pro kontrolu a seřizování Y kanálu osciloskopu a kompletního děliče s dělicím koeficientem Kd=10. Bohužel jsem se dostal k osciloskopu pouze s jednou takovou sondou (od nynějška ji v textu budu nazývat sondou kompletní, i když ve skutečnosti mi historie jejího vzniku není známa):



Kalibrátor osciloskopu S1-65:

Takto vypadá schéma kompletního vzdáleného děliče pro osciloskop S1-65 (který nemám):

Ale skutečný schematický diagram posuzovaného zařízení je mi neznámý, protože její konstrukce není skládací, ale při vědomí, že sonda je frekvenčně kompenzovaný dělič napětí a při znalosti jejích parametrů se domnívám, že (obvod) vypadá takto:

Kde Rk je odpor centrálního jádra kabelu sondy a Ck je kapacita tvořená blízkým centrálním jádrem a opletením kabelu sondy a jeho instalací.
Parametry stejnosměrného děliče se vypočítají následovně:
Odpor sondy Rп=Rх+R2;
Dělicí koeficient Kd=R2/(Rx+R2).
kde Rx je celkový odpor, skládající se ze sériově zapojených odporů rezistoru R1 a centrálního jádra (signálního vodiče) kabelu sondy Rk rovný 100 Ohmů (měřeno čínským multimetrem ADM-02) a R2 je vstup odpor osciloskopu (datasheet).
Tito. v našem případě při stejnosměrném proudu desetinásobné dělení napětí zajišťuje dělič sestávající ze sériově zapojeného odporu 8,9999 MOhm (kabel +100 Ohm) a vstupního odporu osciloskopu 1,0 MOhm (±5 %).
Na střídavý proud se parametry děliče hůř počítají, protože již se jedná o kapacity C1, kapacitu kabelu sondy a její instalaci - Sk, ladicí kondenzátor C2 a vstupní kapacitu osciloskopu, běžně označovaného jako kondenzátor C3.
Pokud je poměr kapacit v kapacitním děliči tvořeném C1 a Ck+C2+C3 (dále jen Cx) roven poměru odporů v odporovém, pak bude amplitudově-frekvenční charakteristika sondy stejná nad celý rozsah od stejnosměrného proudu až po frekvence omezené obecným (aktivní + reaktance) odporem sondy (ostatně 22,5 pf udávaných v charakteristice sondy při frekvenci 35 MHz je reaktance 202 Ohm ). Proto se hodnota kapacity C1 volí zpravidla rovna 1/9 hodnoty kapacity Cx. V našem případě budeme brát celkovou kapacitu vstupu osciloskopu a sondy 30 + 120 = 150 pF (reálně by to mohlo být více, ale nelze přesně změřit kapacitu sondy, takže Vzal jsem maximální hodnotu uvedenou v charakteristikách), proto by kapacita kondenzátoru C1 neměla být větší než 16,7 pF. Změnou kapacity ladícího kondenzátoru C2 je dosaženo podmínky kompenzace - Zc1*(R1+Rк)=Zcх*R2 (kde Z=1/2πFC).

Nastavení kompenzace doteku.
Jak je znázorněno v pokynech pro zkoumanou sondu, když není nakonfigurován dělič sondy, může mít meandr jednu ze dvou podob:

Takto vypadají pravoúhlé pulsy, když je kapacita sondy větší, než je nutné.

A tak - když je kapacita sondy menší, než je nutné. Oscilogramy z mého osciloskopu se signálem z kalibrátoru v krajních polohách trimovacího kondenzátoru (C2). Mimochodem, C2 se nachází, jak jste již pochopili, na bajonetovém držáku:


A tak příliš velká kapacita způsobuje značné nárůsty podél front, zatímco nedostatečná kapacita způsobuje jejich zpoždění. Je jasné, že s nastaveným děličem by měl tvar vrcholu obdélníkového impulsu směřovat k ploché přímce (tvar skutečného obdélníkového impulsu je odlišný od obdélníku - v každém případě je ve tvaru hrot jehly podél přední části pulzu a zaoblení je přítomno podél pádu). Změnou kapacity kondenzátoru C2 dosáhneme pravoúhlých pulzů na stínítku osciloskopu bez sestupných hran, amplituda rázů na hranách by neměla být větší než 5-10% amplitudy pulzu. Pro větší názornost/přesnost jsem se rozhodl provést úpravu porovnáním tvaru signálu při měření dodávanou sondou a sledovanou (s přihlédnutím k výše uvedeným úvahám). Když jsem začal kalibrovat dělič sondy z kalibrátoru vestavěného do osciloskopu, zjistil jsem, jak „pomalu“ se tvar čela pulzu mění s značnou rotací trimrového kondenzátoru (C2), což jasně ukazuje, že pro přesnější kalibraci děliče sondy v mém případě je nutné použít signál vyšší frekvence. To znamená, že byl zapotřebí generátor obdélníkových impulsů s vyšší frekvencí. Protože na farmě žádný takový hotový generátor nebyl, byl pro tyto účely „sestaven“ HF pulzní generátor. No, „sestaveno“ není v tomto případě úplně vhodný termín, protože... celá konstrukce je Arduino deska (mimochodem v té době byla Arduino deska domácí výroby) s vyplněným a připojeným napájecím zdrojem (náčrt jsem nepsal já, ale kamarád max ze zdroje arduino.ru). S dobrým zdrojem energie má tvar obdélníkových impulsů produkovaných mikrokontrolérem atmega328 (je na něm založena moje deska Arduino) při frekvenci hlavního oscilátoru 16 MHz malé zkreslení při frekvencích do 2 MHz. Bylo rozhodnuto provést další kalibraci vestavěného děliče posuzované sondy na frekvenci 1 MHz. Takto vypadá sestavený testovací generátor:

A zde je srovnávací foto při nastavování děliče sondy:




1 MHz na přiložené sondě.




1 MHz na sledované sondě v režimu x1.


Také v režimu x10.
A takto vypadá vrchol pulsu s frekvencí signálu 4 MHz na mém osciloskopu:

Kompletní sonda je vlevo, zobrazena v režimu x1 vpravo.
Fotografie jasně ukazuje, že sledovaná sonda v tomto režimu měření je horší než kompletní sonda a že obě sondy nejsou vhodné pro tak přesné pozorování tvaru RF signálu (4 MHz). Ztráta recenzované sondy při takovém testu je zcela přirozená, protože C2 je připojena k sondě a délka jejího kabelu je výrazně větší (33 cm), a tedy i její kapacita. V návodu k sondě však sledovaná sonda v režimu x1 navrhuje použití až frekvencí 6 MHz. Samozřejmě je to možné, ale pokud vám vstupní citlivost vašeho osciloskopu umožňuje pozorovat signál s děličem (v režimu x10), pak jej doporučuji používat na frekvencích do 6 MHz, protože to snižuje vstupní kapacitu osciloskopu, a proto vnáší menší zkreslení do studovaného signálu (jasný příklad je na fotografii výše). Za zmínku stojí, že se mi nikdy nepodařilo sondu dokonale zkalibrovat.
Závěr - já osobně jsem se sondou naprosto spokojen. Ve spojení se sovětským osciloskopem s šířkou pásma až 100 MHz a vysokoimpedančním vstupem vypadá atraktivněji než stavebnicový. Má smysl si jej koupit, pokud nemáte kompletní dělič vzdáleného osciloskopu.

Upd. 22.02.2019

Další předmluva

Před časem jsem potřeboval nichrom/wolfram a hledáním na internetu jsem našel, co jsem hledal. Zjistil jsem tedy cenu těchto kovů a poté mě neopustila myšlenka, že se tato sonda nějak levně prodává - takové složité/technologické zařízení, které obsahovalo i drahé materiály (nichrom/wolfram). Ale zatímco sonda fungovala, nechtěl jsem ji otevřít (předpokládal jsem, že není skládací). Není to však tak dávno, co kontakt v držáku sondy začal mizet, a proto bylo nutné jej otevřít. Vzpomněl jsem si, že se už někdo ptal na otevření této sondy a na hodnocení dílů v držáku. Po prohrabání osobních zpráv na webu jsem našel tuto korespondenci se soudruhem -. Ukázal mi také, jak se u takových sond rozebírá bajonetový úchyt.

Ukazuje se, že bajonet lze poměrně snadno rozebrat - stačí stáhnout pogumovaný „ocas“ sondy z kovového dříku bajonetu (viz foto). Poté se nám odkryje část vnitřního světa sondy a zároveň může přijít zklamání, protože... Centrální jádro sondy je vyrobeno z obyčejného lankového měděného drátu (žádný nichrom/wolfram) a odporu centrálního jádra 100 Ohmů je dosaženo použitím SMD rezistoru napájeného na desce uvnitř bajonetu. Také na desce je kromě ladícího kondenzátoru a rezistoru o nominální hodnotě 100 Ohmů ještě jeden odpor o nominální hodnotě 33 Ohmů. Hodnota druhého rezistoru se může lišit od mé v závislosti na kapacitě ladícího kondenzátoru a maximální deklarované frekvenci sondy.


Jak je vidět z fotografie, tavidlo nebylo smyto.
Deska je ke kovovému rámu bajonetu přišroubována šroubem M1,7.Šroub zároveň funguje jako vodič - spojuje dráhu desky se společnou (rámem).
Kabel sondy je zalisován bajonetovým dříkem.
Důvodem ztráty kontaktu se ukázalo zlomené centrální kovové jádro na bajonetové straně. Po vyčištění zbývající části centrálního kontaktu skalpelem byl dokonale pokryt neaktivním tavidlem.

V důsledku toho obvod sondy ve skutečnosti s největší pravděpodobností vypadá takto:

Jaké závěry lze vyvodit? - Číňané jsou takoví Číňané :) Ale vážně, vzhledem k tomu, že centrální jádro je z mědi, o nějakém rozloženém odporu nemůže být ani řeč. V souladu s tím bude přesnost na vysokých frekvencích nižší... na volném trhu však za takovou cenu nejsou dostupné žádné alternativy.
Recenze se mi líbila +39 +57

Aktivní osciloskopová sonda - jednoduchá radioamatérská konstrukce, která může pracovat s jakýmkoli osciloskopem

Dobré odpoledne, milí radioamatéři!
Vítejte na stránkách „“

V tomto článku se podíváme na design, který je v praxi radioamatérů velmi potřebný - aktivní sonda pro osciloskop.

Mnoho lidí je obeznámeno se situací, kdy připojení osciloskop do nakonfigurovaného zařízení vede k narušení jeho režimů. Důvodem je především kapacita a odpor vstupu osciloskopu zavedeného do zkoumaného obvodu. Většina osciloskopů používaných radioamatéry má vysokou vstupní impedanci 1 MOhm a vstupní kapacitu 15-20 pF. V kombinaci s propojovacím stíněným kabelem dlouhým asi metr se celková kapacita zvýší na 100 pF i více. U zařízení pracujících na frekvencích nad 100 kHz může mít tato kapacita významný vliv na výsledky měření. K odstranění tohoto nedostatku používají radioamatéři buď nestíněný drát, resp aktivní sondy, navržený v tomto článku, může pracovat s různými osciloskopy, jejichž vstupní impedance může být nízká - 50 ohmů nebo vysoká - 1 megaohm. Jeho přenosový koeficient je 1 nebo 10. To znamená, že nejenže nezeslábne, ale také zesílí signál. Mezi výhody patří malé rozměry. Těchto parametrů bylo dosaženo použitím vysokorychlostního operačního zesilovače.

Horní pracovní frekvence minimálně 100 MHz, vstupní odpor 15 MOhm, vstupní kapacita 1,7 pF, vstupní napětí až ± 13,5 voltů, odběr proudu při absenci signálu 6 mA. Je třeba zvláště poznamenat, že přítomnost režimu zesílení umožňuje pozorovat vstupní signály s amplitudou 200...300 μV na obrazovce osciloskopu s citlivostí 10 mV na dílek.

Většina dílů sondy je umístěna na desce plošných spojů z oboustranné sklolaminátové fólie. Spoje mezi montážními stranami jsou provedeny vodiči skrz otvory v desce. Spínače jsou instalovány na těle sondy a kondenzátor přímo na SA1.

Tělo sondy se skládá z plastového pouzdra 1 (od fixy o průměru cca 18 mm), které je vloženo do kovového pouzdra 2. Uvnitř pouzdra je deska 3, spínače SA1, SA2 (4 a 5 ) jsou na ní namontovány, spodní částí jsou vedeny propojovací a napájecí vodiče 6. Společný vodič desky je připojen k plášti a otvorem v něm je vyveden vodič pro kovový kolík X1 - 7. Všechny vnitřní připojení musí být provedeno vodičem o minimální délce a vnější připojení - napájecí a signální obvody - musí být provedeny stíněným a RF kabelem. Protože jeden ze dvou zesilovačů v mikroobvodu není použit, jsou jeho vstupy (piny 5 a 6) připojeny ke společnému vodiči.

Nastavení zařízení spočívá v nastavení požadovaného zesílení, které se při provozu sondy s osciloskopem s vysokou vstupní impedancí nastaví na 10 při frekvenci 10 MHz volbou rezistoru R1 (se sepnutým SA1). Při použití sondy s osciloskopem s nízkoimpedančním vstupem je část výstupního signálu potlačena na zakončovacím rezistoru R5. Proto se do obvodu zavede rezistor R6 a zvolí se jeho odpor (při otevřeném SA1), koeficient přenosu se nastaví na 1. Při sepnutém SA1 (režim vysoké citlivosti) se nastaví zesílení na 10 volbou odporu R1.

Zařízení využívá rezistory MLT, C2-10, C2-33, R1-12, kondenzátory – C1-C3 řady KM nebo jiné menší (K10-17, K10-47), C4 a C5 skupiny K52 nebo podobné. Můžete použít širokopásmové op-ampy AD812AR, AD817AN, AD818AN od stejné firmy, které jsou levnější díky menšímu frekvenčnímu pásmu, ale jejich použití také povede ke snížení provozních frekvencí. Pro napájení sondy je nutný bipolární stabilizovaný napájecí zdroj s výstupním napětím ± 12…15 voltů. Proudový odběr sondy za provozu může dosáhnout 100 mA.

Novinka na webu

>

Nejoblíbenější