Каталог радиолюбительских схем

В. ЗАДОРОЖНЫИ

Осциллограф предназначен для демонстрации на занятиях по импульсной технике электрических процессов, протекающих в цепях различных устройств. Прибор имеет большой прямоугольный экран, удобный для наблюдения значительной по численности аудитории учащихся. На экран можно вывести одновременно несколько (до четырех) изображений сигналов, снятых с различных точек исследуемого устройства. Это значительно улучшает усвоение учащимися принципа работы различных электронных устройств.

За конструктивную основу прибора взят готовый телевизионный приемник черно-белого изображения II класса. Осциллограф может быть выполнен в одном из двух вариантов. Первый вариант — телевизор без переделки и приставка к нему (с тем, чтобы сохранить возможность пользования телевизором). В этом случае приставка должна содержать УКВ генератор и модулятор, а сигнал с нее, подают на антенный вход телевизора. Однако пользование таким прибором крайне неудобно. Оси времени рассматриваемых на экране процессов будут располагаться вертикально и придется либо ставить телевизор на боковую стенку, либо поворачивать, на 90° отклоняющую систему. Кроме того, необходимо каждый раз изменять на противоположное подключение кадровых катушек отклоняющей системы телевизора, иначе отсчет времени на осциллограммах будет справа налево.

Значительно удобнее второй вариант — переделка телевизора для пользования им только как демонстрационным осциллографом. Разумеется, такая переделка целесообразна лишь тогда, когда предполагается интенсивная эксплуатация прибора. С другой стороны, нужно учесть, что для переделки подойдет телевизор без ПТК, плат, УПЧЗ, УПЧИ (кроме видеоусилителя), усилителя НЧ и динамических головок.

Ниже помешено описание демонстрационного осциллографа, выполненного во втором варианте. Схемотехнической основой прибора послужило устройство, описанное в статье В. Крапивникова “0сциллографическая приставка к телевизору” — (“Радио”, 1968, № 4, с. 55, 56). Однако, устройство существенно - усовершенствовано.

В связи с тем, что использование осциллографа носит демонстрационный, а не исследовательский характер, оказалось возможным кадровую развертку телевизора оставить без изменений, что значительно упрощает его доработку. При этом будет возможно наблюдение только процессов, происходящих с частотой 50 Гц или кратной ей. Таким образом, все импульсные устройства, предназначенные для демонстрации, следует разрабатывать именно на эту частоту.

В телевизор нужно встроить электронный блок, схема которого изображена на рисунке. Блок вырабатывает импульсы кадровой и строчной синхронизации. Импульсы блокинг-генератора строчной развертки использованы также для формирования пилообразного напряжения, посредством которого исследуемый сигнал преобразуется в видеоимпульсы. Затем кадровые, строчные и видеоимпульсы поступают непосредственно на вход видеоусилителя телевизора (например. в телевизорах УЛПТ-61-11-28 на контрольную точку 3-КТ11). Устройство и работа этой части блока подробно описаны в вышеупомянутом журнале. Все четыре преобразователя исследуемого сигнала в видеоимпульсы выполнены совершенно одинаково.

Для получения возможности разнесения по вертикали всех четырех изображений пилообразные импульсы с делителя R24R25 подают на входы преобразователей исследуемого сигнала в видеоимпульсы (на базу транзистора V25 в канале I) через эмиттерные повторители (V23) и переменные резисторы (R33}. Каналы взаимно развязаны диодами (V22). Переменный резистор R31 является регулятором усиления амплитуды сигнала в канале.

С целью получения устойчивого изображения на экране все процессы в осциллографе и исследуемом устройстве необходимо синхронизировать кадровыми синхроимпульсами. При этом начало наблюдаемого сигнала необходимо сдвинуть от края экрана к его середине, иначе наблюдение сигнала будет затруднено. Для смешения изображения необходима некоторая временная задержка tз синхронизации, длительность которой и определит величину сдвига. Эту задержку реализует ждущий мультивибратор, собранный на транзисторах V2, V3. запускаемый кадровым синхроимпульсом через дифференцирующую цепь С1R1 и диод V1, ограничивающий отрицательный выброс импульса. Переменным резистором R3 можно регулировать длительность импульса мультивибратора. а следовательно, и смешение изображения исследуемого сигнала от левого края экрана. Спад импульса сдвигающего ждущего мультивибратора через дифференцирующую цепь C3R8 и диод V4 запускает второй ждущий мультивибратор на транзисторах V5, V6, который используют, например, для демонстрации переходных процессов в RС-цепях, для запуска триггера и т. п.

Через резисторы R5 и R11 на базы транзисторов V2 и V5 подано положительное смешение, определяющее исходное (ждущее) состояние обоих мультивибраторов. Номиналы элементов подобраны так. чтобы можно было сдвигать изображение ручкой “Смещ. Х” практически на всю ширину экрана (tз<20 мс). Для исключения влияния исследуемого устройства на форму исходных прямоугольных импульсов их подают на это устройство через эмиттерный повторитель на транзисторе V7.

Блок питается стабилизированным напряжением 9 В, потребляемый ток — около 60 мА. Переменное напряжение на выходе обмотки II сетевого трансформатора Т1 — 8В. Напряжение смешения снимают с выпрямителя на диоде V14 и фильтрующего конденсатора С8. Переменной напряжение 6,3 В, снимаемое с обмотки III сетевого трансформатора, служит для формирования кадровых синхроимпульсов устройством на транзисторах V8, V9. Первичная обмотка сетевого трансформатора Т1 подключена параллельно первичной обмотке сетевого трансформатора телевизора, таким образом, блок включается одновременно с телевизором.

Каждое демонстрируемое (исследуемое) устройство для лучшей наглядности целесообразно смонтировать на отдельном планшете, представляющем собой лист изоляционного материала. На одной стороне размещают все детали устройства, а на другой — лицевой — крупно изображают схему с указанием контрольных точек. На эту же сторону выводят все ручки регулировки и коммутации устройства. Подключать планшет к осциллографу удобнее всего посредством разъема (X1 на схеме).

Электронный блок собран на трех печатных платах, выполненных из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1.5 мм таким образом, что один край каждой из них служит штыревой частью ножевого разъема. Гнезда разъемов укреплены на одной из внутренних боковых стенок телевизора. Гнезда разъемов соединены с телевизором жгутом проводов. Все платы имеют одинаковые размеры. Чертежи всех плат показаны на рис. 2—4.

На переднюю панель телевизора вынесены все органы управления — яркостью. контрастностью, частотой строк, смешением по оси Х и осям У, усилением в каналах. Рабочее положение осциллографа — вертикальное (см. заставку). Это позволяет использовать площадь экрана при четырехканальном изображении. На одной из боковых стенок телевизора, которая становится верхней панелью осциллографа, размещены направляющие штыри и разъем XI РП15-32ГВ (или другой с необходимым числом контактов) для установки планшета.

Транзисторы в осциллографе можно использовать любые низкочастотные структуры p-n-p. Оксидные конденсаторы — К50-6; остальные — любые на номинальное напряжение не менее 15 В. Переменные резисторы тоже могут быть любыми, пригодными для установки на передней панели телевизора.

Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе УШ 12х24. Первичная обмотка содержит 3800 витков провода ПЭВ-2 0,08; вторичные: II — 142 витка провода ПЭВ-2 0,23, III — 78 витков провода ПЭВ-2 0,15. Трансформатор Т2 намотан на кольцевом магннтопроводе типоразмера К10х6хЗ из феррита 1000НМ (или близким к нему по характеристикам) проводом ПЭЛШО 0,1. Обмотки содержат: I и II + по 60, а III — 100 витков.

При правильной сборке блока из исправных детален его налаживания практически не требуется, так как все транзисторы работают в ключевом режиме (за исключением транзисторов эмиттерных повторителей каналов, например V23 в канале I). Может потребоваться лишь переключение концов одной из обмоток I или II трансформатора Т2 блокннг-генератора, если он не будет самовозбуждаться. Если этот трансформатор намотан на магнитопроводе, отличном от указанного, то может понадобиться подборка конденсатора С12 так, чтобы в среднем положении движка резистора R20 “Частота строк” блокннг-генератор работал на частоте 15 625 Гц (период — 64 мкс).

Доработка телевизора заключается в следующем. Сначала удаляют все ненужные узлы и детали. Затем устанавливают телевизор вертикально, для чего переставляют ножки, закрывают дно футляра листом фанеры и обрабатывают его под цвет футляра. Заменяют кронштейн крепления ламп 6П36С и 6Д20П строчной развертки с учетом того, что продольная ось этих ламп при работе должна быть вертикальна. Изготовляют и устанавливают новую лицевую панель, на которую выводят органы управления осциллографом. В задней части верхней панели осциллографа устанавливают гнезда для направляющих штырей планшета и гнездовую часть разъема. Распайку выводов кадровых катушек отклоняющей системы на разъеме меняют на обратную, для чего меняют местами крайние выводы последовательно соединенных катушек. На дне футляра изнутри монтируют гнезда разъемов РГО-56-к для установки плат электронного блока и, наконец, монтируют все соединения между разъемами и телевизором.

г. Днепропетровск

Радио №11, 1981 г., с.49-51.