Каталог радиолюбительских схем

Осциллографический пробник

А. Саволюк

г. Киев

Часто возникает необходимость в миниатюрном осциллографе с автономным питанием, с помощью которого можно было бы контролировать наличие сигнала и хотя бы примерно оценивать его параметры.

Предлагаемый осциллографический пробник не содержит дорогостоящих и дефицитных деталей, прост в наладке и питается от двух пальчиковых батарей.

Принципиальная схема устройства показана на рис. 1. Изображение сигнала формируется с помощью двух светодиодных матричных индикаторов АЛС347 (или аналогичных), содержащих по 8 строк и 8 столбцов. При подаче питания на одну из строк и на один из столбцов на их пересечении загорается светодиод (точка) матрицы Н1 и Н2, что и образует формирование изображения сигнала на экране матрицы.

Генератор развертки выполнен на элементах DD1...DD4, резиcторах R8...R13, конденсаторах С1...С15. Конденсаторы С1...С9 задают частоту генератора и соответственно длительность развертки. Выбор частоты развертки осуществляется с помощью переключателя S1. Сигнал с генератора развертки (вывод 4 DD1.2) поступает на вход счетчика DD3. С выхода счетчика DD3 сигналы поступают на вход дешифратора DD4. DD4 - это высокоскоростной дешифратор-демультиплексор, преобразующий четырехразрядный код в напряжение низкого уровня, появляющееся на одном из 16-ти выходов 0...15. Эти выходы соединены со столбцами двух рядом расположенных индикаторов Н1 и Н2, что формирует изображения поля 16x8 точек (развертка по горизонтали).

Для формирования развертки по вертикали используется широко распространенная микросхема светодиодного индикатора уровня LM3915. Предварительное усиление сигнала осуществляется каскадом на полевом транзисторе VT1. Микросхема LM3915 внутри себя содержит предварительный усилитель, десять компараторов напряжения и резистивный делитель напряжения. Выходы резистивного делителя подключены к одним из входов компараторов. Другие входы запараллелены и на них подается предварительно усиленный аналоговый сигнал. При совпадении уровней напряжения с делителя напряжения и входного сигнала происходит срабатывание соответствующего компаратора и формируется управляющий сигнал для светодиода (логический "0"). Однако, поскольку для работы индикатора нам нужен инверсный сигнал (логический "0" подается на столбцы индикаторов С выхода микросхемы DD4), то дополнительно включено 8 логических инверторов DD1, DD2. Использована микросхема 74НС04 (1564ЛН1), имеющая нагрузочную способность до 20 мА. В качестве DD4 использована микросхема той же серии 74НС154 (отечественный аналог - 1564ИДЗ).

На элементах DD1.3, DD1.4 собран узел формирования синхроимпульсов. Импульсы синхронизации поступают через переключатель S2 на вход R счетчика DD3. Смещение сигнала по вертикали осуществляется резистором R6. Разработанный пробник позволяет наблюдать переменный входной сигнал, как гармонический, так и импульсный. Максимальная частота входного сигнала - до 100 кГц. Входной резистор R1 может быть проградуирован как делитель входного сигнала.

Напряжение питания пробника - 3 В от двух пальчиковых батарей.

Ток потребления не превышает 20 мА..

Для увеличения разрешения по вертикали до 16 точек можно (рис. 2) использовать две микросхемы LM3915 и дополнительный усилитель. Напряжение питания при этом повыситься до 6.. .9 В. Для увеличения разрешения по горизонтали до 32 точек вместо DD4 можно использовать четыре микросхемы 74НС138 (1564ИД7). При этом можно использовать до восьми матричных индикаторов.

Радиолюбитель №07, 2004 г., с. 39.