Каталог радиолюбительских схем

В.СЕМЕНОВ

Осциллограф Н313, описание которого мы приводим в этом номере журнала, изготавливает краснодарский завод электроизмерительных приборов. С помощью этого осциллографа можно не только наблюдать форму электрических колебаний, но и измерять с достаточной для любительской практики точностью основные характеристики электрических сигналов от постоянного тока до 1 МГц. Это действительно универсальный измерительный прибор, который можно использовать при налаживании как аналоговых, так и цифровых устройств.

В течение нескольких месяцев осциллограф Н313 испытывался в лаборатории журнала. Он зарекомендовал себя, как надежный и достаточно простой в эксплуатации прибор.

Малогабаритный переносный осциллограф Н313 предназначен для наблюдения и исследования формы сигналов, измерения временных и амплитудных значений электрических процессов в диапазоне частот от постоянного тока до 1 МГц.

Осциллограф состоит из каналов вертикального и горизонтального отклонений луча, блока питания и электроннолучевой трубки 5Л038И.

Принципиальная схема канала вертикального отклонения луча приведена на рис. 1.

Исследуемый сигнал поступает на "Вход 2" а с него через конденсатор С2 (закрытый вход) или непосредственно (открытый вход) поступает на частотнокомпенсированный делитель напряжения, состоящий из резисторов R13 — R15 и конденсаторов С6 — С8. Входной делитель уменьшает сигнал в 100 или 1000 раз (при нажатии соответственно на кнопки S1.3 и S1.2). При нажатии на кнопки S1.4 я 5/.5 входной сигнал, минуя делитель, поступает непосредственно на затвор полевого транзистора V5, включенного по схеме истокового повторителя. В цепь стока полевого транзистора включен резистор R19. Напряжение, выделяемое на нем, управляет работой транзистора V7. При увеличении тока, протекающего через транзистор V5, транзистор V7 открывается, что вызывает падение напряжения на истоке и уменьшение тока через транзистор V5. Все это приводит к повышению стабильности коэффициента передачи каскада.

Для получения нулевого потенциала на выходе истокового повторителя в цепь стока включен делитель R24R34R35. Элементы R1, R8, R9, VI—V4 защищают истоковый повторитель от перегрузок по напряжению. Конденсатор СЗ компенсирует частотные искажения.

С истокового повторителя через переменный резистор R31 сигнал поступает на входы операционного усилителя А1, включенного по схеме масштабного усилителя. Операционный усилитель через резистор R41 или R44 охвачен отрицательной обратной связью. При нажатии на кнопку S1.5 коэффициент обратной связи изменяется в 10 раз.

Напряжение смещения нуля на входе микросхемы А1 компенсируют резистором R43. Цепочка R39C12 обеспечивает устойчивость работы операционного усилителя A1.

На микросхеме А2 выполнен второй масштабный усилитель. Коэффициент обратной связи, определяемый делителем R6R7R10R12R17, можно изменять кнопочным переключателем S2. При нажатии на кнопки S2.1—S2.5 коэффициент усиления масштабного усилителя составляет соответственно 20, 10, 5, 2 и 1.

Элементы R2. R3 и С1 обеспечивают устойчивость работы микросхемы А2. Напряжение смещения нуля операционного усилителя компенсируют подстроечным резистором R5.

С выхода операционного усилителя А2 сигнал поступает на узел синхронизации и на оконечный усилитель, выполненный на транзисторах V8 и V11 по балансной схеме. Эмиттерный ток транзисторов V8, V11 стабилизирован каскадом на транзисторе V9.

Конденсатор С11 компенсирует спад амплитудно-частотной характеристики оконечного усилителя в области высоких частот. Переменным резистором R21 можно перемещать изображение на экране осциллографа по вертикали, а резистором R29 регулировать (в небольших пределах) усиление выходного каскада.

Принципиальная схема канала горизонтального отклонения изображена на рис. 2.

Он состоит из узла синхронизации и генератора развертки. При нажатии на одну из кнопок S1.1— S1.3 синхронизирующий сигнал поступает на делитель R3R4. С части переменного резистора R4 он подается на один из входов (выбирают переключателем S1.4) операционного усилителя А1, на котором собран усилитель синхронизирующих импульсов. На второй вход поступает постоянное напряжение, уровень и полярность которого можно изменять переменным резистором R11, тем самым регулируя момент синхронизации генератора развертки.

Сигнал с выхода операционного усилителя А1 управляет работой электронного ключа на транзисторе V6, который, в свою очередь, коммутирует ток в цепи туннельного диода V10.

С туннельного диода короткий (длительностью 0,02 мкс) положительный импульс поступает на инвертор (транзистор V15), а затем на триггер (элементы D1.1, D1.2). Импульсы с выхода элемента D1.2 управляют работой генератора развертки, который работает только в ждущем режиме. Генератор развертки включает в себя времязадаюшие конденсаторы С1—СЗ, С5, электронный ключ на транзисторе V2, каскады регистрации начала и окончания разряда времязадаюших конденсаторов соответственно на транзисторах V11, V18 и стабилизатор зарядного тока на транзисторах V7, V9.

Генератор развертки работает следующим образом. В исходном состоянии на выходах элементов D1.2 и D1.3 — логическая “1”, а на выходах элементов D1.1 и D1.4—логический “0”. С выхода элемента D1.2 положительное напряжение подается на базу транзистора V2 и удерживает его в открытом состоянии. Времязадающие конденсаторы при этом разряжены.

С приходом на вход элемента D1.1 (вывод 1) короткого отрицательного импульса с формирователя (транзистор V15) на выходе элемента D1.2 появляется логический “0”, транзистор V2 закрывается и начинается зарядка времязадающего конденсатора. Как только линейно возрастающее напряжение на выходе истокового повторителя достигнет определенного уровня (устанавливают резистором R24}. транзистор VII открывается и на вход триггера на элементах D1.3, D1.4 подается низкий логический уровень. С выхода элемента D1.2 логический “0” подается на вход элемента D1.2 и возвращает первый триггер в исход-нос состояние. Транзистор V2 открывается и начинается разрядка времязадающего конденсатора.

По окончанию разрядки на эмиттере транзистора V18 напряжение достигает уровня 0,3—0,4 В. При этом триггер на элементах D1.3, D1.4 возвращается в исходное состояние.

Выходной каскад генератора развертки собран на тразисторах V12, V16 по схеме, аналогичной выходному каскаду канала вертикального отклонения. На транзисторе V13 выполнен стабилизатор тока выходных транзисторов.

Узел гашения обратного хода луча собран на транзисторе V20.

Принципиальная схема блока питания и схема соединений отдельных узлов осциллографа приведены на рис. 3.

Стабилизаторы напряжения 12 В собраны на элементах V13, V14, R40 и V15—V18, R45 (рис. 1). Высоковольтный выпрямитель с удвоением напряжения выполнен на диодах V19, V21 и конденсаторах С11. С12, С14. а на стабилитронах V3—V6 собран стабилизатор высоковольтного напряжения.

Трансформатор T1 собран на одной половине магнитопровода ШЛ20Х25. Обмотка 1—2 содержит 2000 витков провода ПЭВ-2 0,13, обмотка 3—4 — 500 витков провода ПЭВ-2 0,08, обмотка 5—6 — 87 витков провода ПЭВ-2 0,55, обмотка 7—8, 8—9 — 230 витков провода ПЭВ-2 0,25, обмотка 10—12— 1560 витков провода ПЭВ-2 0,27, обмотка 11—12—1140 витков провода ПЭВ-2 0,23. г. Краснодар