Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Простой самодельный осциллограф


схемы, чертежи и лучшие проекты для постройки в домашних условиях

Хорошее, дорогое оборудование — роскошь для радиолюбителя. А китайские измерительные устройства, во-первых, низкокачественные, во-вторых, каких-то денег, да стоят.

Лайфхак для начинающих радиолюбителей и не только: как создать простейший адаптер небольшого диапазона частот, выполняющий функции цифрового осциллографа своими руками.

Все что Вам понадобится: самостоятельно спаянный делитель для осциллографа, звуковая карта, компьютер (ноутбук) и специальное программное обеспечение для визуализации сигнала на экране монитора.

Осциллограф применяется для ремонта и настройки различной аудио-аппаратуры и не только. Работает по принципу исследования параметров сигналов, подаваемых на вход прибора. Незаменим для настройки микросхем и диагностике датчиков.

Хотя, самостоятельно разработанный осциллограф будет значительно уступать профессиональному прибору, он прекрасно справится с такими функциями, как измерение параметров источников питания и усилителей.

Содержимое обзора:

Реализация

Для того чтобы соорудить осциллограф, необходимо собрать приставку, в которую должны быть включены 8 полупроводниковых диодов, 3 резистора и один аттенюатор, штекер для подключения к звуковой карте (LINE-IN), все как показано на схеме осциллографа своими руками.

Плата собрана именно по такому принципу, чтобы защитить звуковую карту от скачков напряжения, которые могут поступить на ее вход вместе с исследуемым цифровым сигналом.

Диоды не пропускают сигналы с амплитудой более 2В, а комбинация последовательно соединенных резисторов, образующих делитель, разрешает высокое входное напряжение.

Цифровой сигнал, подлежащий диагностике, поступает на входные клеммы приставки.

Собранная схема имеет линейный вход к звуковой карте через специальный штекер. Здесь важна длина соединительного провода.

Чем провод короче, тем меньше ошибок возникает при измерении сигнала, так как на низких измеряемых уровнях высока вероятность появления высокой погрешности искажений.

Лучше всего использовать двухжильный провод. На фото осциллографа, сделанного своими руками хорошо видно, что используется электрический провод в медной оплетке.

Программное обеспечение

Аппаратная часть готова, теперь необходимо подготовить программную среду, чтобы увидеть результаты измерений на экране компьютера. К счастью, сегодня существует множество программ, работающих с осциллографами.

Современные утилиты оснащены всеми необходимыми функциями для исследования и анализа сигналов, с которыми работает осциллограф.

Организация осциллографа через планшет

Сложность создания датчика для осциллографа через планшет заключается в отсутствии у последнего дискретного линейного входа. Поэтому дополнительным устройством служит телефонная гарнитура со входом для микрофона.

Разводка входных клемм у планшета и телефона должны совпадать. Тогда в клемму для микрофона подсоединяется источник сигнала по схеме, рассмотренной выше.

Так же, как в случае с компьютером (ноутбуком), необходимо установить специальное программное обеспечение для работы с полученным сигналом.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Щуп для компьютерного осциллографа

Даже имея массу различных промышленных кабелей, не лишним будет изготовить своими руками кабель-щуп для осциллографа, работающий на низкой частоте.

Преимуществом самодельного кабеля данного типа является его гибкость и небольшой размером, что очень удобно.

Минусом является то, что область его эксплуатации сводится к ремонту примитивной аудиотехники. Для использования самодельного осциллографа вполне достаточно будет «кабель-щупа».

Калибровка компьютерного осциллографа

Если что-то пошло нет так, можно выполнить ремонт осциллографа, сделанного своими руками, произведя его калибровку.

Для этого понадобятся один из следующих приборов, на выбор:

  • Цифровой мультиметр.
  • Аналоговый прибор, типа стрелочный тестер (ампервольт).

Перед диагностикой необходимо отключить эквалайзер звуковой карты. Переключатели на шкалах «Уровни линейных входов/выходов», «WAVE» и «Уровень записи» установить до максимальной отметки. Далее установить вход платы в режим (1:1).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Так как аналоговые приборы дают высокую погрешность измерений переменных напряжений, величиной до 1В, калибровку выполняем на напряжении максимальной амплитуды.

Фото осциллографа своими руками

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Также рекомендуем просмотреть:


Просмотров: 4 482

Ультра-простой осциллограф

Вернуться домой
Вернуться к проектам


Твердотельная версия

Заинтересованы в создании одного? Купить печатную плату драйвера для ЭЛТ осциллографа Catahoula Technologies.

Простые самодельные осциллографы с ЭЛТ не так уж и сложно спроектировать и построить. Я изучал различные конструкции, относящиеся к 30-м годам, и был заинтересован в разработке простого осциллографа с ЭЛТ, который любитель электроники мог бы построить из уже доступных сегодня частей.Первый осциллограф, который я построил с нуля, - это ламповая версия, показанная после твердотельной версии на этой веб-странице. Я экспериментировал с некоторыми твердотельными конструкциями и придумал конструкцию, показанную на схеме ниже.

Схема предназначена для осциллографа XYZ, способного поддерживать часы осциллографа Dutchtronix с четкой графикой, а также преобразователя TV-to-Scope версии 2. Конструкция оси Z очень проста и на короткое время включает / выключает сетку ЭЛТ. Он хорошо работает с выходом по оси Z часов Dutchtronix и хорошо работает с видео в формате NTSC.Схема оси Z, безусловно, требует улучшения в будущем.

Перед первым включением схемы убедитесь, что потенциометры ASTIG и FOCUS отцентрированы, а потенциометр INTEN полностью повернут в сторону отрицательной полярности конденсатора 2,2 мкФ для максимальной яркости. Не подключая никаких входов, включите осциллограф и отрегулируйте потенциометры положения X и Y, пока в центре экрана не появится точка, а затем отрегулируйте потенциометр FOCUS, пока точка не станет как можно более резкой и имеет диаметр около 1 мм.После этого отрегулируйте потенциометр ASTIG, пока точка не станет как можно более круглой, а затем, наконец, отрегулируйте все остальные элементы управления по своему вкусу.

Примечания к трансформатору

Вместо того, чтобы использовать удвоители напряжения непосредственно на источнике питания, как моя конструкция осциллографа XY версии 3, я решил использовать силовой трансформатор для обеспечения безопасности и простоты изоляции. Я лично ненавижу силовые трансформаторы, потому что они большие, тяжелые и требуют особого внимания при размещении рядом с электростатическими ЭЛТ.Я бы выбрал импульсный источник питания, но импульсные трансформаторы питания не обязательно так просты, как силовой трансформатор. Этот осциллограф был разработан на основе Hammond 270X, но может работать с широким спектром трансформаторов, отвечающих следующим требованиям:

1. 350VCT (175-0-175) до 550VCT (275-0-275) при 40 мА минимум
2. 6 В при 0,6 A минимум
3. 5 В при 0,6 A минимум

Трансформаторы с более высоким током на любой из трех вторичных обмоток будут работать, пока напряжение близко к требуемым характеристикам.Первичная обмотка может быть выбрана в соответствии с выбранной сетью переменного тока, например, 115–120 В переменного тока для США. Вторичной обмотки 350VCT достаточно для работы с большинством 2 и 3 ЭЛТ, но, вероятно, она слишком мала для любых 5 ЭЛТ. Вторичный ток 550VCT - это слишком много для двух ЭЛТ, но хорошо работает для трех и примерно пяти ЭЛТ.

Обмотка 5 В используется для питания накаливания ЭЛТ 6,3 В, поэтому она немного тусклее и холоднее, что увеличивает срок службы. При желании обмотки 5 В и 6 В можно поменять местами, чтобы нить накала ЭЛТ работала с полной яркостью.Источники питания, скорее всего, будут нормально работать при питании от обмотки 5 В.

CRT Банкноты

Ниже приведен неполный список ЭЛТ, протестированных с этой конструкцией.

Тип Размер Работает Цвет Примечания
2AP1 2 круга Да Зеленый Яркий и резкий
3AP1 3 круга Нет Зеленый Требует значительных изменений конструкции
3BP1 3 круглых Да Зеленый Яркий
3JP1 3 круглых Да Зеленый Яркий, анодный колпачок соединяется с В +.
3JP7 3 круга Да Синий (желтое послесвечение) Люминофорная версия 3JP1
3RP1 3 круга Да Зеленый Яркое, чувствительное отклонение
5BP1 5 круглых Да Зеленый Тусклое изображение, не работает с TV-to-Scope
5UP1 5 круглых Да Зеленый Тусклое изображение, не работает с телевизором -to-Scope
902A 2 раунда Нет Зеленый Требуются значительные изменения в конструкции
913 1 раунд Нет Зеленый Требуются значительные изменения в конструкции

Некоторые ЭЛТ требуют дополнительного подключения от B + на печатной плате к крышке анода, что подробно описано ниже.В большинстве американских ЭЛТ используется простая система нумерации, в которой первая цифра - это размер экрана, а число после P - тип люминофора. Чтобы перечислить несколько распространенных люминофоров: P1 - общий зеленый люминофор, P4 - белый, а P7 - это люминофор с длительным послесвечением, обычно используемый для радаров. Люминофор с длительным постоянством может создавать интересные эффекты послесвечения, которые могут быть желательными. Ниже представлена ​​диаграмма люминофора с дополнительной информацией о различных типах люминофора.

Большинство круглых ЭЛТ электростатических осциллографов трудно найти, но часто можно найти новые старые запасы (NOS) от различных поставщиков ламп или ebay.Схема не детализирует распиновку ЭЛТ, потому что конструкция работает с несколькими ЭЛТ. Базовые схемы американских ЭЛТ показаны ниже.

Таблица ниже связывает имена сигналов в схеме с базовой схемой ЭЛТ.

Название сигнала Описание Штифт американского CRT
K Катод K
A1 Анод 1 G3
A2 Анод 2 G2, G4, CL ultor
G Control Grid G1
X1 Горизонтальное отклонение 1 DJ1
X2 Горизонтальное отклонение 2 DJ2
B + Анод 3 (если есть) G3, CL post-ultor (анодный колпачок)
Y1 Вертикальное отклонение 1 DJ3
Y2 Вертикальное отклонение 2 DJ4

Если выбранный ЭЛТ отсутствует на базовой диаграмме американских ЭЛТ, то следующим лучшим выбором будет поиск на веб-сайтах с техническими данными о трубках.На схемах отражены контакты основания ЭЛТ; Контакты гнезда CRT пронумерованы по часовой стрелке, если смотреть с нижнего конца припоя.

Розетки для старых ЭЛТ трудно найти, но они упрощают сборку. Альтернативой является использование отдельных проводов с соответствующими штыревыми разъемами на концах. Контактные разъемы разъемов жесткого диска на блоках питания ПК отлично работают с большинством контактов ЭЛТ.

Если ЭЛТ поставляется с анодным колпачком, таким как 3JP1, показанный на рисунке ниже, то можно заставить ЭЛТ работать, подключив анодный колпачок к B +.Не пытайтесь припаять провод к крышке анода, так как это может повредить ЭЛТ. Используйте подходящий соединитель для анодной крышки или проявите изобретательность с канцелярской скрепкой. Для других ЭЛТ может потребоваться гораздо более высокое напряжение на анодной крышке, и они не могут использоваться с этой конструкцией. Однако наиболее предпочтительные электростатические ЭЛТ не имеют анодной крышки.

Теория работы

Прицел XYZ довольно прост. B + измеряет около + 350 В и создается в результате двухполупериодного выпрямления вторичной обмотки 480 В CT и фильтруется с помощью конденсатора 10 мкФ.Отрицательное высокое напряжение, необходимое для элементов ЭЛТ, генерируется удвоителем напряжения, работающим на половине вторичной обмотки 480 В CT, чтобы генерировать около -650 В. Обратите внимание, что выбор трансформатора в зависимости от выбора приведет к значительному различию напряжений. Чтобы предоставить приблизительные цифры, трансформатор 350VCT будет генерировать B + около + 245V и отрицательное HV -480V. 550VCT будет генерировать B + около + 390V и отрицательное HV около -750V. Важно, чтобы напряжение B + не превышало номинальное напряжение 400 В транзисторов ZTX458.

Обратите внимание, что источник питания 5V XYZ может обеспечить достаточный ток для работы часов Dutchtronix.

Усилители отклонения сконцентрированы вокруг дифференциального транзисторного усилителя, который выдает равные двухтактные напряжения на двух отклоняющих пластинах. Напряжения коллектора на обоих транзисторах изменяются на одинаковую величину, но в разных направлениях для линейного отклонения луча. Механическая аналогия поведения напряжения коллектора - визуализация качелей; когда напряжение коллектора 1 повышается, напряжение коллектора 2 должно понижаться на такую ​​же величину.Позиционный потенциометр изменяет смещение напряжения на усилителе для изменения положения луча. Схема операционного усилителя TL082 представляет собой неинвертирующий усилитель с высоким входным сопротивлением и регулируемым положительным усилением от 1 до 11. Одним из недостатков этой схемы является то, что входы X и Y не могут выходить за пределы шины питания операционного усилителя (+/- 5 В). ), или операционный усилитель насыщает и ограничивает входной сигнал. Схема операционного усилителя очень хорошо работает с часами Dutchtronix, обеспечивая чистое и четкое изображение. Для обычного осциллографа, которому, возможно, потребуется выдерживать входное напряжение выше 5 В, я бы предложил заменить потенциометры с размером 100 кОм на резистор от 10 кОм до 100 кОм, чтобы зафиксировать усиление операционного усилителя, а затем добавить потенциометры с размером 1 мегабайт для ослабления сигналов, как показано. на этой схеме ниже.

Осциллограф

Осциллограф XYZ превращается в осциллограф с добавлением схемы развертки, которая может быть простой или невероятно сложной. Преобразователь ТВ-осциллограф версии 2 уже имеет две схемы пилообразной развертки для вертикальной и горизонтальной развертки. Нам нужна только горизонталь, а скорость можно регулировать в диапазоне, изменяя размер конденсатора. Таймер 555 ограничен скоростью развертки до 500 кГц; для более высоких скоростей развертки потребуются различные компоненты и схемы.Ниже представлена ​​схема развертки для преобразования осциллографа XYZ в простой осциллограф. Питание + 5 В для развертки может быть получено от источников питания XYZ.

Схема развертки имеет базовый запуск для синхронизации развертки с усиленным сигналом вертикальной оси от операционного усилителя. Из-за простоты запуск не всегда обеспечивает идеальную синхронизацию определенных сигналов, но он достаточно хорошо работает для простой RC-цепи.

Я не построил симпатичный автономный осциллограф на основе этой конструкции, чтобы делать снимки, но у меня есть несколько фотографий осциллографа XYZ, используемого с часами Dutchtronix и преобразователем TV-to-Scope, отображающим мое видео на камеру.Вы ведь раньше видели осциллограф?

Заинтересованы в создании одного? Купить печатную плату драйвера для ЭЛТ осциллографа Catahoula Technologies.



Трубная версия

Этот самодельный ламповый осциллограф основан на 3-х ламповом осциллографе WaterMan Pocket-Scope 0510A, выпущенном в 1946 году. Он очень похож, но немного проще, чем WaterMan. Этот осциллограф не предназначен для профессионального использования, а предназначен для получения большого опыта и обучения. Частотный диапазон этого осциллографа очень мал и его довольно сложно настроить.Осциллограммы, отображаемые на этом осциллографе, немного неточны, но достаточно хороши. Несмотря на все недостатки, он справляется со своей задачей сверхпростого осциллографа. Годы спустя я разработал еще один простой бестрансформаторный ламповый осциллограф для использования в часах осциллографа, так что обязательно проверьте это. В этом сверхпростом осциллографе используются лампы: 5Y3, 6DT6 (или 6AU6), 6J6 и 2AP1 CRT (лампы, используемые в прицеле WaterMan: 6X4, 6AU6, 6J6 и 2AP1). Ниже представлена ​​принципиальная схема осциллографа.

Вот как это работает. 5Y3 - это двухполупериодная выпрямительная лампа, обеспечивающая около 400 В постоянного тока.

Лампа 6DT6 используется как вертикальный усилитель, поэтому сигналы, подаваемые на VERT INPUT, усиливаются. Регулятор V. GAIN управляет усилением по вертикали. Прикосновение пальца к V. INPUT с переключателем в положении EXT приведет к возникновению небольшой синусоидальной волны по сравнению с большой грубой синусоидальной волной с переключателем в положении AMP и повышенным усилением V. GAIN.

6J6 - это двойной триод, который имеет однозначную разводку, поэтому он колеблется.Конденсаторы в секции RANGE определяют частотный диапазон, в котором колеблется лампа. Конденсатор большего размера (0,33 мкФ) заставит лампу колебаться медленнее, а конденсатор меньшего размера (0,001 мкФ) заставит ее колебаться быстрее. Чем меньше конденсатор, тем быстрее будет колебаться трубка, что позволит вам просматривать формы сигналов на более высоких частотах. Однако есть момент, когда колебания прекращаются и становятся неустойчивыми. В разделе RANGE можно включить один или несколько переключателей, подключив один или несколько конденсаторов к цепи.Лампа 6J6 будет колебаться медленнее всего при включенных конденсаторах (при параллельном подключении конденсаторов емкость увеличивается). Регулятор FINE FREQ позволяет немного изменить частоту колебаний 6J6. Переключатель INT OR EXT HORZ OSC позволяет использовать либо внутренний генератор осциллографа (6J6), либо обеспечивать генерацию колебаний через вход HORZ INPUT. H. GAIN служит той же цели, что и V. GAIN, для схемы горизонтального генератора.

Обратите внимание, на нити 5Y3 подается напряжение 6 вольт, но рекомендуется иметь небольшой понижающий резистор от 0.От 8 до 2 Ом, чтобы снизить напряжение с 6 до 5 вольт.

Также обратите внимание на самодельное 11-контактное ламповое основание для ЭЛТ 2AP1 на рисунках ниже. Я использовал штифты от двух восьмеричных ламповых оснований и вставил их в отверстия. ЭЛТ подключается красиво (нарочно вставлена ​​наполовину).

Резисторы 3,3 МОм от B + к вертикальной и горизонтальной пластинам ЭЛТ 2AP1 могут быть заменены последовательно подключенными резистором 2,2 МОм и переменным резистором 1 МОм для центрирования.

Силовой трансформатор должен быть установлен за ЭЛТ, чтобы предотвратить искажения, или рекомендуется металлическое экранирование вокруг ЭЛТ.

В этот прицел можно добавить Z-интенсивность. Все, что вам нужно сделать, это добавить конденсатор 0,1 мкФ к первой сетке ЭЛТ и пропустить сигналы через конденсатор. Вы также можете увеличить резистор 470K от регулятора яркости до первой сетки.

Некоторые из вас, возможно, заметили, что в исходной схеме есть дефект в блоке питания. Нити 5Y3 имеют высокое напряжение B +, поэтому нити других ламп получают это напряжение B +.Эти лампы имеют очень низкое номинальное напряжение между нитью накала и катодом. Это сократит срок службы ламп или их короткое замыкание. Однако, поскольку я не наблюдал никаких отрицательных результатов, лучше предоставить отдельный источник питания для 5Y3 или модифицировать источник питания для другой лампы. Ниже представлены схемы двух модифицированных блоков питания.

Эта схема использует выпрямитель 6X5 и настоятельно рекомендуется. Вместо 6X5 можно использовать миниатюрный эквивалент 6X4.

В этой схеме используется двухтриодная лампа 6СН7.В настоящее время я использую эту установку, так как у меня не было 6X5. Это основано на экономичной конструкции в 1930-х годах, когда конструкторы использовали триодную лампу, обычно типа 37, в качестве выпрямителя. Сетку и пластину на 37 соединили. Хотя срок службы 6SN7, вероятно, будет короче, его легче заменить по сравнению с ЭЛТ 2AP1.

Если вы испытываете меньшее вертикальное усиление от одного из модифицированных источников питания, описанных выше, вы можете заменить 6DT6 на 6AU6 или аналогичные лампы.



Вернуться к началу
.Преобразование самодельного осциллографа

- HomemadeTools.net




ОПИСАНИЕ:

Самодельное преобразование осциллографа из миниатюрного ТВ / компьютерного монитора. Катушка ярма вращалась для достижения горизонтальной развертки слева направо. Новая схема отклонения вставлена ​​в схему вертикальной синхронизации.

Новейшие сообщения на форуме

  1. Создание маховика для электромагнитного двигателя Retro Steam Tech - Часть 2 от Retro Steam Tech на 2020-08-09 00:58:59
  2. Как восстановить выцветшие пластиковые бамперы и обшивку автомобиля от HandmadeCreativeChannel on 2020-08-09 00:02:30
  3. Качественная штукатурка стен - GIF от Altair on 2020-08-08 21:51:01
  4. Женщина на штанге для гимнастики - GIF by IAMSatisfied on 2020-08-08 21:40:15
  5. Платье Мэрилин Монро из картофельного мешка - фото IntheGroove, 2020-08-08 21:06:12
  6. Поезд с гидравлическим опрокидыванием - GIF от toeless joe on 2020-08-08 20:56:01
  7. Искусство шестигранной гайки - GIF by trigger on 2020-08-08 20:50:27
  8. Женщина демонстрирует технику мытья рук - GIF от old kodger on 2020-08-08 20:28:22
  9. Крекер для семян арбуза - фото Altair, 2020-08-08 20:27:01
  10. Самый старый револьвер в мире - фотографии и видео от rendoman на 2020-08-08 19:43:33

Родственные самодельные инструменты:

,

Мини-осциллограф

По сценарию Ханса Саммерса
Понедельник, 31 августа 2009 г. 21:08

Еще более простой одноклапанный 1-дюймовый осциллограф
Лена Холла G3IGI (SK)

Этот красивый самодельный осциллограф - мастерство покойного Лена Холла G3IGI и был любезно подарен мне Грэмом Фёртом G3MFJ на мини-конференции G-QRP-club 2008 года. Грэм видел мой собственный проект 1-дюймового осциллографа (также на фото, справа) и знал, что он мне будет интересен! Другой похожий проект (справа) принадлежит Andy G4OEP.

Прицел Лена по-прежнему работает отлично. В нем используется ЭЛТ 1CP1 диаметром 1 дюйм, который очень похож на Dh4-91, который я использовал.

Конструкция Лена была настолько хороша, что я подумал, что это коммерческое оборудование. И только открыв его, я понял, что это домашнее пиво. Я только хотел бы создать такое красивое оборудование!

Схема

Лена использует два пентода EF91. Трансформатор имеет вторичную обмотку 250 В и питает двухдиодный удвоитель напряжения (твердотельные диоды).На тыльной стороне есть две «антенные» розетки - розетки типа Belling Lee. Другой разъем Belling Lee на боковой стороне корпуса помечен как вход Y1. Два задних разъема параллельны, поэтому прицел, вероятно, предназначался как монитор модуляции, который должен быть подключен к антенному коаксиалу. Доступно некоторое ослабление, которое можно переключать на разных уровнях с помощью поворотного переключателя на задней панели.

См. Несколько фотографий ниже, на которых показан осциллограф внутри и снаружи. Я также проследил принципиальную схему, которая, на мой взгляд, верна, хотя я немного запутался / подозрительно относился к блоку питания.

Последнее обновление 31.08.2009 21:22
.

Смотрите также