ОСЦИЛЛОГРАФЫ

Осциллограф двухлучевой С1-16

 

Двухлучевой осциллограф С1-16 является прибором общего применения и пред­назначен для одновременного наблюдения формы двух синхронных электрических процессов, а также для измерения их длительно­стей и амплитуд.

Прибор применяется в лабораторных усло­виях.

 

ОСНОВНЫЕ   ТЕХНИЧЕСКИЕ   ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Прибор обеспечивает наблюдение и из­мерение непрерывных и импульсных процес­сов, имеющих следующие параметры:

– частоту следования периодических процессов от 50 гц до 1 Мгц;

 

Рис. Осциллограф   типа   С1-6

 

—   длительность импульсных процессов от 0,35 мксек до 1 сек;

—   амплитуду импульсов от 40 мв до 400 в, синусоидальных колебаний – от 20 мв до 200 в (амплитудных).

2.   Усилители вертикального отклонения лучей имеют полосу пропускания от постоянного тока до 5 Мгц. Неравномерность частотной  характеристики  в  области  частот  менее 1 Мгц не превышает 1 дб.

3.   Чувствительность трактов вертикально­го отклонения в области средних частот не менее 0,5 мм/мв.

4.   В  приборе  имеется  калибратор   ампли­туд, позволяющий измерять напряжение вход­ных сигналов длительностью от 0,3 мксек и более в интервале от 40 мв до 100 в с основ­ной погрешностью, не превышающей 10 % от измеряемой величины.

5.   Прибор имеет общую для двух лучей развертку с внутренним и внешним запуском. Генератор развертки имеет 18 фиксированных длительностей развертки: 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20;. 50;  100 мксек/см, 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50 и 100 мсек/см.

Погрешность измерений временных интер­валов в диапазоне от 0,4 мксек до 0,1 сек не превышает величины:

 

 

6.   Чувствительность усилителя луча I мо­жет быть увеличена в 3–4 раза с сужением полосы пропускания до 0,5–1 Мгц.

7.   Запуск и синхронизация разверток осуществляются как исследуемым сигналом, так
и внешним.

8.   Питание прибора осуществляется от се­ти переменного тока напряжением 220в ±10 % с частотой 50 гц.

9.   Потребляемая прибором мощность не превышает 350 ва.

10.  Габариты: 550X260x376 мм.

11.  Вес прибора не превышает 25 кг.

 

ОПИСАНИЕ   БЛОК-СХЕМЫ

Осциллограф имеет два одина­ковых усилителя вертикального отклонения. Исследуемый сигнал через гнездо Г₁ или Г₃ поступает на входной аттенюатор и далее на усилитель постоянного тока. Усиленный сиг­нал подается на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ, вызывая отклонение луча. Уси­литель канала I может быть использован как горизонтальный усилитель канала II.

Генератор пилообразного напряжения вы­рабатывает напряжение развертки для ЭЛТ. Он может работать в ждущем и автоколеба­тельном режимах.

Усилитель синхронизирующих импульсов предназначен для усиления напряжения синх­ронизации, поступающего с усилителя верти­кального отклонения или извне.

Каскад формирования импульсов подсвета формирует импульсы, отпирающие ЭЛТ во время прямого хода развертки.

Кварцевый калибратор длительности раз­вертки предназначен для проверки длитель­ностей разверток.

Калибратор амплитуды служит для изме­рения амплитуды исследуемого напряжения методом сравнения с эталонным импульсным напряжением.

 

ОПИСАНИЕ   ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ   СХЕМЫ

Осциллограф имеет два аналогичных уси­лителя вертикального отклонения постоянного тока. На входе усилителей имеют­ся аттенюаторы, позволяющие уменьшать ве­личину входного сигнала в 1; 10; 100 или 1000 раз. Дополнительно еще в 10 раз сигнал может быть ослаблен  с помощью  выносного делителя. В положении ручки аттенюатора Калибр, ампл. на вход усилителя подается калибровочное напряжение с переменного со­противления  R₂₀₈.

Усилители собраны по двухтактной баланс­ной схеме с гальванической связью между каскадами. Предварительный усилитель состоит из двух каскадов на лампах Л₁, Л₂, Л₁₇, Л₁₈ (6Ж9П) и Л₄, Л₅, Л₂₀, Л₂₁. Между предвари­тельным усилителем и выходным каскадом включены линии задержки, обеспечивающие наблюдение переднего фронта сигнала при внутреннем запуске ждущих разверток.- Регу­лировка баланса схемы и коэффициента уси­ления производится в каскадах предваритель­ного усиления.

Оконечные каскады усилителя собраны на лампах Л₆, Л₇, Л₂₂, Л₂₃ и имеют коррекцию в области высших частот. Смещение луча по вертикали производится путем изменения ре­жима работы выходных каскадов, с помощью переменных сопротивлений R₂₈, R₁₂₂, меняю­щих напряжения смещения на управляющих сетках ламп Л₆, Л₇ и Л₂₂, Л₂₃.

Усилитель луча I имеет в цепи анода вы­ходных ламп переключающуюся нагрузку для изменения коэффициента усиления. Этот же усилитель с помощью переключателя В₉ мо­жет подключаться к горизонтально отклоняю­щим пластинам канала II.

 

Рис. 2. Блок-схема осциллографа типа С1-16

 

В основу генератора развертки, вырабатывающего линейное пилообразное напряжение, положен принцип разряда емкости постоянным током, стабилизируемым с помо­щью пентода с отрицательной обратной связью Л_31а. Генератор работает в ждущем или пе­риодическом режимах. В ждущем режиме ге­нератор развертки состоит из ждущего муль­тивибратора (правая половина лампы Л₂₉ (6Н1П) и левая половина лампы Л₃₀ (6Н1П), коммутирующего диода Л₃₀ (правая полови­на), генераторной лампы Л_31а (6Ф1П) и фазоинверсного каскада Л_31б. Пластины ЭЛТ подключаются к генератору через катодные повторители, собранные на лампах Л_32а (6Н6П) и Л₃₅ (6П15П), включенных по каскадной схеме, и лампу Л_32б.

Работа схемы происходит следующим об­разом: положительные импульсы, поступаю­щие с усилителя синхронизации на сетку лам­пы Л₂₉ (левая половина), усиливаются и че­рез времязадающие емкости С₁₃₀–С₁₃₅ поступают на сетку лампы Л₃₀ (левая половина) и запирают ее. Напряжение на аноде становит­ся равным нулю, при этом коммутирующий диод запирается, происходит отпирание гене­раторной лампы Л_31а и начинается рабочий ход развертки. Скорость спада напряжения зависит от выбранных переключателями В₁₁ и В₁₂ величин сопротивлений и емкостей.

Одновременно положительный импульс, запирающий коммутирующий диод, подается на схему формирования подсветного импуль­са, что обеспечивает отпирание луча на вре­мя прямого хода развертки. Включенные в цепь катода лампы Л_32б делители служат для выравнивания длительностей разверток по го­ризонтали на обеих системах трубки Л₃₆. Смещение луча по горизонтали производится путем изменения начального уровня напря­жения на аноде генераторной лампы, подклю­ченной через диод Д₃₈ к делителю R₁₇₇ – R₁₇₉.

При периодической развертке запуск жду­щего мультивибратора происходит положи­тельными импульсами, снимаемыми с катод­ной нагрузки R₁₅₅ мультивибратора, собранно­го на лампе Л₂₈ и работающего в автоколе­бательном режиме. Этот мультивибратор син­хронизируется периодическим сигналом, по­ступающим с усилителя синхронизации. Пе­реключение частоты запуска ждущего муль­тивибратора происходит одновременно с пе­реключением скорости разверток переключа­телями В₁₁ и В₁₂. Плавная подстройка часто­ты производится переменным сопротивлением R₁₅₉.

Усилитель синхронизации соб­ран на двух лампах: Л₁₆ и Л₁₉ (6Ф1П) (триодная часть 6Ф1П). Первый и последний кас­кады имеют простую коррекцию в области высших частот. Усилитель синхронизации име­ет переключатель В₇, с помощью которого производится выбор полярности синхронизи­рующего напряжения. При внутренней синх­ронизации исследуемый сигнал с катода лам­пы Л₅ усилителя вертикального отклонения луча II через переключатель В₅ поступает на вход усилителя синхронизации, а при внеш­ней – вход усилителя соединяется со входом синхронизации. Плавная регулировка усиле­ния синхронизации осуществляется с помощью потенциометра R₉₀.

Каскад формирования импуль­са подсвета. Для обеспечения подсвета луча во время прямого хода развертки в при­бор введено два вида подсвета. При длитель­ностях развертки до 1 мсек/см подсвет произ­водится видеоимпульсом, который снимается с анода лампы Л₃₀  (левая половина)   и усиливается каскадом на лампе Л₂₅ (6Н1П), затем через катодный повторитель Л₂₇ (6СЗБ) поступает на модуляторы трубки. При длитель­ностях более 1мсек/см подсвет луча произво­дится радиоимпульсом, который вырабатыва­ется генератором с импульсным управлением, собранным на лампе Л₂₆. Генератор радио­импульсов имеет частоту заполнения около 300–400 кгц. При внешней модуляции им­пульс подсвета через гнездо Г₂₁ и переключа­тель В₁₀ поступает прямо на управляющую сетку Л₂₇.

Кварцевый калибратор собран на лампе Л_24а (6Н1П) с кварцевым резонато­ром Кв₁, включенным между анодом и сет­кой. С анода лампы через дифференцирую­щую цепочку С₁₅₇ и R₁₉₄ отрицательные им­пульсы поступают на катоды трубки, тем са­мым подсвечивая лучи через калиброванные кварцем промежутки времени.

Схема калибратора амплитуд представляет собой схему ограничения сину­соидального напряжения диодами Д₃₉ и Д₄₀. Ограничение калибровочного напряжения про­исходит на уровне от 0 до 150 в. Ограничен­ное напряжение поступает на потенциометр R₂₀₈, включенный в цепь делителя, состоящего из сопротивлений R₂₀₆ и R₂₀₇. Средняя точка потенциометра в положении входного делите­ля Калибр, ампл. соединяется со входом уси­лителей. Шкала калибратора имеет 200 деле­ний, по которым происходит отсчет калибро­ванной амплитуды импульсов, поступающих на вход усилителя. Отсчет производится в милливольтах по шкале калибратора с учетом установленного коэффициента деления вход­ного аттенюатора.

РАБОТА С  ПРИБОРОМ

1.   Поставить переключатель Род работы генератора развертки и усилителей в положения, соответствующие предполагаемым исследованиям.

2.   Установить необходимую для исследова­ния скорость развертки.

3.   Включить прибор и дать прогреться в течение 30 мин.

 

Работа с усилителем  вертикального отклонения

Прежде чем подать на вход исследуемый сигнал, необходимо произвести балансировку усилителя (в процессе эксплуатации сохран­ность балансировки периодически проверяет­ся и подстраивается). Балансировка произво­дится в следующей последовательности:

1.  Ручка  плавной  регулировки  коэффициента    усиления    ставится    в   крайнее   левое положение.

2.  Ручкой Смещение У луч устанавливает­ся в средней части рабочего участка системы.

3.  Поворачивая ручку плавного изменения усиления, ручкой Баланс поддерживается ус­тановленное ранее положение луча. Если ручка Баланс будет находиться в крайнем поло­жении или если ей не удастся сбалансировать усилитель, необходимо произвести подстрой­ку дополнительным потенциометром, рас­положенным под нижней крышкой шасси. Усилитель считается сбалансированным, если при плавном изменении коэффициента усиле­ния от максимума до минимума луч смеща­ется по экрану не более чем на  1 мм.

Для подключения исследуемого сигнала на вход усилителя придаются три различных кабеля:

–      выносной делитель 1 : 10 с входным со­ противлением   5  Мом  и   параллельной   емко­стью 10 пф,

–      открытый кабель РК-50,

–      кабель с нагрузкой 75 ом ± 10 %.

Кабелем с выносным делителем можно пользоваться во всех случаях при исследовании сигналов, амплитуда которых превышает 0,4 в. Открытый  кабель применяется для ис­следования   цепей, подключение к которым дополнительной емкости порядка 70 пф не нарушает их работы.   Кабель с нагрузкой 175 ом применяется  для  исследования  цепей, предназначенных для работы на эту нагрузку. При использовании кабеля постоянное и переменное амплитудное напряжение не должно превышать 8 в.

В приборе предусмотрено переключение усилителя вертикального отклонения по вхо­ду I с    широкой полосой пропускания до 5 Мгц с чувствительностью 20 мв/см на поло­су до 0,5 Мгц с чувствительностью порядка 2,5 мв/см. Для этого необходимо произвести переключение чувствительности тумблером В₉, находящимся под верхней крышкой прибора. При подаче   исследуемых сигналов непо­средственно на пластины трубки необходимо вынуть перемычки, соединяющие выходы уси­лителей вертикального отклонения с пластинами своей системы, и в гнезда пластин вста­вить переходную колодку.

При работе усилителя вертикального от­клонения входа I на пластины луча II необ­ходимо переключить тумблер, находящийся под верхней крышкой, из положения Пласти­ны X подключены в положение Пластины X отключены. При этом следует иметь в виду, (Что этот усилитель не отключается от своих отклоняющих пластин и, следовательно, яр­кость первого луча должна быть убрана (т. е. луч заперт).

Для измерения амплитуды необходимо по­ставить ручку входного делителя в положе­ние Калибр, ампл. и установить размах изоб­ражения калибровочных импульсов, равный изображению измеряемой амплитуды; по шка­ле калибратора отсчитать амплитуду и умно­жить на коэффициент деления входного дели­теля. При этом отсчет амплитуды будет в милливольтах. Для определения величины амплитуды с минимальной погрешностью ве­личина измеряемого изображения на экране индикатора должна быть не менее 20 мм.

 

Работа с генератором развертки

Работа с генератором в режиме периодических колебаний

1.   Переключатель рода работы осциллографа устанавливается в положение Период. внешн. или Период. внутр. в зависимости от выбранного вида синхронизации.

2.   Переключатель длительности развертки и множитель устанавливаются в такое поло­жение,   чтобы на экране укладывались один или несколько периодов наблюдаемых колебаний.

3.   Неподвижность изображения достигает­ся поворотом ручек Усиление синхронизации и Частота. Независимо от вида синхронизации переключатель полярности устанавливается в положение, соответствующее полярности син­хронизирующего напряжения. При работе с периодической разверткой длительности раз­вертки остаются калиброванными, что позволяет  измерять частоты периодических коле­баний.

 

Работа с генератором в ждущем режиме

Переключатель рода работы устанавлива­ется в положение Ждущая. Запуск ждущей развертки может осуществляться от исследуе­мого или от внешнего синхронизирующего сиг­нала. В обоих случаях методика работы со­храняется такой же, как и при синхронизации периодической развертки.

Для измерения временных интервалов в осциллографе применен метод калиброванных длительностей ждущей развертки. Длитель­ность импульса или другого временного ин­тервала определяется как произведение ин­декса, соответствующего положению ручки Длительность,  на  длину изображения исследуемого процесса, отсчитанного по шкале эк­рана индикатора в сантиметрах. Перед изме­рением временных интервалов необходимо произвести калибровку.

Точность калибровки длительностей жду­щей развертки проверяется с помощью квар­цевого калибратора на развертке с длитель­ностью 20 мксек/см. Расстояние между яркостными метками должно быть 5 мм, т. е. на 100 мм экрана должна поместиться 21 яркостная метка. При несоответствии вышеуказан­ному потенциометром Коррект. длительн. ус­танавливается необходимое число яркостных меток на 100 мм шкалы. Подстройка произ­водится при положении переключателя рода работы  развертки Коррект.  Длительн.

 

Непосредственная  подача напряжений

на отклоняющие  пластины или модулирующий электрод

 

1.   Открыть дверцу в верхней части прибора.

2.   Вынуть перемычки, соединяющие выхо­ды усилителя с пластинами.

3.   Вставить в гнездо пластин переходную колодку.

При подаче внешнего модулирующего на­пряжения необходимо тумблер, имеющий над­пись Модуляция внешн. и внутр., поставить в положение Внешн. и на гнездо подавать мо­дулирующее напряжение.