Осциллограф - ваш помощник (приставки к осциллографу)

Исследуемые сигналы подаются через конденсаторы С1 и С2 на переменные резисторы R1 и R2 регулировки усиления по каналам. С движков резисторов сигналы поступают на электронные ключи. Если на затвор полевого транзистора подать уровень логической 1 (>= 4 В), сопротивление его канала будет большим (>= 1 МОм) и входной сигнал не поступит на выход коммутатора. Если же на затворе будет напряжение, соответствующее уровню логического 0, сопротивление канала не превысит 1 кОМ и входной сигнал пройдет на выход коммутатора практически без ослабления. Управляющие напряжения на затворы транзисторов ключей подаются с прямого и инверсного выходов триггера DD2.1, поэтому на вход осциллографа будет поступать то один, то другой исследуемый сигнал.

Коммутатор работает в двух режимах «Поочередно» и «Одновременно», устанавливаемых переключателем SA1. Рассмотрим их подробнее.

В режиме «Поочередно», когда контакты переключателя находятся в показанном на схеме положении, частота коммутации определяется длительностью развертки осциллографа. Происходит это так. Пилообразное напряжение с контакта 1 разъема ШЗ (см. схему осциллографа С1-94) поступает на гнездо XS3 коммутатора и далее на формирователь импульсов, собранный на транзисторах VT3, VT4 и логическом элементе DD1.3. Формирователь вырабатывает импульсы положительной полярности, совпадающие по времени и длительности с импульсами обратного хода развертки. Эти импульсы через контакты переключателя SA1 подаются на вход триггера DD2.1 и переводят его (а значит, и ключи 1) каждый раз в новое состояние. Таким образом, исследуемые сигналы поступают на выход устройства поочередно.

Поскольку коммутация происходит во время обратного хода луча, моменты переключения коммутатора на экране осциллографа не видны и создается полная иллюзия работы с «двухлучевым» осциллографом. Такой режим наиболее удобен, так как частота коммутации синхронизируется частотой развертки, которая, в свою очередь, синхронизирована исследуемым сигналом. В этом режиме коммутатор позволяет наблюдать на экране сигналы частотой до 300 кГц.

В режиме «Одновременно» на вход триггера поступают импульсы с генератора, собранного на элементах DD1.1 и DD1.2. Частота коммутации при этом вдвое меньше частоты следования импульсов генератора и равна 40…50 кГц, исследуемые сигналы наблюдаются на экране одновременно, и электронный луч в моменты переключения коммутатора не гасится. Такой режим не очень удобен, поэтому им целесообразно пользоваться при исследовании сигналов частотой в несколько десятков герц.

Взаимное положение осциллограмм сигналов устанавливают переменным резистором R7, а амплитуду сигналов — переменными резисторами R1 и R2.

В коммутаторе можно применить транзисторы КТ315, КТ301, КТ316 с любыми буквенными индексами (VT3, VT4), КП103И-КП103Л с напряжением отсечки тока стока не более 2,5 В (VT1, VT2). Диод VD1 — любой из серий Д2, Д9. Катушку L1 выполняют на кольце типоразмера К7х4х1,5 из феррита 2000НМ, она содержит 50… 60 витков провода ПЭВ-2 0,12. Переключатель SA1 — МТ-1 или другой малогабаритный.

Налаживание коммутатора сводится в основном к подбору конденсатора С4 для обеспечения устойчивой работы формирователя импульсов и триггера при различных длительностях развертки. Частоту коммутации в режиме «Одновременно» можно изменить подбором конденсатора СЗ либо изменением индуктивности катушки L1.

Измеритель емкости. Когда понадобиться измерить емкость конденсатора или подобрать два одинаковых, по емкости конденсатора, сделать это можно косвенным путем — по длительности зарядки проверяемого конденсатора через постоянный резистор между двумя высокоточными уровнями напряжения. При таких условиях время зарядки строго пропорционально емкости. Развертка осциллографа С1-94, обладающая достаточной линейностью и стабильностью, позволяет использовать его для измерения временных интервалов.

Москвич И. Боровик разработал на основе упомянутого принципа приставку (рис. 80) для измерения емкости полярных и неполярных конденсаторов от 500 пФ до 50 000 мкФ с погрешностью ±5…7 %.

Проверяемый конденсатор находится под напряжением, близким к ±1,3 В, размах переменного напряжения на нем не превышает 40 мВ. Питание на приставку поступает из блока питания осциллографа, для чего во входной разъем Ш1 в пустующие гнезда 4 и 5 вставляют подходящие контакты и соединяют их с контактами 8, 9 платы У1. Не исключен, конечно, вариант питания приставки от автономного источника.