Schody.  Grupa wpisowa.  Materiały.  Drzwi.  Zamki.  Projekt

Schody. Grupa wpisowa. Materiały. Drzwi. Zamki. Projekt

» Najprostszy oscyloskop z komputera. Jak zrobić oscyloskop cyfrowy z komputera własnymi rękami? Zewnętrzny obwód dzielnika 1 10 dla oscyloskopu

Najprostszy oscyloskop z komputera. Jak zrobić oscyloskop cyfrowy z komputera własnymi rękami? Zewnętrzny obwód dzielnika 1 10 dla oscyloskopu

Niedawno recenzowałem już jeden zestaw konstrukcyjny, dziś kontynuacja małej serii recenzji na temat wszelkiego rodzaju domowych rzeczy dla początkujących radioamatorów.
Od razu powiem, że na pewno nie jest to Tectronics, ani nawet DS203, ale na swój sposób ciekawa rzecz, choć w istocie jest to zabawka.
Zwykle przed testowaniem rzecz jest najpierw demontowana, tutaj trzeba ją najpierw złożyć :)

Moim zdaniem są to „oczy” radioamatora. Urządzenie to rzadko charakteryzuje się dużą dokładnością, w przeciwieństwie do multimetru, ale pozwala zobaczyć procesy w dynamice, tj. w ruchu”.
Czasami takie drugie „spojrzenie” może pomóc więcej niż dzień majstrowania przy testerze.

Wcześniej oscyloskopy były oscyloskopami lampowymi, później zastąpiono je tranzystorowymi, ale wynik nadal był wyświetlany na ekranie CRT. Z biegiem czasu zastąpiono je ich cyfrowymi odpowiednikami, małymi, lekkimi, a logiczną kontynuacją było pojawienie się projektanta zajmującego się montażem takiego urządzenia.
Kilka lat temu na niektórych forach natknąłem się na próby (czasami zakończone sukcesem) opracowania domowego oscyloskopu. Projektant jest oczywiście prostszy od nich i słabszy pod względem technicznym, ale mogę śmiało powiedzieć, że nawet uczeń może go złożyć.
Ten zestaw konstrukcyjny został opracowany przez firmę jyetech. tego urządzenia na stronie internetowej producenta.

Być może ta recenzja wyda się specjalistom zbyt szczegółowa, ale praktyka komunikowania się z początkującymi radioamatorami pokazała, że ​​w ten sposób lepiej odbierają informacje.

Generalnie o wszystkim opowiem trochę poniżej, ale na razie standardowe wprowadzenie, rozpakowywanie.

Zestaw konstrukcyjny wysłali w zwykłej torbie zamykanej na zamek, choć dość grubej.
Moim zdaniem taki zestaw naprawdę zyskałby na ładnym opakowaniu. Nie w celu ochrony przed uszkodzeniami, ale w celu zapewnienia estetyki zewnętrznej. Przecież rzecz powinna sprawiać przyjemność już na etapie rozpakowywania, bo to zestaw konstrukcyjny.

Pakiet zawierał:
Instrukcje
Płytka drukowana
Kabel do podłączenia do mierzonych obwodów
Dwie torby składników
Wyświetlacz.

Parametry techniczne urządzenia są bardzo skromne, gdyż dla mnie jest to bardziej zestaw treningowy niż przyrząd pomiarowy, chociaż nawet przy pomocy tego urządzenia można przeprowadzić pomiary, choć proste.

Zestaw zawiera również szczegółowe instrukcje dotyczące kolorów na dwóch arkuszach.
Instrukcje opisują kolejność montażu, kalibracji i krótką instrukcję obsługi.
Jedynym minusem jest to, że wszystko jest po angielsku, ale zdjęcia są zrobione wyraźnie, więc nawet w tej wersji większość będzie zrozumiała.
Instrukcje wskazują nawet położenie elementów i tworzą „pola wyboru”, w których należy zaznaczyć haczyk po ukończeniu określonego etapu. Bardzo przemyślany.

Na osobnej kartce znajduje się wykaz komponentów SMD.
Warto zaznaczyć, że istnieją co najmniej dwa warianty urządzenia. W pierwszym lutowany jest początkowo tylko mikrokontroler, w drugim lutowane są wszystkie elementy SMD.
Pierwsza opcja przeznaczona jest dla nieco bardziej doświadczonych użytkowników.
Właśnie tę opcję uwzględniam w mojej recenzji, o istnieniu drugiej opcji dowiedziałam się później.

Płytka drukowana jest dwustronna, tak jak w poprzedniej recenzji, nawet kolor jest taki sam.
Na górze znajduje się maska ​​z oznaczeniem elementów, jedna część elementów jest w pełni oznaczona, druga posiada jedynie numer pozycji zgodnie ze schematem.

Na odwrotnej stronie nie ma żadnych oznaczeń, jest jedynie oznaczenie zworek i nazwa modelu urządzenia.
Deska pokryta jest maskownicą, a maska ​​jest bardzo trwała (musiałem to mimowolnie sprawdzić), co moim zdaniem jest potrzebne szczególnie początkującym, gdyż podczas montażu trudno cokolwiek uszkodzić.

Jak pisałem powyżej, na płytce są zaznaczone oznaczenia montowanych elementów, oznaczenia są czytelne, do tego elementu nie ma żadnych zastrzeżeń.

Wszystkie styki są cynowane, płytkę lutuje się bardzo łatwo, no cóż, prawie łatwo, więcej o tym niuansie w dziale montaż :)

Jak pisałem powyżej, na płytce preinstalowany jest mikrokontroler
Jest to 32-bitowy mikrokontroler oparty na 32-bitowym rdzeniu ARM Cortex™-M3.
Maksymalna częstotliwość robocza wynosi 72 MHz i posiada również 2 x 12-bitowy przetwornik ADC 1 μs.

Po obu stronach płytki wskazany jest jej model, DSO138.

Wróćmy do listy komponentów.
Małe elementy radiowe, złącza itp. Pakowane w małe torby zatrzaskowe.

Wysyp zawartość dużej torby na stół. Wewnątrz znajdują się złącza, podstawki i kondensatory elektrolityczne. W opakowaniu znajdują się jeszcze dwie małe torebeczki :)

Po otwarciu wszystkich opakowań widzimy całkiem sporo komponentów radiowych. Chociaż biorąc pod uwagę, że jest to oscyloskop cyfrowy, spodziewałem się więcej.
Fajnie, że rezystory SMD są oznaczone, chociaż moim zdaniem nie zaszkodzi oznaczyć również zwykłe rezystory lub dodać małą instrukcję kodowania kolorami w zestawie.

Wyświetlacz zapakowany jest w miękki materiał, który jak się okazało nie ślizga się, dzięki czemu nie zwisa w torbie, a płytka drukowana chroni go przed uszkodzeniami w transporcie.
Mimo to uważam, że zwykłe opakowanie nie zaszkodzi.

W urządzeniu zastosowano 2,4-calowy wyświetlacz TFT LCD z podświetleniem LED.
Rozdzielczość ekranu 320x240 pikseli.

W zestawie znajduje się także mały kabel. Do podłączenia do oscyloskopu służy standardowe złącze BNC, na drugim końcu kabla znajduje się para zacisków krokodylkowych.
Kabel jest średnio miękki, krokodyle są dość duże.

Oto widok całego zestawu całkowicie rozłożonego.

Teraz możesz przejść do właściwego montażu tego konstruktora, a jednocześnie spróbować zorientować się, jak trudne jest to.

Ostatnim razem montaż zacząłem od rezystorów, jako najniższych elementów na płytce.
Jeżeli dysponujesz elementami SMD to lepiej zacząć od nich montaż.
W tym celu na załączonej kartce rozłożyłem wszystkie elementy SMD, wskazując na schemacie ich wartość nominalną i oznaczenie położenia.

Przygotowując się do lutowania pomyślałem, że elementy są w za małej obudowie dla początkującego, można by zastosować rezystory o wielkości 1206 zamiast 0805. Różnica w zajmowanej przestrzeni jest niewielka, ale jednak lutowanie jest łatwiejsze.
Druga myśl była taka - teraz zgubię rezystor i nie znajdę go. OK, rozkręcę stół i wyjmę drugi taki rezystor, ale nie każdy ma taki wybór. W tym przypadku producent o to zadbał.
Dałem wszystkie rezystory (szkoda, że ​​nie były to mikroukłady) o jeden więcej, tj. w rezerwie, bardzo ostrożnie, przesunięty.

Następnie opowiem trochę o tym, jak ja lutuję takie elementy i jak radzę to innym, ale to tylko moje zdanie, oczywiście każdy może to zrobić na swój sposób.
Czasami elementy SMD lutuje się specjalną pastą, jednak nieczęsto zdarza się, aby początkujący radioamator (i nawet nie początkujący) ją posiadał, dlatego pokażę Wam jak łatwiej jest się bez niej obejść.
Bierzemy komponent pęsetą i nakładamy go na miejsce instalacji.

Ogólnie rzecz biorąc, często najpierw pokrywam miejsce montażu elementu topnikiem; ułatwia to lutowanie, ale komplikuje czyszczenie płytki; czasami może być trudno zmyć topnik spod elementu.
Dlatego w tym przypadku po prostu użyłem lutu rurowego 1 mm z topnikiem.
Trzymając element pęsetą, umieść kroplę lutowia na grocie lutownicy i przylutuj jedną stronę elementu.
Nie ma problemu, jeśli lutowanie wyjdzie brzydkie lub niezbyt mocne, na tym etapie wystarczy, że element się skleja.
Następnie powtarzamy operację z pozostałymi komponentami.
Po zabezpieczeniu w ten sposób wszystkich elementów (lub wszystkich elementów o tym samym nominale) możemy je bezpiecznie przylutować według potrzeb, w tym celu obracamy płytkę tak, aby już przylutowana strona znajdowała się po lewej stronie i przytrzymujemy lutownicę żelazo w prawej ręce (jeśli jesteś praworęczny), a lutowanie w lewej, przechodzimy przez wszystkie nielutowane miejsca. Jeśli lutowanie drugiej strony nie jest zadowalające, należy obrócić płytkę o 180 stopni i analogicznie przylutować drugą stronę elementu.
Dzięki temu jest to łatwiejsze i szybsze niż lutowanie każdego elementu osobno.

Tutaj na zdjęciu widać kilka zainstalowanych rezystorów, ale jak dotąd przylutowanych tylko z jednej strony.

Mikroukłady w obudowie SMD są oznaczone w taki sam sposób, jak w zwykłej, po lewej stronie od znaku (choć zwykle w lewym dolnym rogu, patrząc na oznaczenie) znajduje się pierwszy styk, pozostałe są liczone w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
Zdjęcie pokazuje miejsce instalacji mikroukładu i przykład sposobu jego instalacji.

Z mikroukładami postępujemy zupełnie analogicznie jak w przykładzie z rezystorami.
Umieszczamy mikroukład na podkładkach, lutujemy dowolny pin (najlepiej ten najbardziej zewnętrzny), lekko korygujemy położenie mikroukładu (jeśli to konieczne) i lutujemy pozostałe styki.
Z mikroukładem stabilizatora można robić różne rzeczy, ale radzę najpierw przylutować płatek, a potem pola stykowe, wtedy mikroukład na pewno będzie leżał płasko na płytce.
Ale nikt nie zabrania lutowania najpierw najbardziej zewnętrznego pinu, a potem wszystkich pozostałych.

Wszystkie elementy SMD zamontowane i zlutowane, zostało kilka rezystorów, po jednym każdej wartości, włóż je do torby, może kiedyś się przydadzą.

Przejdźmy do instalowania konwencjonalnych rezystorów.
W ostatniej recenzji mówiłem trochę o kodowaniu kolorami. Tym razem radzę po prostu zmierzyć rezystancję rezystorów za pomocą multimetru.
Faktem jest, że rezystory są bardzo małe, a przy takich rozmiarach oznaczenie koloru jest bardzo trudne do odczytania (im mniejsza powierzchnia malowanej powierzchni, tym trudniej określić kolor).
Początkowo szukałem w instrukcji spisu nominałów i oznaczeń pozycyjnych, ale nie udało mi się ich znaleźć, bo szukałem ich w formie płytki, a po zamontowaniu okazało się, że były na zdjęciach, z checkboxami do oznaczania ustalonych pozycji.
Przez moją nieostrożność musiałem wykonać własną płytkę, na której ułożyłem zamontowane elementy obok siebie.
Po lewej widać osobno rezystor, który przy składaniu płytki okazał się zbędny, więc zostawiłem go na koniec.

Z rezystorami postępujemy analogicznie jak w poprzedniej recenzji, kształtujemy końcówki za pomocą pęsety (lub specjalnego trzpienia), tak aby rezystor łatwo wszedł na swoje miejsce.
Uważaj, oznaczenia położenia elementów na planszy można nie tylko oznaczyć, ale także PODPISAĆ, a to może zrobić ci okrutny żart, szczególnie jeśli na planszy znajduje się wiele elementów w jednym rzędzie.

Tutaj wyszedł mały minus płytki drukowanej.
Faktem jest, że otwory na rezystory mają bardzo dużą średnicę, a ponieważ instalacja jest stosunkowo ciasna, zdecydowałem się na zagięcie przewodów, ale nie za mocno, przez co nie trzymają się one zbyt dobrze w takich otworach.

Ze względu na to, że rezystory nie trzymały zbyt dobrze, radzę nie wpisywać wszystkich wartości na raz, ale zamontować połowę lub trzecią, następnie je przylutować i zamontować resztę.
Nie bójcie się zbytnio obgryzać pinów, płytka dwustronna z metalizacją wybacza takie rzeczy, zawsze można wlutować rezystor nawet na górze, czego nie da się zrobić na jednostronnej płytce drukowanej.

To wszystko, rezystory są uszczelnione, przejdźmy do kondensatorów.
Potraktowałem je tak samo jak rezystory, układając je zgodnie z płytką.
Swoją drogą został mi jeszcze jeden rezystor dodatkowy, widocznie przez przypadek go włożyli.

Kilka słów o etykietowaniu.
Takie kondensatory są oznaczone w taki sam sposób, jak rezystory.
Pierwsze dwie cyfry to liczba, trzecia cyfra to liczba zer po liczbie.
Wynikowy wynik jest równy pojemności w pikofaradach.
Ale na tej płycie znajdują się kondensatory, które nie podlegają temu oznaczeniu, są to wartości 1, 3 i 22 pF.
Oznacza się je po prostu poprzez wskazanie pojemności, ponieważ pojemność jest mniejsza niż 100 pF, tj. mniej niż trzy cyfry.

Najpierw lutuję małe kondensatory zgodnie z oznaczeniami pozycji (to quest).

Z kondensatorami o pojemności 100 nF trochę pojechałem, nie dokładając ich od razu do płytki, musiałem to później zrobić ręcznie.

Nie zgiąłem też całkowicie wyprowadzeń kondensatorów, ale przy około 45 stopniach to w zupełności wystarczy, aby zapobiec wypadnięciu elementu.
Swoją drogą na tym zdjęciu widać, że miejsca łączenia ze wspólnym stykiem płytki są wykonane prawidłowo, jest tam pierścieniowa szczelina ograniczająca przenikanie ciepła, ułatwia to lutowanie takich miejsc.

Jakoś odpocząłem trochę na tej płytce i przypomniałem sobie o dławikach i diodach po wlutowaniu kondensatorów ceramicznych, chociaż lepiej byłoby przylutować je przed nimi.
Ale to nie zmieniło tak naprawdę sytuacji, więc przejdźmy do nich.
Do płytki dołączono trzy dławiki i dwie diody (1N4007 i 1N5815).

Z diodami wszystko jasne, lokalizacja jest oznaczona, katoda jest oznaczona białym paskiem na samej diodzie i na płytce, bardzo trudno to pomylić.
Z dławikami może to być trochę bardziej skomplikowane, czasami są one również oznaczone kolorami, na szczęście w tym przypadku wszystkie trzy dławiki mają tę samą ocenę :)

Na płytce dławiki są oznaczone literą L i falowaną linią.
Na zdjęciu fragment płytki z uszczelnionymi dławikami i diodami.

Oscyloskop wykorzystuje dwa tranzystory o różnej przewodności i dwa mikroukłady stabilizujące o różnej polaryzacji. W związku z tym należy zachować ostrożność podczas instalacji, ponieważ oznaczenie 78L05 jest bardzo podobne do 79L05, ale jeśli umieścisz je odwrotnie, najprawdopodobniej wybierzesz nowe.
Z tranzystorami jest to trochę prostsze, chociaż płytka po prostu pokazuje przewodność bez wskazania typu tranzystora, ale typ tranzystora i oznaczenie jego położenia można łatwo zobaczyć na schemacie lub mapie instalacji podzespołów.
Zaciski są tutaj zauważalnie trudniejsze do uformowania, ponieważ wszystkie trzy zaciski wymagają uformowania, lepiej się nie spieszyć, aby nie połamać zacisków.

Wnioski formułuje się w ten sam sposób, co upraszcza zadanie.
Położenie tranzystorów i stabilizatorów jest wskazane na płytce, ale na wszelki wypadek zrobiłem zdjęcie jak należy je zamontować.

W zestawie znajdował się mocny (względnie) induktor, który służy w przetworniku do uzyskania ujemnej polaryzacji oraz rezonator kwarcowy.
Nie muszą wyciągać wniosków.

Teraz o rezonatorze kwarcowym, jest on wykonany dla częstotliwości 8 MHz, nie ma również polaryzacji, ale lepiej podłożyć pod niego kawałek taśmy, ponieważ jego korpus jest metalowy i leży na torach. Deska została przykryta maską ochronną, ale jakoś jestem przyzwyczajony do robienia w takich przypadkach jakiegoś podkładu, dla bezpieczeństwa.
Nie dziwcie się, że na początku wskazałem, że procesor ma maksymalną częstotliwość 72 MHz, a kwarc kosztuje tylko 8, wewnątrz procesora znajdują się zarówno dzielniki częstotliwości, jak i czasami mnożniki, dzięki czemu rdzeń może spokojnie pracować np. , przy częstotliwości 8x8 = 64 MHz.
Z jakiegoś powodu styki cewki na płytce są kwadratowe i okrągłe, chociaż sama cewka jest elementem niepolarnym, więc po prostu ją przylutowujemy, lepiej nie zginać przewodów.

Zestaw zawierał sporo kondensatorów elektrolitycznych, wszystkie mają tę samą pojemność 100 μF i napięcie 16 woltów.
Muszą być przylutowane z zachowaniem właściwej polaryzacji, w przeciwnym razie możliwe są efekty pirotechniczne :)
Długi przewód kondensatora to styk dodatni. Na płytce znajdują się oznaczenia biegunowości zarówno w pobliżu odpowiedniego pinu, jak i obok okręgu oznaczającego położenie kondensatora, co jest całkiem wygodne.
Oznaczone jest wyjście dodatnie. Czasami oznaczają to jako negatywne i w takim przypadku mniej więcej połowa koła jest zacieniona. Jest też producent sprzętu komputerowego, taki jak Asus, który przyćmiewa pozytywną stronę, więc zawsze trzeba zachować ostrożność.

Stopniowo dotarliśmy do dość rzadkiego elementu, kondensatora trymera.
Jest to kondensator, którego pojemność można zmieniać w małych granicach, na przykład 10-30 pF, zwykle pojemność tych kondensatorów jest niewielka, do 40-50 pF.
Generalnie jest to element niepolarny, tj. Formalnie nie ma znaczenia, jak to lutujesz, ale czasami ważne jest, jak to lutujesz.
Kondensator zawiera szczelinę na śrubokręt (jak łeb małej śruby), która ma połączenie elektryczne z jednym z zacisków. Tak w tym obwodzie jeden zacisk kondensatora jest podłączony do wspólnego przewodu płytki, a drugi do pozostałych elementów.
Aby zmniejszyć wpływ śrubokręta na parametry obwodu, należy go przylutować tak, aby pin podłączony do gniazda był połączony ze wspólnym przewodem płytki.
Na płytce jest zaznaczone sposób lutowania, w dalszej części recenzji pojawi się zdjęcie, na którym będzie to widać.

Przyciski i przełączniki.
No cóż, trudno tu coś zrobić źle, bo bardzo trudno je jakoś wstawić :)
Mogę tylko powiedzieć, że zaciski korpusu przełącznika należy przylutować do płytki.
W przypadku przełącznika nie tylko zwiększy to wytrzymałość, ale także połączy korpus przełącznika ze wspólnym stykiem płytki, a korpus przełącznika będzie działał jak ekran przed zakłóceniami.

Złącza.
Najtrudniejsza część pod względem lutowania. Jest to trudne nie ze względu na dokładność czy mały rozmiar elementu, ale wręcz przeciwnie, czasami trudno jest rozgrzać miejsce lutowania, dlatego w przypadku złącza BNC lepiej jest wziąć lutownicę o większej mocy.

Na zdjęciu widać -
Wlutowanie złącza BNC, dodatkowego złącza zasilania (jedyne złącze, które można tu zamontować odwrotnie) oraz złącza USB.

Był drobny problem ze wskaźnikiem, a raczej ze złączami do jego podłączenia.
W zestawie zapomniano o parze podwójnych styków (pinów), służą one tutaj do zabezpieczenia boku kierunkowskazu naprzeciwko złącza sygnałowego.

Ale po przyjrzeniu się pinom złącza sygnałowego zdałem sobie sprawę, że niektóre styki można łatwo odgryźć i wykorzystać zamiast brakujących.
Mógłbym otworzyć szufladę biurka i wyjąć stamtąd takie złącze, ale byłoby to nieciekawe i w pewnym stopniu nieuczciwe.

Do płytki przylutowujemy gniazda (tzw. żeńskie) części złączy.

Płytka ma wyjście wbudowanego generatora 1KHz, będzie nam potrzebne później, mimo że te dwa styki są ze sobą połączone, to i tak wlutujemy zworkę, wygodnie będzie podłączyć „krokodylowy” kabel sygnałowy.
W przypadku zworki wygodnie jest zastosować ugryziony przewód kondensatora elektrolitycznego, są one długie i dość sztywne.
Zworka ta znajduje się po lewej stronie złącza zasilania.

Na planszy znajduje się także kilka ważnych skoczków.
Jeden z nich, tzw JP3 należy go natychmiast zewrzeć, robi się to za pomocą kropli lutowia.

Z drugim skoczkiem sprawa jest nieco bardziej skomplikowana.
Najpierw należy podłączyć multimetr w trybie pomiaru napięcia w punkcie testowym znajdującym się nad płatkiem układu stabilizatora. Drugą sondę podłączamy do dowolnego styku podłączonego do wspólnego styku płytki, np. do złącza USB.
Zasilanie jest dostarczane do płytki i sprawdzane jest napięcie w punkcie testowym, jeśli wszystko jest w porządku, powinno wynosić około 3,3 wolta.

Po tym swetrze JP4, umieszczony nieco na lewo i poniżej stabilizatora, również łączy się za pomocą kropli lutowia.

Z tyłu płytki znajdują się jeszcze cztery zworki, nie trzeba ich dotykać, są to zworki technologiczne służące do diagnozowania płytki i przełączania procesora w tryb oprogramowania układowego.

Wróćmy do wyświetlacza. Jak pisałem powyżej, musiałem odgryźć kilka par styków, aby móc nimi zastąpić brakujące.
Ale przy składaniu postanowiłem nie wygryzać zewnętrznych par, ale jakby od środka i przylutować zewnętrzną na miejscu, żeby trudniej było coś pomylić podczas montażu.

Mimo że na wyświetlaczu znajduje się folia ochronna, podczas lutowania złącza zalecałbym przykrycie ekranu kawałkiem papieru, wówczas krople wrzącego topnika będą spadać na papier, a nie na ekran.

To tyle, można podłączyć zasilanie i sprawdzić :)
Nawiasem mówiąc, jedna z diod, które wcześniej przylutowaliśmy, służy do ochrony elektroniki przed nieprawidłowym podłączeniem zasilania, ze strony programisty jest to przydatny krok, ponieważ płytkę można spalić z niewłaściwą polaryzacją w ciągu sekundy.
Tablica wskazuje zasilanie 9 woltów, ale określony jest zakres do 12 woltów.
W testach płytkę zasilałem z zasilacza 12 Volt, ale próbowałem też z dwóch połączonych szeregowo baterii litowych, różnica polegała tylko na nieco mniejszej jasności podświetlenia ekranu, myślę, że przy zastosowaniu stabilizatora 5 Volt przy niskim spadku i usunięciu diody ochronnej (lub podłączeniu jej równolegle z zasilaczem i zamontowaniu bezpiecznika) można łatwo zasilić płytkę z dwóch akumulatorów litowych.
Alternatywnie użyj konwertera zasilania 3,7–5 V.

Ponieważ uruchomienie deski przebiegło pomyślnie, lepiej umyć deskę przed jej ustawieniem.
Ja używam acetonu, choć jest zabroniony w sprzedaży, ale są niewielkie zapasy, opcjonalnie używaliśmy też toluenu, lub w skrajnych przypadkach alkoholu medycznego.
Ale deskę należy umyć, nie trzeba jej całkowicie „kąpać”, wystarczy przesunąć ją od dołu wacikiem.

Na koniec stawiamy deskę „na nóżkach” za pomocą dostarczonych stojaków, są one oczywiście trochę mniejsze niż to konieczne i trochę zwisają, ale i tak jest to wygodniejsze niż postawienie jej na stole, nie mówiąc już o fakt, że szpilki części mogą porysować blat stołu itd. w ten sposób nic nie przedostanie się pod deskę i nie spowoduje zwarcia niczego pod nią.

Pierwszy test pochodzi z wbudowanego generatora, w tym celu podłączamy krokodyl z czerwonym izolatorem do zworki w pobliżu złącza zasilania, nie ma potrzeby podłączania nigdzie czarnego przewodu.

Prawie zapomniałem, kilka słów o przeznaczeniu przełączników i przycisków.
Po lewej stronie znajdują się trzy przełączniki trójpozycyjne.
Górny przełącza tryb pracy wejścia.
Uziemiony
Tryb pracy bez uwzględnienia składowej stałej lub AC, lub tryb pracy z zamkniętym wejściem. Dobrze nadaje się do pomiarów prądu przemiennego.
Tryb pracy z możliwością pomiaru prądu stałego lub tryb pracy z otwartym wejściem. Umożliwia pomiary z uwzględnieniem składowej stałej napięcia.

Przełączniki drugi i trzeci umożliwiają wybór skali wzdłuż osi napięcia.
Jeśli wybrano 1 Volt, oznacza to, że w tym trybie odchylenie jednej komórki skali ekranu będzie równe napięciu 1 Volt.
Jednocześnie środkowy przełącznik pozwala wybrać napięcie, a dolny mnożnik, dlatego za pomocą trzech przełączników można wybrać dziewięć stałych poziomów napięcia od 10 mV do 5 woltów na ogniwo.

Po prawej stronie znajdują się przyciski sterujące trybami skanowania i trybami pracy.
Opis przycisków od góry do dołu.
1. Krótkie naciśnięcie powoduje włączenie trybu HOLD, tj. zapisywanie odczytów na wyświetlaczu. gdy jest długi (ponad 3 sekundy), włącza lub wyłącza tryb cyfrowego wyjścia danych parametrów sygnału, częstotliwości, okresu, napięcia.
2. Przycisk zwiększania wybranego parametru
3. Przycisk zmniejszania wybranego parametru.
4. Przycisk umożliwiający przełączanie trybów pracy.
Kontrola czasu przemiatania, zakres od 10 µs do 500 sek.
Wybierz tryb działania wyzwalacza synchronizacji: Auto, Normal i Standby.
Tryb przechwytywania sygnału synchronizacji przez wyzwalacz, z przodu lub z tyłu sygnału.
Wybór poziomu napięcia przechwytywania sygnału wyzwalającego synchronizację.
Przewijanie przebiegu w poziomie umożliwia podgląd sygnału „poza ekranem”
Ustawienie pionowej pozycji oscylogramu pomaga przy pomiarze napięć sygnałowych oraz gdy oscylogram nie mieści się na ekranie...
Przycisk resetowania, po prostu ponownie uruchamiając oscyloskop, jak się okazało, jest czasem bardzo wygodny.
Obok przycisku znajduje się zielona dioda LED, która miga podczas synchronizacji oscyloskopu.

Wszystkie tryby przy wyłączonym urządzeniu są zapamiętywane i włącza się w takim trybie, w jakim zostało wyłączone.

Na płytce jest też złącze USB, ale o ile rozumiem, w tej wersji nie jest ono wykorzystywane, po podłączeniu do komputera wyświetla informację, że wykryto nieznane urządzenie.
Istnieją również styki do flashowania urządzenia.

Wszystkie tryby wybrane za pomocą przycisków lub przełączników są powielane na ekranie oscyloskopu.

Nie aktualizowałem wersji oprogramowania, ponieważ jest to w tej chwili najnowsza 113-13801-042

Konfiguracja urządzenia jest bardzo prosta, pomaga w tym wbudowany generator.
Najprawdopodobniej po podłączeniu do wbudowanego prostokątnego generatora impulsów zobaczysz następujący obrazek: zamiast nawet prostokątów nastąpi albo „zapadnięcie” kąta góra/dół, w dół lub w górę.

Można to skorygować, obracając kondensatory strojenia.
Istnieją dwa kondensatory, w trybie 0,1 V regulujemy C4, odpowiednio w trybie 1 V, C6. W trybie 10mV nie dokonuje się żadnej regulacji.

Dostosowując należy uzyskać na ekranie równe prostokątne impulsy, jak pokazano na zdjęciu.

Przyjrzałem się temu sygnałowi innym oscyloskopem, moim zdaniem jest on na tyle „gładki”, że można skalibrować ten oscyloskop.

Mimo, że kondensatory są zamontowane prawidłowo, to nawet w tej opcji jest lekki wpływ metalowego śrubokręta, dopóki trzymamy końcówkę na regulowanym elemencie, efekt jest ten sam, po zdjęciu końcówki wynik się zmienia nieznacznie.
W tej opcji albo dokręć go małymi przesunięciami, albo użyj plastikowego (dielektrycznego) śrubokręta.
Dostałem taki śrubokręt z jakąś kamerą Hikvision.

Z jednej strony ma końcówkę krzyżową, ściętą specjalnie pod takie kondensatory, z drugiej jest prosta.

Ponieważ ten oscyloskop jest bardziej urządzeniem do badania zasad działania niż prawdziwie pełnoprawnym urządzeniem, nie widzę sensu przeprowadzania pełnych testów, chociaż pokażę i sprawdzę najważniejsze rzeczy.
1. Całkiem zapomniałem, czasem w pracy na dole ekranu pojawia się reklama producenta :)
2. Wyświetla cyfrowe wartości parametru sygnału, sygnał jest dostarczany z wbudowanego prostokątnego generatora impulsów.
3. Jest to szum wewnętrzny wejścia oscyloskopu, widziałem wzmianki o tym w Internecie, a także fakt, że nowa wersja ma niższy poziom szumów.
4. Aby sprawdzić czy to naprawdę szum z części analogowej a nie zakłócenia przełączyłem oscyloskop w tryb ze zwartym wejściem.

1. Zmieniono czas przemiatania na 500 sekund na tryb podziału, jak dla mnie, cóż, jest to absolutnie dla entuzjastów sportów ekstremalnych.
2. Poziom sygnału wejściowego można zmieniać od 10 mV na komórkę
3. Do 5 woltów na ogniwo.
4. Sygnał prostokątny o częstotliwości 10 KHz z generatora oscyloskopu DS203.

1. Sygnał prostokątny o częstotliwości 50 KHz z generatora oscyloskopu DS203. Można zauważyć, że na tej częstotliwości sygnał jest już mocno zniekształcony. 100 kHz nie ma już większego sensu.
2. Sygnał sinusoidalny o częstotliwości 20 KHz z generatora oscyloskopu DS203.
3. Sygnał trójkątny o częstotliwości 20 KHz z generatora oscyloskopu DS203.
4. Sygnał rampowy o częstotliwości 20 KHz z generatora oscyloskopu DS203.

Następnie postanowiłem trochę przyjrzeć się jak zachowuje się urządzenie podczas pracy z sygnałem sinusoidalnym zasilanym z generatora analogowego i porównać to z moim DS203
1. Częstotliwość 1 kHz
2. Częstotliwość 10 kHz

1. Częstotliwość 100KHz, w projektancie nie można wybrać czasu przemiatania mniejszego niż 10ms, dlatego to jedyny sposób :(
2. A tak może wyglądać sygnał sinusoidalny o częstotliwości 20KHz podawany z DS203, ale w innym trybie dzielnika wejściowego. Powyżej był zrzut ekranu takiego sygnału, ale podany w pozycji dzielnika 1 Volt x 1, tutaj sygnał jest w trybie 0,1 Volt x 5.
Poniżej możesz zobaczyć, jak wygląda ten sygnał po doprowadzeniu do DS203

Sygnał 20 kHz dostarczany z generatora analogowego.

Zdjęcie porównawcze dwóch oscyloskopów DSO138 i DS203. Obydwa podłączone są do analogowego generatora sinusoidalnego o częstotliwości 20 kHz, oba oscyloskopy ustawione są na ten sam tryb pracy.

Streszczenie.
plusy
Ciekawy projekt edukacyjny
Wysokiej jakości płytka drukowana, trwała powłoka ochronna.
Zestaw poradzi sobie nawet początkujący radioamator.
Opakowanie przemyślane, byłem zadowolony z dołączonych rezystorów zapasowych.
Instrukcja dobrze opisuje proces montażu.

Minusy
Sygnał wejściowy o niskiej częstotliwości.
Zapomnieli dołączyć kilka styków do mocowania wskaźnika.
Proste opakowanie.

Moja opinia. Powiem krótko, gdybym w dzieciństwie miał założoną taką konstrukcję, to pewnie byłbym bardzo zadowolony, mimo jej mankamentów.
Krótko mówiąc, konstruktor mnie miło zaskoczył, uważam go za dobrą bazę zarówno do zdobywania doświadczenia w montażu i ustawianiu urządzenia elektronicznego, jak i do pracy z bardzo ważnym urządzeniem dla radioamatora – oscyloskopem. Może to być proste, nawet bez pamięci i przy niskiej częstotliwości, ale jest znacznie lepsze niż grzebanie w kartach dźwiękowych.
Oczywiście nie można go uważać za poważne urządzenie, ale nie jako takie jest pozycjonowane, ale przede wszystkim jako projektant.
Dlaczego zamówiłem tego projektanta? Tak, było po prostu ciekawie, bo wszyscy kochamy zabawki :)

Mam nadzieję, że recenzja była ciekawa i przydatna, czekam na sugestie dotyczące możliwości przetestowania :)
Cóż, jak zawsze dodatkowe materiały, oprogramowanie, instrukcje, źródła, schemat, opis -

Przedstawiam Wam recenzję sondy oscyloskopowej po ponad 3 miesiącach użytkowania.
Aktualizacja 22.02.2019: recenzja została uzupełniona z uwzględnieniem doświadczeń zdobytych podczas obsługi sondy. Dodatek na końcu recenzji.

Zamiast wstępu

W momencie składania zamówienia (26.10.2014) sonda kosztowała 6,89 dolarów, ale miałem też monety BiK, biorąc pod uwagę, że cena wyniosła 6,55 i nie znalazłem tańszych ofert. Bagnet zamówiono 26 października i wysłano 28 października – czyli całkiem standardowe dwa dni dla BiK. Przesyłka nie miała numeru przesyłki. Nie udostępniam zdjęć przesyłki i opakowania. BIK nigdy nie był słynący z dobrej jakości opakowań (choć nie zamawiałem u nich nic droższego niż 20 dolarów, myślę, że pakują drogie zamówienia znacznie lepiej). Obecnie cena bagnetu wynosi 4,17 USD, ale nie ma go w magazynie. BiK zmienił także zdjęcie sondy na stronie opisowej, z którego wynika, że ​​zmieniła się kolorystyka niektórych elementów (suwak przełącznika jest czarny, pierścienie są żółte, zaślepki są szare, aby dopasować je do sondy) i wyposażenia (są 2 razy więcej czapek i kilka mniej pierścieni) ). Swoją drogą ostatnia recenzja o sondzie na stronie sklepu jest moja. :)

Charakterystyka sondy ze strony sklepu:

Miarka została zapakowana w plastikową torebkę z instrukcją i wkładką, oto jej zawartość:

Kilka słów o przeznaczeniu tych wszystkich dodatkowych „rzeczy”.
Pierścienie mocowane są do złącza bagnetowego podłączonego do oscyloskopu i uchwytu sondy i służą do wygodnego określenia na podstawie koloru pierścieni, który uchwyt sondy jest podłączony do którego kanału oscyloskopu (ale ponieważ w zestawie znajduje się tylko jedna sonda, zestawu, pierścienie te przydadzą się posiadaczom samych kompletnych sond). Tutaj zmieniłem pierścienie na bagnecie na jasnozielone:

Nasadka w postaci nasadki służy do odizolowania od ogólnej, przydaje się, gdy trzeba „przebić” przewody/płytki sondą.

Prawie tę samą dyszę, różniącą się jedynie wypustkami po obu stronach igły sygnałowej, można używać jak pierwszej, ale równie wygodnie jest ją „wbijać” w płytki z elementami SMD. Czapki te są dość trudne do założenia i jeszcze trudniejsze do zdjęcia. :)

I na koniec, moim zdaniem najbardziej przydatna rzecz, to chwyt. Służy do trzymania sondy za przewód/wyjście mierzonego sygnału. Umożliwia przyleganie do grubości od ułamków milimetra do 2,5 mm. Działa tak jak powinno. Używam go, w przeciwieństwie do wszystkich opisanych powyżej, regularnie.





W zestawie znajduje się również śrubokręt z plastikową rączką do kalibracji sondy.
Wygląd samej sondy jest dość jasny z powyższych zdjęć, ale dla kompletności dodam zdjęcie z tej perspektywy:



Warto zaznaczyć, że instrukcja dołączona do zestawu nie jest tylko na pokaz, zawiera niemal wszystkie niezbędne informacje. Sam zobacz:



Ale powiem ci, o czym milczą instrukcje. Długość przewodu sondy z mocowaniem bagnetowym wynosi 104cm, długość rączki sondy od przewodu do igły 14cm (czyli całkowita długość sondy to 104+14=118cm, 2cm nie wystarczyło do osiągnięcia podanej wartości) 120cm), długość wspólnego drutu z krokodylem wynosi 14,5cm. Sonda nie wydzielała żadnych zapachów; podobała mi się miękkość/elastyczność kabla. Podczas użytkowania suwak przełącznika x1/x10 (przełącznik dzielnika) stał się mniej wyraźny w skrajnych pozycjach. Sama konstrukcja przełącznika nie budzi zaufania, staram się go używać jak najrzadziej (z reguły sonda pracuje zawsze w trybie x10), co polecam wszystkim użytkownikom podobnych sond. Wspólny przewód z krokodylem można zdemontować. Igła alarmowa nie jest na tyle ostra, aby można było się nią przypadkowo ukłuć, ale nie jest też tępa. Jeśli podczas użytkowania zrobił się matowy, nie zauważyłem tego. Metal, z którego jest wykonany, nie jest magnetyczny.
Jeszcze przed zamówieniem tej sondy, jak przystało na osobę kupującą przedmiot na własny użytek, zapoznałem się z nurtującymi mnie pytaniami dotyczącymi takich sond. I dlatego wiedziałem, że importowane złącze „BNC” na sondzie nie pasuje idealnie do naszego mocowania „CP-50-73” na oscyloskopie - złącze BNC nie jest wkręcane do końca. I wiedziałem, że można to łatwo naprawić za pomocą odpowiedniego pliku.
Faktycznie tak się stało - sonda była ciasno włożona w złącze wejściowe oscyloskopu, ale nie dało się jej naprawić - kąt obrobionych rowków na złączu BNC był trochę za duży. Cóż, zdejmuję go i ostrożnie ostrzę pilnikiem. Tak wygląda złącze BNC przystosowane do domowego bagnetu:



Warto zaznaczyć, że waga złącza BNC tej sondy jest znacznie mniejsza od masy złącza CP-50-74 dostarczonej sondy. Nie jest to zaskakujące, ponieważ BNC zużywa znacznie mniej metalu.

Kupiłem sondę do mojego oscyloskopu S1-65. Oscyloskop ten ma deklarowaną szerokość pasma kanału Y wynoszącą 0-35 MHz (przy odchyleniu odpowiedzi częstotliwościowej nie przekraczającym 3 dB, dla 5 mV/dz), pojemność wejściową nie większą niż 30 pF i rezystancję 1,0 MΩ ± 5%. Porównujemy to z charakterystyką sondy - rezystancja wejściowa jest odpowiednia, odpowiedni jest również zakres kompensacji pojemności. Te. brak przeciwwskazań :)
C1-65 posiada wbudowany kalibrator wytwarzający falę prostokątną o częstotliwości 1 kHz i amplitudzie od 0,02 do 50 V lub napięcie stałe w tym samym zakresie. Kalibrator przeznaczony jest specjalnie do sprawdzania i regulacji kanału Y oscyloskopu oraz całego dzielnika o współczynniku podziału Kd=10. Niestety wszedłem w posiadanie oscyloskopu z tylko jedną taką sondą (w dalszej części tekstu będę ją nazywał kompletną, choć tak naprawdę historia jej powstania jest mi nieznana):



Kalibrator oscyloskopu S1-65:

Tak wygląda schemat ideowy kompletnego dzielnika zdalnego do oscyloskopu S1-65 (którego nie mam):

Ale rzeczywisty schemat testowanego urządzenia nie jest mi znany, ponieważ jego konstrukcja nie jest składana, ale wiedząc, że sonda jest dzielnikiem napięcia z kompensacją częstotliwościową i znając jej parametry, sądzę, że on (obwód) wygląda tak:

Gdzie Rк to rezystancja centralnego rdzenia kabla sondy, a Ck to pojemność utworzona przez pobliski centralny rdzeń i oplot kabla sondy oraz jego instalację.
Parametry dzielnika prądu stałego oblicza się w następujący sposób:
Rezystancja sondy Rп=Rх+R2;
Współczynnik podziału Kd=R2/(Rx+R2).
gdzie Rx to rezystancja całkowita, składająca się z rezystancji połączonych szeregowo rezystora R1 i rdzenia centralnego (przewodu sygnałowego) kabla sondy Rk, równa 100 Ohm (mierzona chińskim multimetrem ADM-02), a R2 to rezystancja rezystancja wejściowa oscyloskopu (karta katalogowa).
Te. w naszym przypadku przy prądzie stałym dziesięciokrotny podział napięcia zapewnia dzielnik składający się z połączonego szeregowo rezystora 8,9999 MOhm (kabel +100 Ohm) i rezystancji wejściowej oscyloskopu 1,0 MOhm (±5%).
W przypadku prądu przemiennego parametry dzielnika są trudniejsze do obliczenia, ponieważ chodzi już o pojemności C1, pojemność kabla sondy i jego instalacji - Sk, kondensator dostrajający C2 i pojemność wejściową oscyloskopu, umownie określaną jako kondensator C3.
Jeżeli stosunek pojemności w dzielniku pojemnościowym utworzonym przez C1 i Ck+C2+C3 (zwany dalej Cx) jest równy stosunkowi rezystancji w dzielniku rezystancyjnym, to charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa sondy będzie równa cały zakres, począwszy od prądu stałego, aż do częstotliwości ograniczonych ogólną (aktywną + reaktancją) rezystancją sondy (w końcu 22,5 pf wskazane w charakterystyce sondy przy częstotliwości 35 MHz to reaktancja 202 Ohm ). Dlatego wybiera się wartość pojemności C1 z reguły równą 1/9 wartości pojemności Cx. W naszym przypadku całkowitą pojemność wejścia oscyloskopu i sondy przyjmiemy na 30 + 120 = 150 pF (w rzeczywistości mogłaby być większa, ale dokładnego pomiaru pojemności sondy nie da się zmierzyć, więc Wziąłem maksymalną wartość podaną w charakterystyce), dlatego pojemność kondensatora C1 nie powinna przekraczać 16,7 pF. Zmieniając pojemność kondensatora dostrajającego C2, osiąga się warunek kompensacji - Zc1*(R1+Rк)=Zcх*R2 (gdzie Z=1/2πFC).

Ustawianie kompensacji rysika.
Jak pokazano w instrukcji analizowanej sondy, gdy rozdzielacz sondy nie jest skonfigurowany, meander może przybrać jedną z dwóch postaci:

Tak wyglądają impulsy prostokątne, gdy pojemność sondy jest większa niż to konieczne.

I tak - gdy pojemność sondy jest mniejsza niż to konieczne. Oscylogramy z mojego oscyloskopu z sygnałem z kalibratora w skrajnych pozycjach kondensatora trymującego (C2). Nawiasem mówiąc, C2 znajduje się, jak już zrozumiałeś, na uchwycie bagnetowym:


I tak zbyt duża pojemność powoduje znaczne przepięcia na frontach, a niewystarczająca pojemność powoduje ich opóźnienia. Oczywiste jest, że przy wyregulowanym dzielniku kształt wierzchołka prostokątnego impulsu powinien zmierzać do płaskiej linii prostej (kształt prawdziwego prostokątnego impulsu różni się od prostokąta - w każdym razie jest kolec w postaci igły wzdłuż przodu impulsu i zaokrąglenie wzdłuż opadania). Zmieniając pojemność kondensatora C2, uzyskujemy na ekranie oscyloskopu impulsy prostokątne bez opadających krawędzi, amplituda przepięć na krawędziach nie powinna przekraczać 5-10% amplitudy impulsu. Dla większej przejrzystości/dokładności zdecydowałem się przeprowadzić regulację porównując kształt sygnału mierzonego sondą dostarczoną z sondą monitorowaną (biorąc pod uwagę powyższe przemyślenia). Rozpoczynając kalibrację dzielnika sondy z kalibratora wbudowanego w oscyloskop, odkryłem, jak „wolno” zmienia się kształt czoła impulsu przy znacznych obrotach kondensatora trymera (C2), co jednoznacznie wskazuje, że dla dokładniejszego kalibracja dzielnika sondy w moim przypadku wymaga zastosowania sygnału o wyższej częstotliwości. Oznacza to, że potrzebny był prostokątny generator impulsów o wyższej częstotliwości. Ponieważ w gospodarstwie nie było takiego gotowego generatora, w tym celu „zmontowano” generator impulsów HF. Cóż, „zmontowane” nie jest w tym przypadku do końca odpowiednim określeniem, ponieważ... cała konstrukcja to płytka Arduino (swoją drogą, w tamtym czasie płytka Arduino była domowej roboty) z wypełnionym i podłączonym do niej zasilaczem (szkic pisałem nie ja, a znajomy maksyma z zasobu arduino.ru). Przy dobrym źródle zasilania kształt prostokątnych impulsów wytwarzanych przez mikrokontroler atmega328 (na nim opiera się moja płyta Arduino) przy częstotliwości oscylatora głównego wynoszącej 16 MHz charakteryzuje się niewielkimi zniekształceniami przy częstotliwościach do 2 MHz. Zdecydowano się na dalszą kalibrację wbudowanego dzielnika badanej sondy przy częstotliwości 1 MHz. Tak wygląda zmontowany generator testowy:

A oto zdjęcie porównawcze podczas ustawiania rozdzielacza sondy:




1 MHz na dołączonej sondzie.




1 MHz na monitorowanej sondzie w trybie x1.


Również w trybie x10.
A tak na moim oscyloskopie wygląda szczyt impulsu o częstotliwości sygnału 4 MHz:

Kompletna sonda znajduje się po lewej stronie, oglądana w trybie x1 po prawej stronie.
Na zdjęciu wyraźnie widać, że sonda monitorowana w tym trybie pomiaru jest gorsza od sondy kompletnej i że obie sondy nie nadają się do tak dokładnej obserwacji kształtu sygnału RF (4 MHz). Utrata testowanej sondy w takim teście jest całkiem naturalna, ponieważ C2 jest podłączony do sondy i długość jego kabla jest znacznie większa (33 cm), a co za tym idzie, jest też większa jego pojemność. Natomiast w instrukcji sondy monitorowana sonda w trybie x1 sugeruje stosowanie częstotliwości do 6 MHz. Oczywiście jest to możliwe, ale jeśli czułość wejściowa Twojego oscyloskopu pozwala na obserwację sygnału z dzielnikiem (w trybie x10), to polecam używać go na częstotliwościach do 6 MHz, ponieważ zmniejsza to pojemność wejściową oscyloskopu, a zatem wprowadza mniej zniekształceń do badanego sygnału (wyraźny przykład na zdjęciu powyżej). Warto zaznaczyć, że nigdy nie udało mi się idealnie skalibrować sondy.
Wniosek - osobiście jestem w pełni usatysfakcjonowany sondą. W połączeniu z radzieckim oscyloskopem o szerokości pasma do 100 MHz i wejściem o wysokiej impedancji wygląda atrakcyjniej niż zestaw. Kupno go ma sens, jeśli nie masz kompletnego dzielnika zdalnego oscyloskopu.

Aktualizacja 22.02.2019

Kolejna przedmowa

Jakiś czas temu potrzebowałem nichromu/wolframu i szukając w Internecie znalazłem to, czego szukałem. Dowiedziałem się więc o cenie tych metali i nie opuściła mnie myśl, że tę sondę można w jakiś sposób tanio sprzedać - tak złożone/technologiczne urządzenie, które zawierało również drogie materiały (nichrom/wolfram). Ale podczas pracy sondy nie chciałem jej otwierać (założyłem, że nie jest składana). Jednak nie tak dawno temu styk w mocowaniu sondy zaczął zanikać i w związku z tym zaistniała potrzeba jego otwarcia. Przypomniałem sobie, że ktoś już pytał o otwarcie tej sondy i ocenę części w uchwycie. Po przejrzeniu osobistych wiadomości na stronie znalazłem tę korespondencję z towarzyszem -. Pokazał mi także jak demontuje się mocowanie bagnetowe takich sond.

Okazuje się, że bagnet można dość łatwo zdemontować - wystarczy wyciągnąć gumowany „ogon” sondy z metalowego trzonu bagnetu (patrz zdjęcie). Po tym odsłoni się przed nami część wewnętrznego świata sondy, a jednocześnie może przyjść rozczarowanie, bo... Rdzeń centralny sondy wykonany jest ze zwykłej skrętki miedzianej (bez nichromu/wolframu), a rezystancję rdzenia centralnego wynoszącą 100 omów uzyskuje się poprzez zastosowanie rezystora SMD wlutowanego na płytkę wewnątrz bagnetu. Również na płytce oprócz kondensatora strojenia i rezystora o wartości nominalnej 100 omów znajduje się jeszcze jeden rezystor o wartości nominalnej 33 omów. Wartość drugiego rezystora może różnić się od mojej w zależności od pojemności kondensatora strojenia i maksymalnej deklarowanej częstotliwości sondy.


Jak widać na zdjęciu topnik nie został zmyty.
Płytka przykręcana jest do metalowej ramy bagnetu za pomocą śruby M1,7.Śruba pełni także funkcję przewodnika - łączy tor płytki ze wspólną szyną (ramką).
Kabel sondy jest zaciśnięty z trzpieniem bagnetowym.
Przyczyną utraty kontaktu okazało się pęknięcie centralnego metalowego rdzenia od strony bagnetu. Po oczyszczeniu skalpelem pozostałej części styku centralnego została ona idealnie pokryta nieaktywnym topnikiem.

W rezultacie obwód sondy najprawdopodobniej wygląda tak:

Jakie wnioski można wyciągnąć? - Chińczycy to tacy Chińczycy :) A tak na serio, skoro rdzeń centralny jest wykonany z miedzi, to nie ma mowy o jakimkolwiek rozproszonym oporze. W związku z tym dokładność przy wysokich częstotliwościach będzie niższa... jednakże na otwartym rynku nie ma alternatyw w tej cenie.
Recenzja przypadła mi do gustu +39 +57

Oscyloskop to narzędzie, które posiada niemal każdy radioamator. Ale dla początkujących jest to zbyt drogie.

Problem wysokich kosztów można łatwo rozwiązać: istnieje wiele opcji wykonania oscyloskopu.

Komputer jest idealny do takiej modyfikacji, a jego funkcjonalność i wygląd nie ulegną żadnym zmianom.

Urządzenie i przeznaczenie

Schemat obwodu oscyloskopu jest trudny do zrozumienia dla początkującego radioamatora, dlatego nie należy go rozpatrywać jako całości, ale najpierw rozbić na osobne bloki:

Każdy blok reprezentuje odrębny mikroukład lub płytka.

Sygnał z badanego urządzenia podawany jest poprzez wejście Y na dzielnik wejściowy, który ustala czułość obwodu pomiarowego. Po przejściu przez przedwzmacniacz i linię opóźniającą dociera do wzmacniacza końcowego, który steruje odchyleniem pionowym wiązki wskaźnika. Im wyższy poziom sygnału, tym bardziej wiązka jest odchylana. Tak zaprojektowano kanał odchylenia pionowego.

Drugi kanał to odchylenie poziome, potrzebne do synchronizacji wiązki z sygnałem. Pozwala na utrzymanie belki w miejscu określonym przez ustawienia.

Bez synchronizacji wiązka będzie wypływać z ekranu.

Istnieją trzy rodzaje synchronizacji: ze źródła zewnętrznego, z sieci i z badanego sygnału. Jeśli sygnał ma stałą częstotliwość, lepiej zastosować z niego synchronizację. Źródłem zewnętrznym jest zazwyczaj generator sygnału laboratoryjnego. Zamiast tego nadaje się do tego smartfon z zainstalowaną specjalną aplikacją, która moduluje sygnał impulsowy i wyprowadza go na gniazdo słuchawkowe.

Oscyloskopy służą do naprawy, projektowania i konfiguracji różnych urządzeń elektronicznych. To zawiera diagnostyka systemów samochodowych, rozwiązywanie problemów w sprzęcie AGD i nie tylko.

Oscyloskop mierzy:

  • Poziom sygnału.
  • Jego kształt.
  • Szybkość wzrostu tętna.
  • Amplituda.

Umożliwia także przesunięcie sygnału do tysięcznych części sekundy i obejrzenie go ze szczegółami.

Większość oscyloskopów ma wbudowany licznik częstotliwości.

Oscyloskop podłączony przez USB

Istnieje wiele opcji tworzenia domowych oscyloskopów USB, ale nie wszystkie z nich są dostępne dla początkujących. Najprostszą opcją byłoby złożenie go z gotowych elementów. Są sprzedawane w sklepach radiowych. Tańszą opcją byłby zakup tych podzespołów do radia w chińskich sklepach internetowych, trzeba jednak pamiętać, że podzespoły zakupione w Chinach mogą dotrzeć w stanie uszkodzonym, a pieniądze za nie nie zawsze zostaną zwrócone. Po złożeniu powinieneś otrzymać mały dekoder, który można podłączyć do komputera.

Ta wersja oscyloskopu ma najwyższą dokładność. Jeśli pojawi się problem, jaki oscyloskop wybrać do naprawy laptopów i innego skomplikowanego sprzętu, lepiej się na niego zdecydować.

Do produkcji będziesz potrzebować:

  • Plansza z oddzielnymi torami.
  • Procesor CY7C68013A.
  • AD9288−40BRSZ Układ przetwornika analogowo-cyfrowego.
  • Kondensatory, rezystory, dławiki i tranzystory. Wartości tych elementów pokazano na schemacie obwodu.
  • Lutownica do uszczelniania elementów SMD.
  • Drut w izolacji lakierowej o przekroju 0,1 mm².
  • Rdzeń toroidalny do uzwojenia transformatora.
  • Kawałek włókna szklanego.
  • Lutownica z uziemioną końcówką.
  • Lutować.
  • Strumień.
  • Pasta lutownicza.
  • Układ pamięci EEPROM flash 24LC64.
  • Rama.
  • Złącze USB.
  • Gniazdo do podłączenia sond.
  • Przekaźnik TX-4.5 lub inny o napięciu sterującym nie większym niż 3,3 V.
  • 2 wzmacniacze operacyjne AD8065.
  • Przetwornica DC-DC.

Musisz zebrać zgodnie z tym schematem:

Zwykle radioamatorzy używają metody trawienia do wytwarzania płytek drukowanych. Ale w ten sposób nie będziesz w stanie samodzielnie wykonać dwustronnej płytki drukowanej o skomplikowanym układzie, dlatego musisz ją wcześniej zamówić w fabryce produkującej takie płytki.

Aby to zrobić, musisz wysłać do fabryki rysunek deski, zgodnie z którym zostanie ona wyprodukowana. Ta sama fabryka produkuje deski różnej jakości. Zależy to od opcji wybranych podczas składania zamówienia.

Aby ostatecznie otrzymać dobrą płatność, musisz wskazać w zamówieniu następujące warunki:

  • Grubość włókna szklanego wynosi co najmniej 1,5 mm.
  • Grubość folii miedzianej wynosi co najmniej 1 OZ.
  • Poprzez metalizację otworów.
  • Cynowanie pól stykowych lutem zawierającym ołów.

Po otrzymaniu gotowej płytki i zakupie wszystkich elementów radia można przystąpić do montażu oscyloskopu.

Jako pierwszy montuje się przetwornicę DC-DC, która wytwarza napięcia +5 i -5 woltów.

Należy go zmontować na osobnej płytce i podłączyć do głównej. przy użyciu kabla ekranowanego.

Ostrożnie przylutuj mikroukłady do płyty głównej, nie przegrzewając ich. Temperatura lutownicy nie powinna być wyższa niż trzysta stopni, w przeciwnym razie lutowane części ulegną awarii.

Po zamontowaniu wszystkich podzespołów złóż urządzenie w odpowiedniej wielkości obudowę i podłącz je do komputera kablem USB. Zamknąć zworkę JP1.

Należy zainstalować i uruchomić program Cypress Suite na swoim komputerze, przejść do zakładki EZ Console i kliknąć LG EEPROM. W wyświetlonym oknie wybierz plik oprogramowania sprzętowego i naciśnij Enter. Poczekaj, aż pojawi się komunikat Gotowe, wskazujący pomyślne zakończenie procesu. Jeśli zamiast tego pojawi się komunikat Błąd, oznacza to, że na którymś etapie wystąpił błąd. Musisz ponownie uruchomić flasher i spróbować ponownie.

Po wgraniu oprogramowania sprzętowego, samodzielnie wykonany oscyloskop cyfrowy będzie w pełni gotowy do użycia.

Opcja z własnym zasilaniem

W domu radioamatorzy zwykle korzystają z urządzeń stacjonarnych. Ale czasami pojawia się sytuacja, gdy trzeba naprawić coś, co znajduje się daleko od domu. W takim przypadku będziesz potrzebować przenośnego oscyloskopu z własnym zasilaniem.

Przed rozpoczęciem montażu należy się przygotować następujące komponenty:

  • Niepotrzebne słuchawki Bluetooth lub moduł audio.
  • Tablet lub smartfon z Androidem.
  • Bateria litowo-jonowa o rozmiarze 18650.
  • Uchwyt dla niego.
  • Kontroler ładowania.
  • Gniazdo 2,1 x 5,5 mm.
  • Złącze do podłączenia przewodów pomiarowych.
  • Same sondy.
  • Przełącznik.
  • Plastikowe pudełko na gąbkę do butów.
  • Drut ekranowany o przekroju 0,1 mm².
  • Przycisk taktu.
  • Klej topliwy.

Musisz zdemontować bezprzewodowy zestaw słuchawkowy i wyjąć z niego płytę sterowania. Wylutuj z niego mikrofon, przycisk zasilania i baterię. Odłóż deskę na bok.

Zamiast słuchawek Bluetooth można zastosować moduł audio Bluetooth.

Za pomocą noża zeskrob resztki gąbki z pudełka i dokładnie wyczyść je za pomocą detergentów. Poczekaj, aż wyschnie i wytnij otwory na przycisk, włącznik i złącza.

Przylutuj przewody do gniazd, uchwytu, przycisku i przełącznika. Umieść je na miejscu i zabezpiecz gorącym klejem.

Przewody należy podłączyć w następujący sposób pokazano na schemacie:

Objaśnienie symboli:

  1. Uchwyt.
  2. Przełącznik.
  3. Styki „BAT + i „BAT -”.
  4. Kontroler ładowania.
  5. Styki „IN + i „IN -”.
  6. Złącze jack 2,1 x 5,5 mm.
  7. Styki „OUT+ i „OUT -”.
  8. Styki baterii.
  9. Tablica sterowania.
  10. Styki przycisku zasilania.
  11. Przycisk taktu.
  12. Gniazdo sondy.
  13. Styki mikrofonu.

Następnie pobierz aplikację wirtualnego oscyloskopu z Play Market i zainstaluj go na swoim smartfonie. Włącz moduł Bluetooth i zsynchronizuj go ze swoim smartfonem. Podłącz sondy do oscyloskopu i otwórz jego oprogramowanie na swoim telefonie.

Gdy dotkniesz sondami źródła sygnału, na ekranie Twojego urządzenia z systemem Android pojawi się krzywa pokazująca poziom sygnału. Jeśli się nie pojawia, oznacza to, że gdzieś popełniono błąd.

Należy sprawdzić poprawność połączenia i przydatność elementów wewnętrznych. Jeśli wszystko jest w porządku, należy spróbować ponownie uruchomić oscyloskop.

Montaż w obudowie monitora

Tę wersję domowego oscyloskopu można łatwo zainstalować w obudowie biurkowego monitora LCD. To rozwiązanie pozwala zaoszczędzić trochę miejsca na pulpicie.

Do montażu potrzebne będą:

  • Komputerowy monitor LCD.
  • Falownik DC-DC.
  • Płyta główna z telefonu lub tabletu z wyjściem HDMI.
  • Złącze USB.
  • Kawałek kabla HDMI.
  • Drut o przekroju 0,1 mm².
  • Przycisk taktu.
  • Rezystor 1 kOhm.
  • Taśma dwustronna.

Każdy radioamator może własnymi rękami zbudować oscyloskop w monitorze. Najpierw musisz zdjąć tylną pokrywę z monitora i znaleźć miejsce do zainstalowania płyty głównej. Kiedy już zdecydujesz się na lokalizację, obok niej musisz wyciąć otwory w obudowie na przycisk i złącze USB.

Drugi koniec kabla należy przylutować do płytki od tabletu. Przed lutowaniem każdego przewodu przetestuj go za pomocą multimetru. Pomoże to uniknąć pomylenia kolejności ich łączenia.

Następny krok Musisz wyjąć przycisk zasilania i złącze micro USB z płyty tabletu. Przylutuj przewody do przycisku zegara i gniazda USB i zabezpiecz je w wyciętych otworach.

Następnie podłącz wszystkie przewody jak pokazano na rysunku i przylutuj je:

Umieść zworkę pomiędzy stykami GND i ID w złączu micro USB. Jest to konieczne, aby przełączyć port USB w tryb OTG.

Należy przykleić falownik i płytę główną do tabletu taśmą dwustronną, a następnie zatrzasnąć osłonę monitora.

Podłącz mysz do portu USB i naciśnij przycisk zasilania. Podczas uruchamiania urządzenia włącz nadajnik Bluetooth. Wtedy potrzebujesz zsynchronizować go z odbiornikiem. Możesz otworzyć aplikację oscyloskopu i sprawdzić funkcjonalność zmontowanego urządzenia.

Zamiast monitora idealnie sprawdzi się także stary telewizor LCD, który nie posiada Smart TV. Sprzęt tabletu przewyższa w swoich możliwościach wiele systemów Smart TV. Nie należy ograniczać jego użycia tylko do oscyloskopu.

Produkcja z karty dźwiękowej

Oscyloskop złożony z zewnętrznego adaptera audio będzie kosztować tylko 1,5-2 dolarów, a jego wyprodukowanie zajmie minimum czasu. Rozmiarem nie będzie większy niż zwykły pendrive, a pod względem funkcjonalności nie ustąpi swojemu większemu bratu.

Wymagane części:

  • Adapter audio USB.
  • Rezystor 120 kOhm.
  • Wtyczka Mini Jack 3,5 mm.
  • Przewody testowe.

Należy zdemontować adapter audio, w tym celu należy podważyć połówki obudowy i rozdzielić je.

Wyjmij kondensator C6 i przylutuj w jego miejsce rezystor. Następnie zainstaluj płytkę z powrotem w obudowie i zmontuj ją ponownie.

Należy odciąć standardową wtyczkę od sond i w jej miejsce wlutować mini-jack. Podłącz sondy do wejścia audio adaptera audio.

Następnie musisz pobrać odpowiednie archiwum i rozpakować je. Włóż kartę do złącza USB.

Najprostszą rzeczą, jaką pozostaje, jest przejście do Menedżera urządzeń i w zakładce „Urządzenia audio, gry i wideo” znajdź podłączony adapter audio USB. Kliknij go prawym przyciskiem myszy i wybierz „Aktualizuj sterownik”.

Następnie przenieś pliki miniscope.exe, miniscope.ini i miniscope.log z archiwum do osobnego folderu. Uruchom „miniscope.exe”.

Przed użyciem program należy skonfigurować. Niezbędne ustawienia pokazano na zrzutach ekranu:

Jeśli dotkniesz sondami źródła sygnału, w oknie oscyloskopu powinna pojawić się krzywa:

Więc skręcić Adapter audio do oscyloskopu, musisz włożyć minimum wysiłku. Warto jednak pamiętać, że błąd takiego oscyloskopu wynosi 1-3%, co wyraźnie nie wystarcza do pracy ze złożoną elektroniką. Jest idealny dla początkującego radioamatora, jednak rzemieślnicy i inżynierowie powinni bliżej przyjrzeć się innym, dokładniejszym oscyloskopom.

Oscyloskopy domowej roboty nie są już rzadkością w miarę rozwoju mikrokontrolerów. I naturalnie pojawia się potrzeba sondy. Najlepiej z wbudowanym rozdzielaczem. Niektóre z możliwych projektów omówiono w tym artykule.

Sonda jest zamontowana na kawałku folii z włókna szklanego i umieszczona w metalowej rurce, która pełni funkcję ekranu. Aby nie powodować sytuacji awaryjnych w przypadku upadku sondy na włączone urządzenie badane, rurkę owija się folią termokurczliwą. Bez powłoki przedmiot wygląda następująco:

Zdemontowana sonda:

Wzory mogą się różnić. Muszę tylko rozważyć kilka rzeczy:

  • Jeżeli wykonujesz sondę bez rozdzielacza, tj. nie zawiera dużych rezystancji i przełączników, tj. elementów narażonych na zakłócenia elektromagnetyczne, zaleca się rozciągnąć ekranowany przewód sondy aż do igły. W takim przypadku nie będzie potrzebne dodatkowe ekranowanie elementów, a sondę można wykonać z dowolnego dielektryka. Użyj na przykład jednej z sond testowych.
  • Jeśli sonda ma rozdzielacz, to kiedy ją podniesiesz, nieuchronnie zwiększysz zakłócenia i zakłócenia. Te. wymagane będzie ekranowanie elementów rozdzielacza.

W moim przypadku połączenie rurki z ekranem (dokładniej z tylną stroną laminatu z włókna szklanego) odbywa się poprzez przylutowanie sprężyny do tektolitu, co tworzy kontakt pomiędzy ekranem a płytką sondy.

Jako igłę użyłem „taty” ze złącza typu ShR. Ale można go wykonać z dowolnego innego odpowiedniego pręta. Złącze ShR jest wygodne, ponieważ jego „matkę” można wlutować w zacisk, który w razie potrzeby można założyć na sondę.

Wybór drutu

Na szczególną uwagę zasługuje dobór drutu. Prawidłowy przewód wygląda następująco:

W pobliżu znajduje się minijack 3,5 mm, aby zachować skalę

Prawidłowy drut to mniej więcej zwykły drut ekranowany, z jedną istotną różnicą - ma jedną żyłę centralną. Bardzo cienki i wykonany z drutu stalowego, a nawet drutu o dużej rezystancji. Wyjaśnię dlaczego nieco później.

Ten rodzaj drutu nie jest zbyt powszechny i ​​​​jest dość trudny do znalezienia. Zasadniczo, jeśli nie pracujesz z wysokimi częstotliwościami rzędu dziesięciu megaherców, możesz nie odczuć dużej różnicy przy użyciu zwykłego przewodu ekranowanego. Spotkałem się z opinią, że przy częstotliwościach poniżej 3-5 MHz wybór przewodu nie jest krytyczny. Nie mogę ani potwierdzić, ani zaprzeczyć – nie ma praktyki na częstotliwościach powyżej 1 MHz. Później powiem Ci również, w jakich przypadkach może to mieć wpływ.

Domowe oscyloskopy często nie mają pasma wielomegahercowego, więc użyj dowolnego przewodu, jaki znajdziesz. Po prostu spróbuj wybrać taki z cieńszymi rdzeniami centralnymi i mniejszą ich liczbą. Spotkałem się z opinią, że rdzeń centralny powinien być grubszy, ale to zdecydowanie należy do serii „złych rad”. Niska rezystancja przewodu oscyloskopu jest niepotrzebna. Prądy podawane są w nanoamperach.

Ważne jest, aby zrozumieć, że im niższa pojemność wewnętrzna wyprodukowanej sondy, tym lepiej. Wynika to z faktu, że podłączając sondę do testowanego urządzenia, podłączasz w ten sposób dodatkową pojemność.

Jeżeli podłączasz bezpośrednio do wyjścia elementu logicznego lub do UPS-a, tj. do wystarczająco mocnego źródła sygnału, które ma wystarczająco niską rezystancję wewnętrzną, wtedy wszystko będzie wyświetlane normalnie. Ale jeśli w obwodzie występuje znaczny opór, wówczas pojemność sondy znacznie zniekształca kształt sygnału, ponieważ będzie ładować przez ten opór. Oznacza to, że nie będziesz już pewien wiarygodności oscylogramu. Te. Im niższa pojemność wewnętrzna sondy, tym szerszy zakres możliwych zastosowań oscyloskopu.

Schematy ideowe sond

Właściwie obwód sondy, którego użyłem, jest niezwykle prosty:

Jest to dzielnik przez 10 dla oscyloskopu o impedancji wejściowej 1 megapiksela. Lepiej jest utworzyć kilka rezystorów połączonych szeregowo. Przełącznik po prostu bezpośrednio zamyka dodatkowy opór. Kondensator tuningowy umożliwia dopasowanie sondy do konkretnego urządzenia.

Być może tutaj jest bardziej poprawny schemat, który byłby wart polecenia:

Jest wyraźnie lepszy pod względem dopuszczalnego napięcia, ponieważ napięcie przebicia rezystorów i kondensatorów SMD przyjmuje się zwykle jako 100 woltów. Spotkałem się z twierdzeniami, że wytrzymują napięcie 200-250 woltów. Nie sprawdzałem. Ale jeśli badasz obwody dość wysokiego napięcia, powinieneś użyć właśnie takiego obwodu.

Trochę obiecana teoria

Pojemność jest wprost proporcjonalna do powierzchni przewodników i odwrotnie proporcjonalna do odległości między nimi. Nadal jest tam współczynnik, ale dla nas nie jest to teraz ważne.

Mamy dwóch dyrygentów. Centralny rdzeń i ekran drutowy. Odległość między nimi zależy od średnicy drutu. Nie ma możliwości znacznego zmniejszenia powierzchni ekranu. Bez konieczności. Pozostaje zmniejszyć POWIERZCHNIĘ ŻYŁY CENTRALNEJ.

Te. zmniejszyć jego średnicę na tyle, na ile jest to technicznie możliwe, bez utraty wytrzymałości mechanicznej.

Cóż, aby zwiększyć tę samą wytrzymałość przy jednoczesnym zmniejszeniu średnicy, musisz wybrać mocniejszy materiał.

Drut można przedstawić w następujący sposób:

Rozłożona pojemność wzdłuż długości drutu. Cóż, im większa rezystywność materiału centralnego rdzenia, tym mniejszy wpływ będą miały na siebie sąsiednie obszary (sąsiadujące pojemniki). Dlatego zalecany jest drut o wysokiej rezystancji. Z tego samego powodu nie zaleca się zbyt długiego przewodu sondy.

Nie będę się rozglądał za złączami. Powiem tylko, że według mnie złącza BNC są optymalne dla oscyloskopu. Są najczęściej używane. Nie polecałbym stosowania minijacka ani jacka audio (choć sam go używam, ze względu na to, że oscyloskopu nie używam w obwodach o znacznych napięciach). Jest niebezpieczny. Przewód został pociągnięty podczas testowania obwodów przy dobrym napięciu. Co się potem dzieje? A wtedy minijack, przesuwając się wzdłuż gniazda, może spowodować zwarcie. I nawet jeśli z różnych powodów nic się nie stanie, to napięcie to będzie obecne na samym minijacku. A co jeśli wpadnie ci na kolana? A obok jest otwarty styk centralny i masa...

Dodatkowe informacje można uzyskać z szeregu artykułów. No to już znudziliśmy się teorią

Sonda nr 2

Zaletą jest to, że można go wstawić w ten sposób:

Albo tak, jest mu to obojętne, kręci się swobodnie.

Ma mniej więcej taką strukturę:

Jedyne, co będzie jeszcze w tej sprawie zrobione. Otwór na wyjście przewodu uziemiającego z sondy zostanie wypełniony kroplą kleju termotopliwego, aby utrudnić jego wyciągnięcie podczas przypadkowego pociągnięcia, a przewód zostanie umocowany w uchwycie kawałkiem zapałka zaostrzona na płaski klin.

Aby nie połamać ani nie odkręcić centralnego rdzenia. Swoją drogą to najłatwiejszy sposób „potraktowania” tanich chińskich sond testowych, aby drut nie odłamał się od końcówki.

Na co warto zwrócić uwagę: Ekran sięga niemal do samego końca. Pod palcami nie powinno być znaczącego otwartego obszaru centralnego rdzenia, w przeciwnym razie będziesz podziwiać prowadzenie dłoni na wyświetlaczu osła.

Specjalnie dla strony internetowej Radioschemes - Trishin A.O. Komsomolsk nad Amurem. sierpień 2018

Omów artykuł DOMOWA SONDA DO OSCYLOSKOPU

Niezależnie od klasy urządzeń, aby przeanalizować określone sygnały, konieczne jest doprowadzenie badanych sygnałów na wejścia urządzeń. Bardzo rzadko udaje się zbliżyć ich źródła do wejść oscyloskopów i analizatorów. Często są one zlokalizowane w odległości od ułamka metra do kilku metrów. Oznacza to, że potrzebne są specjalne urządzenia dopasowujące, podłączane pomiędzy źródłami sygnału a wejściami oscyloskopu i analizatorów.
Zazwyczaj sondy są używane do następujących ważnych celów:

  • zdalne połączenie oscyloskopu z przedmiotem badań;
  • zmniejszanie czułości pionowych (czasami poziomych) kanałów odchylających i badanie sygnałów wysokiego poziomu (sondy pasywne);
  • odsprzęganie obwodów pomiarowych od zespołów oscyloskopowych (sond optycznych);
  • wysokie tłumienie sygnału i badania sygnałów w obwodach wysokiego napięcia (sondy wysokiego napięcia);
  • zwiększenie rezystancji wejściowej i zmniejszenie pojemności wejściowej (skompensowane dzielniki i sondy wzmacniakowe);
  • korekta odpowiedzi amplitudowo-częstotliwościowej układu sonda-oscyloskop;
  • uzyskanie oscylogramów prądu (sondy prądowe);
  • selekcja sygnałów przeciwfazowych i tłumienie sygnałów sygnału wspólnego (sondy różnicowe);
  • zwiększenie czułości oscyloskopów (sond aktywnych);
  • celów specjalnych (na przykład dopasowanie wyjść szerokopasmowych źródeł sygnału do wejścia 50-omowego oscyloskopu).

Jest całkiem oczywiste, że rola sond jest bardzo ważna i czasami w niczym nie ustępuje znaczeniu samych oscyloskopów i analizatorów. Często jednak rola sond jest niedoceniana i jest to poważny błąd początkujących użytkowników tych urządzeń. Poniżej znajdują się główne typy sond i innych akcesoriów do oscyloskopów, analizatorów widma, analizatorów sygnałów i analizatorów logicznych.

Sondy oparte na kompensowanym dzielniku

Najprostszym i najdłużej stosowanym typem sond są sondy pasywne z kompensowanym dzielnikiem napięcia - rys. 5.1. Dzielnik napięcia zbudowany jest na rezystorach R1 i R2, a R2 może być po prostu rezystancją wejściową oscyloskopu.

Ryż. 5.1. Kompensowany obwód dzielnika

Parametry dzielnika prądu stałego oblicza się ze wzorów:

Na przykład, jeśli R2 = 1 MOhm i R1 = 9 MOhm, to ma RВХ = 10 MOhm i KD = 1/10. W ten sposób rezystancja wejściowa wzrasta 10-krotnie, ale poziom napięcia podawanego na wejście oscyloskopu również spada 10-krotnie.

W ogólnym przypadku (na prądzie przemiennym) dla współczynnika przenikania dzielnika można zapisać wyrażenie (τ1= R1C1 i τ2= C2R2):


. (5.3)

Zatem, jeśli stałe czasowe τ1 i τ2 są równe, współczynnik przenikania dzielnika przestaje zależeć od częstotliwości i jest równy jego wartości przy prądzie stałym. Taki dzielnik nazywa się kompensowanym. Pojemność C2 to całkowita pojemność kabla, mocowania i pojemność wejściowa oscyloskopu. W praktyce, aby osiągnąć warunek kompensacji, należy wyregulować pojemność C1 (lub C2) np. Za pomocą trymera o zmiennym kondensatorze - trymer (patrz rys. 5.2.). Regulację przeprowadza się za pomocą specjalnego plastikowego śrubokręta znajdującego się w zestawie akcesoriów sondy. Zawiera różne końcówki, adaptery, kolorowe naklejki i inne przydatne drobiazgi.

Ryż. 5.2. Konstrukcja standardowej sondy pasywnej HP-9250 oparta na dzielniku z kompensacją częstotliwości

Po skompensowaniu nie ma zniekształceń impulsu prostokątnego (meandera), zwykle wytwarzanego przez kalibrator wbudowany w oscyloskop (patrz rys. 5.3). Gdy szczyt impulsu maleje, obserwuje się niedokompensację, a gdy wzrasta, obserwuje się nadkompensację. Charakter oscylogramów pokazano również na ryc. 3 (wykonane za pomocą oscyloskopu TDS 2024 z sondą P2200). Zaleca się przeprowadzenie kompensacji przy możliwie największym obrazie oscylogramu odpowiedniego kanału.

Ryż. 5.3. Oscylogramy impulsów kalibratora oscyloskopu Tektronix TDS 2024 przy różnym stopniu kompensacji (od góry do dołu): kompensacja normalna, nadkompensacja i niedokompensacja

Pracując z oscyloskopem wielokanałowym należy stosować sondy indywidualnie dla każdego kanału. W tym celu należy je oznaczyć (jeśli nie zostało to już zrobione fabrycznie) naklejkami w różnych kolorach, zwykle odpowiadających kolorom linii oscylogramu. Jeśli nie zastosujesz się do tej zasady, to ze względu na nieuniknione zmiany pojemności wejściowych każdego kanału kompensacja będzie niedokładna.

W przypadku dzielnika 1:10 rezystor R1 powinien być równy 9R2. Oznacza to, że pojemność C1 musi być 9 razy mniejsza niż pojemność wejściowa C2. Pojemność wejściową dzielnika określa się poprzez połączenie szeregowe C1 i C2:


(5.4)

Przybliżona wartość obowiązuje dla KD»1 i C1 «C2. Przy KD =10 pojemność wejściowa dzielnika jest prawie 10 razy mniejsza niż pojemność wejściowa oscyloskopu. Należy pamiętać, że C2 obejmuje nie tylko rzeczywistą pojemność wejściową oscyloskopu, ale także pojemność C1 powiększoną o wielkość pojemności montażowej. Dlatego w rzeczywistości spadek pojemności wejściowej dzielnika w porównaniu z pojemnością wejściową oscyloskopu nie będzie tak zauważalny. Niemniej jednak właśnie to wyjaśnia znaczną redukcję zniekształceń frontów impulsów podczas pracy z dzielnikiem.

Zwiększanie składowej czynnej rezystancji wejściowej dzielnika nie zawsze jest przydatne, ponieważ prowadzi również do zmiany obciążenia badanego urządzenia i uzyskuje się inne wyniki w przypadku braku dzielnika i podczas jego używania. Dlatego dzielniki są często projektowane w taki sposób, że impedancja wejściowa oscyloskopu pozostaje niezmieniona zarówno podczas pracy bez dzielnika, jak i podczas pracy z nim. W tym przypadku dzielnik nie zwiększa impedancji wejściowej oscyloskopu, ale nadal zmniejsza pojemność wejściową.

Zwiększanie poziomu badanych sygnałów

Maksymalne napięcie na wejściu oscyloskopu określa się jako iloczyn liczby podziałów siatki jego skali przez współczynnik odchylenia pionowego. Przykładowo, jeśli liczba podziałek siatki wynosi 10, a współczynnik odchylenia wynosi 5 V/dz, to całkowite wahania napięcia na wejściu wynoszą 50 V. Często to nie wystarcza do badania sygnałów nawet o umiarkowanie wysokich poziomach - powyżej dziesiątek woltów.

Większość sond pozwala na zwiększenie maksymalnego napięcia testowego przy prądzie stałym i niskiej częstotliwości od kilkudziesięciu V do 500-600 V. Jednak przy wysokich częstotliwościach moc bierna (oraz moc czynna uwalniana przy stracie rezystancji kondensatorów sondy) gwałtownie rośnie i konieczne jest zmniejszenie maksymalnego napięcia na wejściu sondy - rys.5.4. Jeśli nie weźmiesz pod uwagę tej okoliczności, możesz po prostu spalić próbkę!

Ryż. 5.4. Zależność maksymalnego napięcia na wejściu sondy od częstotliwości

Przy wysokich częstotliwościach sygnału nigdy nie należy przekraczać maksymalnego napięcia wejściowego sondy. Może to spowodować przegrzanie i awarię sondy.

Rodzaj sondy pasywnej to sonda wysokonapięciowa. Zwykle mają współczynnik podziału 1/100 lub 1/1000 i impedancję wejściową 10 lub 100 MΩ. Rezystory dzielnika sondy małej mocy wytrzymują bez przebicia napięcia do 500-600 V. Dlatego w sondach wysokiego napięcia rezystor R1 (i kondensator C1) muszą być wykonane przy użyciu elementów połączonych szeregowo. Zwiększa to rozmiar głowicy pomiarowej sondy.

Widok sondy wysokonapięciowej Tektronix P6015A pokazano na ryc. 5.5. Sonda posiada dobrze izolowany korpus z wystającym pierścieniem, który zapobiega wsuwaniu się palców w obwód, w którym rejestrowany jest przebieg napięcia. Sonda może być stosowana przy napięciach do 20 kV przy prądzie stałym i do 40 kV przy impulsach o dużym cyklu pracy. Zakres częstotliwości oscyloskopu z taką sondą jest ograniczony do 75 MHz, co jest więcej niż wystarczające do pomiarów w obwodach wysokiego napięcia.

Ryż. 5.5. Wygląd sondy wysokonapięciowej Tektronix P6015A

Podczas pracy z sondami wysokiego napięcia należy zachować największe możliwe środki ostrożności. Najpierw należy podłączyć przewód uziemiający, a dopiero potem podłączyć igłę sondy do miejsca, w którym chcemy uzyskać przebieg napięcia. Zaleca się zabezpieczyć sondę i ogólnie zdjąć z niej ręce podczas wykonywania pomiarów.

Sondy wysokonapięciowe są dostępne zarówno do oscyloskopów cyfrowych, jak i analogowych. Na przykład sonda HV-P30 jest dostępna dla unikalnych szerokopasmowych oscyloskopów analogowych serii ACK7000/8000 o szerokości pasma do 50 MHz, współczynniku podziału 1/100, napięciu międzyszczytowym fali sinusoidalnej 30 kV i napięciu szczytowym do 40 kV napięcie impulsowe. Impedancja wejściowa sondy 100 MΩ, pojemność wejściowa 7 pF, długość kabla 4 m, złącze wyjściowe BNC. Inna sonda, HV-P60, ma współczynnik podziału 1/2000 i może być stosowana przy maksymalnych napięciach do 60 kV dla fali sinusoidalnej i do 80 kV dla sygnału impulsowego. Rezystancja wejściowa sondy wynosi 1000 MΩ, pojemność wejściowa wynosi 5 pF. O powadze tych produktów wymownie świadczy ich wysoka cena - około 66 000 i 124 000 rubli (według cennika firmy Elix).

Sondy z korekcją odpowiedzi częstotliwościowej

Sondy pasywne są często używane do korekcji odpowiedzi częstotliwościowej oscyloskopów. Czasami jest to korekta mająca na celu poszerzenie pasma częstotliwości, ale częściej rozwiązuje się problem odwrotny - zawężenie pasma częstotliwości w celu zmniejszenia wpływu szumu podczas obserwacji sygnałów o niskim poziomie i eliminacji szybkich skoków na krawędziach sygnałów impulsowych.
Sondy te (P2200) są dołączone do komercyjnych oscyloskopów serii Tektronix TDS 1000B/2000B. Ich wygląd pokazano na ryc. 5.6.

Główne parametry sond podano w tabeli. 5.1.

Tabela 5.1. Podstawowe parametry sond pasywnych P2200

Ryż. 5.6. Sonda pasywna P2200 z wbudowanym filtrem dolnoprzepustowym w pozycji przełącznika podziału 1/10

Ze stołu 5.1 wyraźnie pokazuje, że użycie sondy o współczynniku podziału 1/1 jest wskazane tylko przy badaniu urządzeń o niskiej częstotliwości, gdy wystarczające jest pasmo częstotliwości do 6,5 MHz. We wszystkich pozostałych przypadkach zaleca się pracę z sondą przy współczynniku podziału 1/10. W tym przypadku pojemność wejściowa zmniejsza się z 110 pF do około 15 pF, a pasmo częstotliwości rozszerza się z 6,5 MHz do 200 MHz. Oscylogramy fali prostokątnej o częstotliwości 10 MHz pokazane na ryc. 5.7 dobrze ilustrują stopień zniekształcenia oscylogramów przy współczynnikach podziału 1/10 i 1/1. W obu przypadkach zastosowano standardowe złącze sondy z końcówką blokującą oraz długi przewód uziemiający (10 cm) z zaciskiem krokodylkowym. Z generatora Tektronix AFG 3101 otrzymano falę prostokątną o czasie narastania 5 ns.

Ryż. 5.7. Przebiegi prostokątne 10 MHz przy użyciu oscyloskopu Tektronix TDS 2024B 200 MHz z sondami P2200 przy współczynniku podziału 1/10 (przebieg górny) i 1/1 (przebieg dolny).

Łatwo zauważyć, że w obu przypadkach oscylogramy obserwowanego sygnału (a dla generatorów AFG 3101 przy częstotliwości 10 MHz są one bliskie ideału i mają gładkie szczyty bez cienia „dzwonienia”) są mocno zniekształcone. Jednak charakter zniekształceń jest inny. Przy położeniu dzielnika 1/10 kształt sygnału jest zbliżony do meandrowego i ma krótkotrwałe fronty, ale jest zniekształcony przez tłumione oscylacje powstałe na skutek indukcyjności długiego przewodu uziemiającego - rys. 8. Natomiast w położeniu dzielnika 1/1 oscylacje tłumione zniknęły, natomiast wyraźnie dało się zauważyć znaczny wzrost stałej czasowej układu sonda-oscyloskop. W rezultacie zamiast meandra obserwuje się impulsy piłokształtne o wykładniczym narastaniu i opadaniu.

Ryż. 5.8. Schemat podłączenia sondy do obciążenia RL

Sondy z wbudowaną korekcją należy używać ściśle zgodnie z ich przeznaczeniem, biorąc pod uwagę dużą różnicę charakterystyk częstotliwościowych w różnych położeniach dzielnika napięcia.

Uwzględnianie parametrów sondy

Typowe dane obwodu przedstawiamy na ryc. 5.8: rezystancja wewnętrzna źródła sygnału Ri=50 Ohm, rezystancja obciążenia RL>>Ri, rezystancja wejściowa sondy RP=10 MOhm, pojemność wejściowa sondy CP=15 pF. Przy takich danych elementów obwodu degeneruje się on w szeregowy obwód oscylacyjny zawierający rezystancję R≈Ri, indukcyjność przewodu uziemiającego L≈LG (około 100-120 nH) i pojemność C≈CP.

Jeżeli na wejście takiego obwodu przyłożymy idealny spadek napięcia E, wówczas zależność napięcia na C (i wejściu oscyloskopu) od czasu będzie wyglądać następująco:


(5.5)

Z obliczeń wynika, że ​​zależność ta może mieć znaczne przekroczenie przy dużym L i małym R, co widać na górnym oscylogramie na rys. 5.7. Przy α/δ=1 wzrost ten wynosi nie więcej niż 4% amplitudy różnicy, co jest wskaźnikiem w pełni zadowalającym. W tym celu należy wybrać wartość L=LG równą:

Na przykład, jeśli C=15 pF i R=50 Ohm, to L=19 nH. Aby zredukować L do takiej wartości (z typowego rzędu 100-120 nH dla przewodu uziemiającego o długości 10 cm), należy skrócić przewód uziemiający (ewentualnie sygnałowy) do długości mniejszej niż 2 cm. , zdejmij dyszę z głowicy sondy i zrezygnuj ze stosowania standardowych przewodów uziemiających. Początek sondy w tym przypadku będzie reprezentowany przez igłę kontaktową i cylindryczny pasek uziemiający (ryc. 5.9) o niskiej indukcyjności.

Ryż. 5.9. Głowica sondy ze zdjętą końcówką (po lewej) i adapterem do złącza koncentrycznego (po prawej)

Skuteczność środków stosowanych w walce z obrączkowaniem ilustruje ryc. 5.10. Pokazuje przebieg fali prostokątnej 10 MHz, gdy sonda jest włączona normalnie oraz gdy sonda jest włączona ze zdjętą końcówką i bez długiego przewodu uziemiającego. Wyraźnie widać prawie całkowitą eliminację oczywistych tłumionych procesów oscylacyjnych na dolnym oscylogramie. Małe wahania u góry związane są z procesami falowymi w łączącym kablu koncentrycznym, który w takich sondach działa bez dopasowania na wyjściu, co powoduje odbicia sygnału.

Ryż. 5.10. Oscylogramy fali prostokątnej 10 MHz, gdy sonda jest włączona normalnie (przebieg górny) i włączona przy wyjętej dyszy i bez długiego przewodu uziemiającego (przebieg dolny)

Aby uzyskać oscylogramy o wyjątkowo krótkich czasach narastania i dzwonienia, należy podjąć działania minimalizujące indukcyjność mierzonego obwodu: zdjąć końcówkę sondy i podłączyć sondę za pomocą igły i cylindrycznej wkładki uziemiającej. Należy podjąć wszelkie możliwe działania, aby zmniejszyć indukcyjność obwodu, w którym obserwowany jest sygnał.
Ważnymi parametrami układu sonda-oscyloskop są czas narastania układu (na poziomach 0,1 i 0,9) oraz szerokość pasma lub częstotliwość maksymalna (przy poziomie spadku czułości 3 dB). Jeśli użyjemy znanej wartości częstotliwości rezonansowej obwodu

, (5.7)
wówczas możemy wyrazić wartość R poprzez częstotliwość rezonansową obwodu, która określa częstotliwość graniczną ścieżki układu odchylania:

. (5.8)
Łatwo wykazać, że w momencie osiągnięcia przez napięcie u(t) wartości E amplitudy spadku będzie ona równa:


. (5.10)

Wartość tę przyjmuje się zwykle jako czas ustalania sondy przy optymalnej odpowiedzi na stany przejściowe. Całkowity czas narastania oscyloskopu z sondą można oszacować jako:

, (5.11)
gdzie tosc jest czasem narastania oscyloskopu (gdy sygnał jest podawany bezpośrednio na wejście odpowiedniego kanału). Górną częstotliwość graniczną fmax (która jest jednocześnie pasmem częstotliwości) definiuje się jako

. (5.12).
Na przykład oscyloskop z t0=1 ns ma fmax=350 MHz. Czasami mnożnik 0,35 zwiększa się do 0,4-0,45, ponieważ charakterystyka częstotliwościowa wielu nowoczesnych oscyloskopów z fmax>1 GHz różni się od odpowiedzi Gaussa, która charakteryzuje się mnożnikiem 0,35.

Nie zapomnij o jeszcze jednym ważnym parametrze sond - czasie opóźnienia sygnału tз. O czasie tym decyduje przede wszystkim czas opóźnienia liniowego (na 1 m długości kabla) oraz długość kabla. Zwykle waha się od jednostek do dziesiątek ns. Aby zapobiec wpływowi opóźnienia na względną pozycję oscylogramów na ekranie oscyloskopu wielokanałowego, należy we wszystkich kanałach używać sond tego samego typu z kablami o tej samej długości.

Podłączanie sond do źródeł sygnału

Podłączenie sond do wybranych punktów badanych urządzeń może odbywać się za pomocą różnych końcówek, dysz, haczyków i „mikrokrokodyli”, które często znajdują się w zestawie akcesoriów sondy. Najczęściej jednak najdokładniejsze pomiary wykonuje się przy podłączeniu za pomocą igły sondy pierwotnej – patrz rys. 5.11 lub dwie igły. Podczas opracowywania urządzeń wysokiej częstotliwości i impulsów na płytce drukowanej przewidziano w tym celu specjalne pola stykowe lub metalizowane otwory.

Ryż. 5.11. Podłączenie sondy do pól stykowych płytki drukowanej badanego urządzenia

Szczególnie ważne jest w naszych czasach podłączanie sond do pól stykowych miniaturowych płytek drukowanych, hybrydowych i monolitycznych układów scalonych)