Малогабаритный осциллограф-пробник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

[an error occurred while processing this directive]

Нередко в лаборатории радиолюбителя отсутствует такой необходимый прибор, как осциллограф. Причины могут быть разные - от несоразмерных с имеющимся пространством рабочего места габаритов до высокой стоимости такого прибора. Не отчаивайтесь - в данной статье вы найдете рекомендации по изготовлению очень даже несложного и недорого миниатюрного устройства, которое в полной мере хоть и не заменит осциллограф, но в какой-то степени облегчит визуализацию процессов в электрических цепях.

Предлагаем несложный малогабаритный прибор, который может найти применение при разработке разнообразных поделок для дома, при ремонте автомобилей, на предприятиях с большими магнитными полями, где применение классических осциллографов просто невозможно. В нем индицируемый сигнал выводится на точечную светодиодную матрицу.

Принципиальная схема прибора показана на рисунке. Он состоит из входного усилителя, собранного на транзисторе VT1, и операционного усилителя DA1, АЦП, состоящего из цепочки резисторов R10-R18 и семи элементов "исключающее ИЛИ" DD1.1- DD1.4 и DD2.1 - DD2.3, коммутатора строк, собранного на транзисторах VT2-VT8, генератора развертки, собранного на элементе D2.4 и транзисторе VT9, коммутатора разрядов DD3, узла синхронизации, выполненного на диодах VD2-VD4, и индикатора захвата синхронизации HL1.

(нажмите для увеличения)

Сформированный входной сигнал с выхода операционного усилителя DA1 поступает на цепочку резисторов и в зависимости от амплитуды входного сигнала вызывает включение одного из элементов D1.1- D1.4, D2.1-D2.3, который, в свою очередь, откроет один из ключей "строк", соединив тем самым одну из "строк" через резисторы R26, R27 с общим проводом. Изменением сопротивления резистора R26 выбирают рабочий ток включенного светодиода и тем самым изменяют яркость его свечения. Таким образом, мы развернули входной сигнал по вертикали.

Развертка по горизонтали. Сигнал генератора развертки с выхода транзистора VT9 поступает на счетный вход CP микросхемы DD3. Коммутатор DD3 поочередно устанавливает уровень лог. 1 на одном из выходов 0-9 этой микросхемы, подавая питание на анод одного из светодиодов, в выбранной строке и в выбранном столбце. Таким образом, в определенный момент времени светится только один из светодиодов матрицы HL2-HL64. Меняя напряжение смещения на инвертирующем входе операционного усилителя DA1 резистором R7, можно сместить светящуюся точку ("луч") вверх или вниз.

Работа узла синхронизации. При включении переключателя SA5 в верхнее по схеме положение "Синхронизация" - "Ждущая" импульс разрядов, дойдя до выхода 9 микросхемы DD3, через диод VD2 запретит работу генератора развертки, коммутатор DD3 останется в состоянии 9. Это состояние сохраняется до тех пор, пока сигнал выходов микросхем DD1, DD2 через переключатель SA3 не сбросит счетчик DD3 в состояние лог. 0 и разрешит работу генератора развертки, тем самым засинхронизировав ее с входным сигналом.

Технические характеристики

• Число позиций поля псевдографики (горизонталь-вертикаль)......7x9
• Чувствительность, В/поз......0,1... 1 и 1..70
• Скорость развертки (8 поддиапазонов), мс/поз......0,01...33
• Синхронизация......по фронту и спаду импульса
• Входное сопротивление на пределах чувствительности 0,1В,кОм......300
• 1 В, МОм......3
• Напряжение питания, В......12
• Ток потребления, мА, не более......20

Входной формирователь. Коэффициент усиления операционного усилителя DA1 выбран таким, чтобы при подаче напряжения в 100 мВ луч в столбце сместился на одну строку.

Аналого-цифровой преобразователь. Известно, что порог переключения цифровых микросхем равен примерно Uпит/2. Микросхема К176ЛП2 имеет такую особенность, что для переключения из одного состояния в другое не обязательно подавать на входы уровень лог. 1 или лог. 0 - достаточно, чтобы разность между входами достигала несколько десятков милливольт. То есть, если при UПит = 10 В на один из входов подать напряжение 5,05 В, а на другой - 4,95 В, элемент "поймет" это как лог. 1 на одном входе и лог. 0 на другом. Микросхемы серии К561 таким свойством не обладают, поэтому работать в этом приборе не будут! На основе такого свойства и построена работа АЦП. При подаче напряжения +5 В в точку соединения резисторов R13 и R14 на входах (выводы 1, 2, 5, 6, 8, 9) элементов D1.1 -D1.3 будет лог. 1, на входах элементов D2.1 -D2.3 - лог 0, на выводе 12 входа элемента D1.4- лог. 1, а на выводе 13 входа элемента D1.4 - лог. 0. Следовательно, на выходе элемента D1.4 - состояние лог. 1, которое и открывает ключ "строки" VT5. Если напряжение на входе АЦП снизится, переключится следующий нижний по схеме элемент, если повысится - следующий верхний по схеме элемент.

Настройка. Очень желательно выбрать микросхемы DD1 и DD2 из одной партии, поточнее подобрать резисторы R10-R17 и конденсаторы С2-С7. При выключенной синхронизации (SA5 в нижнем по схеме положении) проверить работоспособность генератора развертки на всех диапазонах (коллектор VT9), проверить циклическое появление лог. 1 на каждом из выходов коммутатора "разрядов" DD3. Индикацией работы коммутатора "разрядов" может служить мигание светодиода HL1. Резистор R7 уста овить в такое положение, чтобы при подаче на вход прибора напряжения 100 мВ на дисплее светилась строка 1, при подаче напряжения 200 мВ - строка 2 и так далее.

Конструктивно прибор собран на одной печатной плате. Переключатели SA3, SA4 - самодельные, выполнены печатным монтажом из соображений уменьшения высоты, остальные переключатели - от импортной техники подходящих размеров, переменные сопротивления - импортные, под печатный монтаж.

Прибор собран в корпусе размерами 120x80x30 мм. Для этих целей можно использовать корпус от карманного приемника.

При разработке данного прибора были учтены рекомендации Романа Краузе в его публикации описания аналогичного устройства ("Цифровой осциллограф". - Praktyczny Eektronik, 2001, № 4, с. 4 - 8). У названного автора конструкция была выполнена с использованием специализированной ИМС и линейной светодиодной матрицы.

Авторы: Б.Макеенко, А.Жебриков, г.Саяногорск, Хакассия

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива 32-разрядные микроконтроллеры с рекордно малым энергопотреблением 31.03.2007 Корпорация Atmel анонсировала 32 разрядный микроконтроллер, обладающий, как утверждает компания в своем пресс релизе, наименьшим энергопотреблением в отрасли. Построенные на базе ядра Atmel AVR32 UC, микроконтроллеры серии UC3A имеют 512 Кбайт флэш-памяти, встроенный 10/100 Мбит/с Ethernet MAC контроллер, full speed (12 Мбит/с) USB 2.0 интерфейс с поддержкой ОТО (on the go) и интерфейс подключения внешней SRAM/ SDRAM памяти. Новые микроконтроллеры предназначены для сетевых и ориентированных на ПК приложений и, в особенности, для портативных устройств. Первые продукты серии, AT32UC3A0512 и AT32UC3A1512, обеспечивают производительность на уровне 80 DM IPS (Drystone MIPS, млн. инструкций в секунду) на частоте 66 МГц, потребляя 40 мА при питании от напряжения 3,3 В. Потребляемая мощность составляет 1,65 мВт/DMIPS, что, по заявлению компании, в четыре раза ниже, чем у аналогов, построенных по другой архитектуре. Ядро AVR32 UC использует Гарвардскую архитектуру с трехступенчатым конвейером для оптимизации предварительной выборки инструкций из размещенной на кристалле флэш-памяти. Как утверждается в пресс релизе, это первое ядро в отрасли, в которое интегрирована статическая память (SRAM) с интерфейсом прямой связи с процессором и однотактным чтением/записью, что позволяет достичь более быстрого исполнения, лучшего циклического детерминизма при меньшем энергопотреблении.

Другие интересные новости:

▪ Причина опозданий - личные особенности

▪ Молчание сверчков

▪ Причина звона в ушах

▪ Марсианский вертолет Ingenuity установил рекорд высоты полета

▪ Построен высокотемпературный сверхпроводящий токамак

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Пожар в поезде. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какая железнодорожная станция самая крупная в мире? Подробный ответ

▪ статья Мальва лесная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Перламутровые и мраморные имитации. Простые рецепты и советы

▪ статья Говорящая монета. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026