Щуп-осциллограф. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

При ремонте и настройке аппаратуры где-нибудь вдали от хорошо оснащенной лаборатории, незаменимыми помощниками радиолюбителя становятся "братья меньшие" измерительных приборов - всевозможные пробники, индикаторы и Щупы. Наверняка, в арсенале любого специалиста найдется хотя бы одно, а то и несколько подобных устройств. Но вот похвалиться наличием малогабаритного осциллографа может далеко не каждый. Появившиеся в последнее время импортные осциллографы на ЖКИ по своей цене доступны единицам. А так хотелось бы иметь малогабаритный прибор, позволяющий визуально контролировать сигнал и хотя бы примерно определять его форму, частоту и амплитуду!

В результате многочисленных экспериментов на свет появился малогабаритный осциллографический щуп. К его "плюсам" следует отнести малогабаритность, автономное питание, малое энергопотребление, удобную форму, позволяющую, не отрывая взгляда от пробника, производить регулировку и ремонт аппаратуры. К сожалению, из-за применяемых микросхем, не отличающихся высоким быстродействием, щуп получился низкочастотным, но ему можно найти массу применений. Например, щуп прошел испытания при ремонте и настройке телевизоров, часов, магнитофонов и других аналоговых и цифровых устройств. Как и настоящий осциллограф, щуп позволяет визуально контролировать входной сигнал и примерно определять его параметры, а также служит индикатором фазного провода сети. Схема щупа приведена на рис.1.

Рис.1. Принципиальная схема щупа (нажмите для увеличения)

Его основой является светодиодная матрица АЛС340, которая содержит 35 светодиодов - 7 рядов по 5 колонок.

Генератор тактовых импульсов (развертки по горизонтали) собран на элементах DD1.1...DD1.3. Переключателем SA1 выбирают необходимый частотный диапазон, а резистором R3 синхронизируют сигнал. С генератора импульсы поступают на счетчик-дешифратор DD2, выходы которого управляют работой транзисторных ключей. Ключи поочередно перебирают ряды матрицы, за счет чего формируется развертка по горизонтали. Хотя разрешающая способность матрицы и невелика, она все же способна отобразить синусоиду, прямоугольные импульсы, пилу и другие периодические сигналы. Особенно эффективно и "удобочитаемо" смотрится сигнал, находящийся у порога синхронизации. Тогда он перемещается в одну из сторон, что во многих случаях предпочтительнее полной остановки.

Устройство вертикального отклонения луча состоит из конденсатора С1, переключателя SA2, позволяющего контролировать постоянное или переменное напряжение, резистивного делителя R1-R4-R5, переключателя SA3, выбирающего необходимый диапазон входного сигнала, четырех компараторов микросхемы DA1 и элементов совпадения DD1.4, DD3. Диоды VD1, VD2 защищают входы компараторов от перегрузок. Резисторы R6...R11 устанавливают пороговые напряжения на компараторах, с одной стороны, а с другой - создают "виртуальную землю", необходимую для нормальной работы микросхемы DA1.

Когда входной сигнал отсутствует, все компараторы выключены, и поэтому в устройстве совпадения активным является элемент DD1.4. В этом случае излучают светодиоды средней колонки, образуя нулевую линию развертки. При появлении входного сигнала положительной полярности поочередно срабатывают компараторы DA1.1, DA1.2, а отрицательного - DA1.3, DA1.4. Логика устройства совпадения выбрана такой, чтобы в случае срабатывания всех компараторов горели только крайние светодиоды. Это позволило добиться на экране изображения из цепочки светящихся точек, объективно передающих информацию о форме исследуемого сигнала. Резисторы R12...R16 - токоограничительные для светодиодной матрицы. Уменьшая их сопротивление, можно повысить яркость, но это повлечет за собой увеличение энергопотребления щупа. Элементы VT8, VT9, VD3 образуют стабилизатор напряжения.

В авторском варианте щуп собран в корпусе от "Знакового логического индикатора", выпускавшегося ранее нашей промышленностью. Его вид изображен на рис.2. В нем вместо "родного" индикатора АЛС324 установлена матрица АЛС340. Монтаж деталей - смешанный (печатно-навесной), что обусловлено его большой плотностью. Компоновка и размеры щупа в основном определяются используемыми переключателями и переменными резисторами. В качестве корпуса можно использовать любую пластиковую коробочку, например, футляр от зубной щетки, авторучки, пенал. Светодиодная матрица устанавливается в нижней части корпуса вблизи металлической иглы-щупа, туда же выводятся органы регулировки. Монтаж выполнен тонким проводом МГТФ.

Рис.2. Схема монтажа

Источник питания - батарейка 6F22 или "Крона". В качестве SA3 и SA4 использованы микропереключатели ПД9-2, SA1 совместно с SA2 - блок переключателей от импортного сетевого адаптера. Переменные резисторы R3, R5 - регуляторы громкости плейера. Эти элементы могут быть и другими, главное, чтобы они были малогабаритными. Вместо АЛС340 можно установить АЛ306А, Б, Ж, И. Стабилитрон VD3 - в стеклянном корпусе. Конденсатор С1 - К73-9, С2...С7 - керамические, малогабаритные. Все микросхемы серии К561 заменяются на К176. Вместо К561ИЕ8 можно применить К561ИЕ9 (с учетом различий в цоколевке). Счетверенный ОУ К1401УД2 можно заменить на два сдвоенных К157УД2, установив их друг на друга.

Щуп, собранный из заведомо исправных деталей, начинает работать сразу. Возможно, придется подобрать величину R2 - для небольшого перекрытия соседних диапазонов, и R8, R11 -для равномерного срабатывания компараторов положительного и отрицательного сигналов. Работа со щупом практически ничем не отличается от работы с обыкновенным осциллографом.

Литература

1. Горошков Б.И. Элементы радиоэлектронных устройств. - МРБ, N1125.
2. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах.
3. Пароль Н.В., Кайдалов С.А. Знакосинтезирующие индикаторы и их применение. - МРБ, N1122.
4. Шило В.Л. Популярные микросхемы КМОП: Справочник.

Автор: В.Рубашка, г.Лисичанск; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Самодвижущиеся умные кресла 17.08.2017 "Умные" самодвижущиеся кресла для людей с ограниченными физическими возможностями будут протестированы японской корпорацией Panasonic в одном из крупнейших транспортных хабов Токио - международном аэропорту "Ханеда". Ожидается, что эта и другие разработки найдут массовое применение уже в 2020 г. при проведении летней Олимпиады в Токио. Как понятно из названия, робокресло от Panasonic будет двигаться само - с помощью встроенного мотора и аккумуляторов. Пользователи смогут управлять устройством через приложение на смартфоне. Встроенные сенсоры и система распознавания образов позволят креслам буквально "видеть" препятствия на своем пути и свободно ориентироваться на территории аэропорта даже в толпе - по аналогии с тем, как ориентируются на местности роботы Panasonic HOSPI. Постоянно отслеживая свое положение, робокресло сможет выбирать оптимальные маршруты движения. "Умные" кресла смогут даже коммуницировать друг с другом и при необходимости "сбиваться" в группы - например, когда по аэропорту перемещается семья, несколько инвалидов или лиц преклонного возраста, испытывающих проблемы с двигательным аппаратом. Если пассажир приехал с багажом, то кресло "увидит" оборудованную сенсором тележку, на которую служащие отеля погрузят чемоданы, и поедет за ней. Одного заряда аккумулятора креслу хватит примерно на 25 км пути, скорость достигает 8,9 км/ч. "Умные" самодвижущиеся кресла были разработаны корпорацией Panasonic в сотрудничестве с компанией Whill в рамках программы по оснащению аэропортов Японии роботизированными помощниками для решения различных задач - от уборки и перевозки грузов до информирования пассажиров. Panasonic, которая уже почти 30 лет выступает Всемирным партнером МОК и обеспечивает зимние и летние Олимпийские игры аудио- и видеооборудованием, рассчитывают, что новые разработки, вроде "умных" кресел, помогут улучшить транспортную доступность крупнейших инфраструктурных объектов Японии в преддверии Токио-2020.

Другие интересные новости:

▪ Трехмерный пластырь для внутренних органов

▪ Электромобиль как резервный источник питания в доме

▪ Подсчет газелей из космоса

▪ Миниатюрная модульная камера Mokacam

▪ Двигатель на сухом льде

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Подготовка карты к работе. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Кто такой ихтиолог? Подробный ответ

▪ статья Цикламен. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор наведения спутниковой антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Расчет сетевого трансформатора источника питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026