Кабель для осциллографа щупов

Кабель для осциллографа щупов

Кабель для осциллографа щупов

САМОДЕЛЬНЫЙ ЩУП ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФА

Самодельные осциллографы перестают быть редкостью по мере развития микроконтроллеров. И естественным образом возникает потребность в щупе для него. Желательно со встроенным делителем. Некоторые из возможных конструкций рассмотрены в данной статье.

Щуп собран на отрезке фольгированного стеклотестолита и помещен в металлическую трубку, выполняющую роль экрана. Чтобы не вызывать аварийных ситуаций, когда и если щуп падает на включенное испытуемое устройство, трубка покрыта термоусадкой. Без покрытия заготовка выглядит вот так:

Щуп в разобранном виде:

Конструкции могут быть разными. Просто нужно учитывать некоторые вещи:

  • Если выполняете щуп без делителя, т.е. он не содержит в себе больших сопротивлений и переключателей, т.е. элементов подверженных электромагнитным наводкам, то целесообразно экранированный провод щупа протягивать до самой иглы. В этом случае дополнительная экранировка элементов вам не понадобится и щуп можно выполнять из любого диэлектрика. Например использовать один из щупов для тестера.
  • Если в щупе выполнен делитель, то когда вы берете его в руки, вы неизбежно будете увеличивать наводки и помехи. Т.е. потребуется экранировка элементов делителя.

В моем случае соединение трубки с экраном (точнее с обратной стороной стеклотестолита) выполнено припаиванием пружинки на тектолит, которая и создает контакт между экраном и платой щупа.

В качестве иглы использовал «Папу» от разъема типа ШР. Но ее можно выполнить и из любого другого подходящего стержня. Разъем от ШР удобен тем, что его «Маму» можно впаять в зажим, который можно будет при необходимости надевать на щуп.

Подбор провода

Отдельного упоминания заслуживает подбор провода. Правильный провод выглядит так:

Миниджек 3,5 мм расположен рядом для масштаба

Правильный провод представляет из себя более-менее обычный экранированный провод, с одним существенным отличием – центральная жила у него одна. Очень тонкая и выполнена из стальной проволоки, а то и проволоки с высоким удельным сопротивлением. Почему именно так поясню немного позже.

Такой провод не сильно распространен и найти его достаточно непросто. В принципе, если вы не работаете с высокими частотами порядка десятка мегагерц, особой разницы, использовав обычный экранированный провод, вы можете и не ощутить. Встречал мнение, что на частотах ниже 3-5 МГц выбор провода не критичен. Ни подтвердить, ни опровергнуть не могу – нет практики на частотах выше 1 МГц. В каких случаях это может сказываться тоже скажу позже.

Самодельные осциллографы нечасто имеют полосу пропускания в несколько мегагерц, поэтому используйте тот провод, который найдете. Просто стремитесь подобрать такой, у которого центральные жилы потоньше и их поменьше. Встречал мнение, что центральная жила должна быть потолще, но это явно из серии «вредных советов». Малое сопротивление проводу осциллографа без надобности. Там токи в наноамперах.

И важно понимать, чем ниже собственная емкость изготовленного щупа, тем лучше. Это связано с тем, что когда вы подключаете щуп к исследуемому устройству, вы тем самым подключаете дополнительную емкость.

Если подключаете напрямую на выход логического элемента либо в ИБП, т.е. к достаточно мощному источнику сигнала, имеющему достаточно малое собственное сопротивление, то все будет отображаться нормально. Но если в цепи есть значительные сопротивления, то емкость щупа будет сильно искажать форму сигнала, т.к. будет заряжаться через это сопротивление. А это означает, что вы уже не будете уверены в достоверности осциллограммы. Т.е. чем ниже собственная емкость щупа, тем шире диапазон возможных применений вашего осциллографа.

Принципиальные схемы щупов

Собственно схема щупа, которую я применил, предельно проста:

Это делитель на 10 для осциллографа с входным сопротивлением 1 мегом. Сопротивление лучше составить из нескольких, соединенных последовательно. Переключатель просто замыкает напрямую добавочное сопротивление. А подстроечный конденсатор позволяет согласовать щуп с конкретным прибором.

Пожалуй вот более правильная схема, которую стоило бы рекомендовать:

Она явно лучше по допустимому напряжению, так как пробивное напряжение резисторов и конденсаторов СМД обычно принимают за 100 вольт. Встречал утверждения, что они выдерживают и 200-250 вольт. Не проверял. Но если вы исследуете достаточно высоковольтные цепи, стоит применить именно такую схему.

Я ее никогда не делал, рекомендаций по настройке (подбору конденсаторов С2, С3, С4) дать не могу.

Немного обещанной теории

Емкость прямо пропорциональна площади проводников и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Там еще есть коэффициент, но для нас это не важно сейчас.

Имеем два проводника. Центральная жила и экран провода. Расстояние между ними определяется диаметром провода. Площадь экрана сильно снизить не получится. Да и не надо. Остается снижать ПЛОЩАДЬ ПОВЕРХНОСТИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЖИЛЫ.

Т.е. снижать ее диаметр насколько это технически целесообразно без потери механической прочности.

Ну а чтобы повысить эту самую прочность при уменьшении диаметра надо выбрать материал попрочнее.

Провод можно представить так:

Распределенная емкость по длине провода. Ну а чем больше будет удельное сопротивление материала центральной жилы, тем меньшее влияние соседние участки (соседние емкости) будут оказывать друг на друга. Поэтому целесообразен провод с высоким удельным сопротивлением. По этой же самой причине нецелесообразно делать провод щупа слишком длинным.

Разъемы рассматривать не буду. Лишь скажу, что оптимальным для осциллографа считаю разъемы BNC. Они чаще всего и применяются. Миниджек, аудиоразъем я бы применять не рекомендовал (хотя сам применяю, в силу того, что не использую осциллограф в цепях со значительными напряжениями). Он опасен. Дернули провод при проведении исследований цепей с хорошим напряжением. Что происходит далее? А далее миниджек, скользя по гнезду, может вызвать замыкание. И даже если в силу разных причин ничего не произошло, на самом миниджеке будет присутствовать это напряжение. А если он упадет к вам на колени? А там открытый центральный контакт и земля рядом.

Лето, жарко, любите работать в трусах? Выбирайте BNC (не реклама). BNC тем и хорош. Его не выдернешь просто так. А даже если и случилось – он закрытый. Ничего опасного произойти не должно, то что в трусах, не пострадает))

Дополнительную информацию можно почерпнуть из цикла статей Входные узлы самодельных осциллографов. Так, теорией поутомлялись, теперь

Щуп № 2

Он хорош тем, что его можно вставить так:

Или вот так, ему безразлично, он свободно крутится.

Устроен он примерно так:

Единственное, что на нем еще будет сделано. Отверстие для выхода провода земли из щупа будет залито каплей термоклея, чтобы сложнее было вырвать его при случайном рывке и провод будет зафиксирован в рукоятке отрезком спички, заточенным под пологий клин.

Чтобы не оборвать и не открутить центральную жилу. Кстати это самый простой способ «лечить» дешевые китайские щупы для тестера, чтобы провод не отламывался от наконечника.

На что стоит обратить внимание: Экран доходит почти до самого наконечника. Не должно быть под пальцами значительного по площади открытого участка центральной жилы, иначе вы будете любоваться наводками с рук на дисплее ослика.

Специально для сайта Радиосхемы — Тришин А.О. Г. Комсомольск-на Амуре. Август 2018 г.

Форум по обсуждению материала САМОДЕЛЬНЫЙ ЩУП ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФА

Простой переходник для корпусов TQFP с самоцентрированием микросхемы, собранный своими руками.

Варианты выполнения гальванической развязки USB порта. Современные микросхемы для емкостной, оптической и электромагнитной развязки.

Электромагнитное реле — теория и практика применения. Обозначение, виды, основные параметры и правила эксплуатации.

Микроконтроллер ATtiny13 и MOSFet транзисторы будут управлять светодиодными лентами в этой схеме ЦМУ.

Сделай сам своими руками О бюджетном решении технических, и не только, задач.

Как изготовить кабель-щуп для низкочастотного виртуального осциллографа?

Как изготовить кабель-щуп для низкочастотного виртуального осциллографа?

О том, как изготовить простой низкочастотный кабель-щуп для осциллографа. https://oldoctober.com/

Подобный кабель целесообразно изготовить, даже имея набор профессиональных кабелей. Благодаря тонкому, гибкому проводу и небольшим габаритам, он может стать хорошей альтернативой громоздким и неудобным промышленным кабелям. Конечно, область применения ограничивается ремонтом аудиотехники, но если использовать виртуальный осциллограф на основе аудиокарты, то более серьёзный кабель может никогда и не понадобится.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Конструкция и детали.

В качестве корпуса для щупа подойдёт оболочка от фломастера или маркера. Экранированный провод тоже сгодится любой, хотя лучше выбрать более эластичный.

На чертеже изображён щуп в разрезе. https://oldoctober.com/

  1. Остриё – цыганская игла.
  2. Защитная трубка – кембрик.
  3. Втулка – сталь или латунь.
  4. Стопорный винт – М3, сталь.
  5. Корпус – оболочка маркера.
  6. Кабель – провод экранированный.
  7. Отверстие в корпусе – Ø3мм.
  8. Втулка – М3, латунь.
  9. Общий провод.
  10. Скоба – узел крепления общего провода, латунь.
  11. Шайба – М3, сталь.
  12. Зажим – латунь.
  13. Стопорный винт – М3, сталь.
  14. Отверстие в заглушке – Ø3мм.
  15. Заглушка – оболочка маркера.
  16. Защитная трубка – кембрик.

Втулка поз.3 вклеена в отверстие оболочки маркера. Диаметр отверстие во втулке поз.3 чуть больше диаметра иглы.

Стопорный винт поз.4 фиксирует иглу во втулке поз.3.

Экранирующая оплётка кабеля припаяна к втулке поз.12, а центральный провод к игле поз.1.

Стопорный винт поз.13 фиксирует кабель во втулке поз.12.

Втулка поз.8 вкручивается в зажим поз.12, предварительно пройдя через отверстия поз.7, поз.14 и отверстие в шайбе поз.11. Таким образом, втулка поз.8 обеспечивает соединение всех элементов конструкции.

На этой картинке можно увидеть, как выглядят внутренности щупа в реальности.

Вот, что получилось.

Мелкие подробности.

Остриё щупа изготовлено из цыганской иголки.

Самая удобная и универсальная форма острия – трёхгранная.

Зажим поз.12 извлечён из электрической клеммы, которую можно купить в любом хозяйственном магазине.

Вот вроде и всё описание.

Комментарии (16)

Страниц: « 1 [2] Показать все

Юрий, Вы его, наверное, собрали неправильно. У моего щупа только игла незаэкранированна. Посмотрите внимательно на чертёж. Экранирующая оплётка кабеля освобождена от изоляции и к ней припаяна перемычка, которая соединяет оплётку с зажимом поз.12. Таким образом, экранирующая оплётка кабеля поз.6 защищает «горячий» провод по всей длине и кончается рядом с той точкой, где «горячий» провод соединения с иглой поз.1.

Из чего изготовлена (подобрана) деталь 8? Она не имеет электрического соединения с проводом 9? Если нет, примерное расстояние этого «разрыва»?

Сергей, самодельный низкочастотный щуп для осциллографа изготовлен про традиционной схеме, хотя и с незначительным изменениями. А именно, центральный провод коаксиального кабеля подключается к заострённому контакту на конце щупа, а экранирующая оплётка кабеля к проводнику с зажимом типа «крокодил» на конце. Латунная втулка поз.8 имеет небольшое углубление, в которое впаивается провод заземления и лепесток удерживающий этот провод за изоляцию. Такая конструкция, в отличие от традиционной, предотвращает переламывание провода радом с пайкой и обеспечивает длительную работу заземления.

Спасибо за подробное объяснение простого вопроса. Все понял.

По моему, это щуп не для виртуального осциллографа. У него нет такого разъема. Там стоит джек, или USB.

Почитал материал, и понял, что я не прав. Этот разъем, подключает щуп к адаптеру-переходнику, стоящему по входу аудиокарты. Очень интересная и полезная статья.

Страниц: « 1 [2] Показать все

Активный щуп для осциллографа

Входная емкость современных осциллографов составляет порядка 30. 50 пФ. При измерениях к ней добавляется емкость соединительного кабеля, и суммарная входная емкость достигает 100. 150 пФ. Это может привести к существенному искажению результатов измерений и неправильной настройке, например, фильтров-пробок выходных каскадов усилителей записи магнитофонов. Вот почему при проведении исследований в цепях, критичных к вносимой емкости измерительного прибора, необходимо применять специальные согласующие устройства, имеющие большое входное сопротивление и небольшую емкость.

Для большинства практических работ необходимы два основных вида устройств: для гармонических сигналов малой амплитуды (1. 50 мВ) с коэффициентом передачи К>1 и для сигналов большой амплитуды (до 10. 20 В), позволяющие передавать постоянную составляющую сигнала и имеющие коэффициент передачи К=0,2. 0,5.

Широкое распространение в последние годы быстродействующих аналоговых и цифровых микросхем, работающих при сравнительно больших напряжениях (ОУ широкого применения, микросхемы серии К561-до 15 В), выявило необходимость устройства, работающего в широком диапазоне напряжений с возможностью передачи постоянной составляющей сигнала.


Puc.1

Схема такого устройства в виде щупа приведена на рис. 1. Он выполнен по классической схеме истокового повторителя с использованием транзистора МОП-структуры и содержит минимальное количество деталей. Диапазон рабочих частот составляет О. 5 МГц. Питание осуществляется от любого источника тока напряжением 7. 15 В, например, аккумуляторной батареи 7Д-0,115-У1.1 или гальванических батарей «Крона», «Корунд». Входная емкость щупа — не более 4 пФ, входное сопротивление — не менее 3 МОм. Выходное напряжение при Uвх=0 co-ставляет 2,5 В. Диапазон входных напряжений в области отрицательных значений (до отсечки) — 7 В, в области положительных значений (до начала ограничения) составляет 13 В при Uпит=9В и 26В при Uпит=15В.

Коэффициент передачи в указанном диапазоне частот составляет 0,4.

Резисторы R1 и R2 образуют входной делитель напряжения, конденсатор С1 служит для частотной компенсации.

Ввиду значительного разброса параметров конкретных экземпляров транзисторов характеристики конструкций щупов также могут отличаться в основном по напряжению отсечки и коэффициенту передачи. Для получения максимального рабочего диапазона в области отрицательных значений входных напряжений необходимо применять транзисторы с максимальным (по абсолютной величине) напряжением отсечки. Автором был применен транзистор с Uзи oтc=4,2 В. Большинство транзисторов КП305И имеют меньшее значение Uзи отс, поэтому при необходимости напряжение отсечки щупа может быть увеличено путем уменьшения коэффициента передачи входного делителя, например, увеличив сопротивление резистора R1. Впрочем, для многих измерений, где требуется настройка по максимуму или минимуму напряжения, значение напряжения отсечки щупа не является существенным, поскольку настройку можно проводить по положительной полуволне сигнала.

Щуп собран в корпусе от фломастера. Монтаж объемный, без применения дополнительных конструктивных элементов. Выводы радиоэлементов соединены непосредственно между собой. Щуп подключают к осциллографу экранированным кабелем длиной не более 30 см.

В конструкции применены резисторы типа МЛТ-0,125. Конденсатор С1 конструктивный, его выполняют проводом ПЭВ диаметром 0,15. 0,35 мм. Провод нужно подпаять к левому (по схеме) выводу резистора R1 и намотать 12 витков на правый вывод. Подбор емкости производят изменением числа витков. По окончании настройки на полученном таким образом конденсаторе мелкозернистой шкуркой зачистить дорожку, залудить ее и пропаять тонким слоем (для устранения паразитной индуктивности).

Монтируя щуп, следует принимать меры по предупреждению пробоя полевого транзистора статическим электричеством и наводками от сети.

Настройка устройства заключается в калибровке для получения требуемого коэффициента передачи и подборе емкости конденсатора С1. Проведение калибровки потребует применения регулируемого источника постоянного тока и вольтметра. Подбором сопротивления резистора R1 устанавливают коэффициент передачи К=0,4 (или 0,5), при этом учитывают начальное напряжение смещения на выходе.

При подборе емкости конденсатора С1 необходим генератор прямоугольных импульсов с амплитудой сигнала на выходе 2. 10 В и частотой следования 1. 10 кГц. Для обеспечения крутых фронтов можно использовать триггерный делитель частоты, например, на микросхемах серий К155, К176, К561. Изменением емкости конденсатора С1 частотной компенсации добиваются получения на экране осциллографа прямоугольных импульсов без завала фронтов, амплитуда выбросов на фронтах должна быть не более 10 % от амплитуды импульсов. Слишком большая емкость вызывает значительные выбросы по фронтам, недостаточная — их затягивание.

На корпус изготовленной конструкции необходимо нанести надписи параметров устройства — входной емкости, сопротивления и коэффициента передачи.

При проведении измерений с отсчетом постоянной составляющей осциллограф необходимо скорректировать по уровню отсчета. Для этого следует замкнуть вход щупа и луч осциллографа установить на нулевую отметку.

Щуп для осциллографа МЕГЕОН 25060

Цена за упаковку 4 шт.: 3 184 р.
Цена за ед. товара: 796 р. 875 р.

Спишите до 350 р. бонусами Начислим 8 бонусов

  • Самовывоз: 17 ноября, после 09:00, из 1 магазина
  • Курьером: 18 ноября, от 190 р.

Щуп МЕГЕОН 25060 предназначен для осциллоскопа. Применяется для замеров. Щуп имеет переключатель деления 1х/10х, регулировку компенсации щупа. В комплекте поставляются маркерные цветные кольца, специальные колпачки для замера в труднодоступных местах, колпачок крюк для удобного соединения к проводам измеряемого сигнала.

  • пропускная способность, МГц: 60;
  • время нарастания, н.с.: 5.8;
  • коэффициент затухания, крат: 1х и 10х;
  • входное сопротивление, М?: 1/10±2%;
  • входная емкость, пФ: 1х: 70…120; 10х: 14…18;
  • максимальное входное значение, В (пик-пик): 1х:200; 10х:600;
  • диапазон компенсации, пФ: 15. 45;
  • рабочая среда,°С: 0. +50;
  • рабочая среда, % влажности: 0. 80;
  • условия хранения, °С: -20. +60;
  • условия хранения, % влажности: 0. 90;
  • габаритные размеры щупа, ø см: 9;
  • габаритные размеры щупа, длина, см: 14;
  • толщина жала, мм: 1.18;
  • размер упаковки (ДхШхВ), см: 22.5х14.4х8.4;
  • длина кабеля, см: 100;
  • длина заземляющего кабеля, см: 17;
  • вес без упаковки, грамм: 44;
  • вес с упаковкой, грамм: 78.

Технические характеристики пробника для осциллографа МЕГЕОН 25060

  • *Производитель оставляет за собой право без уведомления дилера менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства. Указанная информация не является публичной офертой

Нашли ошибку в описании?

  • Россия — родина бренда
  • Китай — страна производства

Комплектация

  • Щуп для осциллографа МЕГЕОН 25060 — 1 шт.
  • Колпачок крюк — 1 шт.
  • Колпачки насадки — 2 шт.
  • Маркерные кольца — 10 шт.
  • Регулировочная отвертка — 1шт.
  • Руководство по эксплуатации — 1 шт.

Информация об упаковке

  • Единица товара: Штука
  • Вес, кг: 0,08
  • Длина, мм: 225
  • Ширина, мм: 144
  • Высота, мм: 84

Документация

  • Инструкция к товару
  • Сертификат дилера
  • Скачать всю документацию

Сервисное обслуживание

Поможем решить любую проблему с товаром

Устраним любую неисправность по гарантии. Срок указан без учета логистики

Обращайтесь за обслуживанием в авторизованные сервисы производителя

Активный щуп

Такой щуп необходим для значительного уменьшения входной емкости осциллографа (а точнее, входного щупа при осциллографических измерениях) и повышения его входного сопротивления. Активным же щупом он называется потому, что собран на активных элементах — транзисторах.

Предлагаемый активный щуп (рис. 57), разработанный курским радиолюбителем И. Нечаевым, рассчитан на работу в диапазоне частот 0…15 МГц и обладает входным сопротивлением 6 МОм при входной емкости около 10 пФ. Если же к щупу подключают насадку-делитель 1:10, входная емкость уменьшается до 2 пФ. Амплитуда входного сигнала, контролируемого с помощью активного щупа, не должна превышать 2 В, а с насадкой-делителем — 20 В. Если же щупом контролировать сигнал частотой ниже 5 МГц, предельная амплитуда может быть больше — до 8 В (с насадкой-делителем — до 80 В).

На транзисторах VT1, VT2 собран несколько усложненный истоковый повторитель, необходимый для обеспечения большого входного сопротивления щупа, а на транзисторе VT3—эмиттерный повторитель, служащий для согласования щупа с входом осциллографа (или его входным кабелем).

Питается активный щуп от двуполярного источника напряжением по 12 В и потребляет 15 мА. Питание подается через разъем ХРЗ. Благодаря такому питанию выходное напряжение щупа при отсутствии входного сигнала равно нулю. Такое состояние устанавливают точнее во время настройки щупа подстроечным резистором R2. А нужный коэффициент передачи щупа (он должен быть равен точно 1) устанавливают подбором резистора R4.

Входная вилка ХР1 используется для подключения насадок (их две), а ХР2 представляет собой зажим «крокодил», соединяемый с щупом гибким монтажным проводом, — его подключают во время измерений к общему проводу конструкции.

Одна из насадок (1:1) — самый обыкновенный переходник (рис. 58), соединяемый с помощью гнезда XS2 с вилкой ХР1 щупа.

Вилкой же ХР5 касаются контролируемых точек конструкции. Вторая насадка (1:10) — компенсированный делитель входного сигнала. При работе с ней гнездо XS3 соединяют с вилкой ХР1 щупа, вилку ХР7 — с общим проводом, а вилкой ХР6 касаются исследуемых цепей.

В блоке питания диоды могут быть любые выпрямительные с обратным напряжением пе менее 35 В; транзисторы — любые другие маломощные соответствующей структуры; оксидные конденсаторы — любые малогабаритные, на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме. Вместо стабилитронов Д814Д подойдут Д813.

В щупе можно использовать, кроме указанных на схеме, транзисторы КП303А (VT1), КТ361А-КТ361Д (VT2), КТ315А-КТ315И, КТ312А-КТ312В (VT3). Конденсаторы — КД, КЛС, КМ; постоянные резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, подстроечный R2—СП5-16 или другой малогабаритный.

Детали щупа, кроме выключателя SA1 и конденсатора С1, монтируют на печатной плате (рис. 59) из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Затем плату (1 — на рис. 60) устанавливают в металлическом цилиндрическом корпусе 2 подходящих размеров, например, в стаканчике из-под валидола. В Т-образный вырез платы впаивают латунный винт 3 (М2, М2,5). В дне стаканчика сверлят отверстие и выводят через него жгут 4 из проводников питания и экранированного провода выхода щупа. Длина жгута — 1…1,5 м. Сбоку на стаканчике крепят малогабаритный выключатель, к контактам которого припаивают конденсатор С1. Общий провод соединяют со стаканчиком, а через отверстие в боковой стенке стаканчика выводят гибкий монтажный провод и припаивают его к зажиму «крокодил».

Читайте также  Идеи дизайна узкой комнаты

Первая насадка (1:1) выполнена на базе пластмассовой крышки 5 от флакона. В крышку вставляют стальную иглу 6 (это вилка ХР5), к которой припаивают втулку 7 (гнездо XS2) с такой же резьбой, что и та винте 3. Иглу с втулкой фиксируют в крышке эпоксидным клеем или шпаклевкой 8.

Аналогично выполнена и вторая насадка (1:10), только на краю крышки 5 наклеивают фольгу 9, которая имитирует вилку ХР7 и при ввинчивании насадки в щуп касается его металлического стаканчика, т. е. общего провода устройства. Но, конечно, монтируют насадку я заливают ее клеем (или шпаклевкой) только, после подбора помеченных на схеме деталей при налаживании щупа. Правда, после заливки емкость монтажа несколько изменится, но ошибка в коэффициенте деления будет незначительная.

Питать активный щуп можно как от двух батарей (правда, это менее удобно), так и от небольшого блока, собранного, например, по приведенной на рис. 61 схеме.

Он состоит из понижающего трансформатора с переменным напряжением на вторичной обмотке 10…11 В и двух однополупериодных выпрямителей со стабилизаторами напряжения. Один выпрямитель рассчитан на получение плюсового напряжения (на диоде VD1), другой — минусового (на диоде VD2). Через розетку XS4 питание поступает на разъем ХР3 щупа.

Детали блока питания размещают в подходящем пластмассовом корпусе (рис. 62), на верхней крышке которого крепят разъем XS4, а через отверстие в боковой стенке выводят сетевой шнур с вилкой ХР8 на конце.

Под разъем XS4 подбирают ответную часть разъем ХРЗ и подпаивают к его выводам проводники питания щупа. Оплетку экранированного провода соединяют с вилкой ХР4, а жилу провода — с гнездом XS1. При работе с активным щупом в гнездо вставляют входной щуп осциллографа, а с вилкой соединяют «земляной» щуп. Можно вообще отказаться от входного кабеля осциллографа и вставлять вилку ХР4 в гнездо заземления осциллографа, а гнездо XS1 соединять с гнездом «Вход Y». В этом случае вместо гнезда к выходному проводу активного щупа удобнее припаять вилку.

Налаживание активного щупа начинают с того, что к его выходу подключают милливольтметр постоянного тока или осциллограф, работающий в режиме открытого входа. Подав на щуп питание, добиваются перемещением движка подстроечного резистора нулевого напряжения на выходе.

Затем на вход щупа подают (при замкнутых контактах выключателя SA1, соответствующих режиму открытого входа) постоянное напряжение 2…3 В. Подбором резистора R4 добиваются такого же напряжения и на выходе щупа, что будет соответствовать единичному коэффициенту передачи устройства. Нелишне будет после этого проверить сохранность нулевого уровня выходного напряжения и при необходимости скорректировать его подстроечным резистором.

Далее к щупу подключают насадку-делитель и подают на ее вход (конечно, относительно зажима ХР2) постоянное напряжение 20…30 В либо сигнал частотой 50 Гц с генератора импульсов, описанного в первой брошюре. Контролируя выходное напряжение щупа, подбирают резистор R7 такого сопротивления, чтобы коэффициент деления насадки был равен ровно 10.

После этого на вход насадки подают переменное напряжение частотой 0,1…1 МГц либо сигнал частотой 2 кГц с генератора импульсов, и подбором конденсатора С5 добиваются десятикратного деления такого сигнала. Вот теперь делитель станет компенсированным, и его детали можно закреплять эпоксидным клеем (или шпаклевкой) в крышке.

Активный щуп готов к работе. Но предварительно вы, конечно, захотите убедиться в его высоких параметрах, о которых было сказано выше. Это несложно сделать даже с помощью лишь одного осциллографа — ведь у него есть выход пилообразного напряжения, которое вы уже научились использовать в качестве контрольного. Вот и подключите к гнезду на задней стенке осциллографа переменный резистор (рис. 63, а), а к нему — входной щуп.

Установите чувствительность осциллографа 1 В/дел., а длительность развертки, скажем, 1 мс/дел. Выведите сопротивление переменного резистора, т. е. установите его движок в нижнее по схеме положение. Ручками длины и смещения развертки установите начало развертки в нижнем левом углу масштабной сетки, а ширину развертки — равной длине масштабной сетки. Измерьте высоту изображения (рис, 64, а) — предположим, она будет равна четырем делениям.

Плавно вводите сопротивление резистора, перемещая движок вверх по схеме. Установите высоту изображения вдвое меньшей (рис. 64, б). Теперь можно сказать, что входное сопротивление осциллографа равно введенному сопротивлению переменного резистора.

Не изменяя положения движка резистора, введите в действие активный щуп (рис. 63, б) с первой насадкой (1:1). Вы убедитесь, что высота изображения осталась почти равной прежним четырем делениям, как это было с выведенным сопротивлением переменного резистора. Такой результат свидетельствует о высоком входном сопротивлении активного щупа. Если захотите точно измерить его, включите последовательно с переменным резистором постоянный, сопротивлением 4…5 МОм и добейтесь уменьшения высоты изображения вдвое, а затем измерьте получившееся сопротивление — оно и будет равно входному сопротивлению активного щупа.

Входную емкость щупа тоже несложно определить. Для этого нужно заменить переменный резистор конденсатором переменной емкости или подстроечным, с максимальной емкостью 20…50 пФ и проделать такую же операцию, что и в предыдущем случае — подбором емкости конденсатора добиться уменьшения высоты изображения вдвое, а затем измерить получившуюся емкость. Но в этом варианте следует значительно уменьшить длительность развертки, установив ее равной, например, 1 мкс/дел.

Для сравнения измерьте входную емкость активного щупа со второй насадкой (1:10) — она будет значительно ниже.

Активный щуп можно собрать и по более простой схеме (рис. 65), предложенной столичным радиолюбителем А. Гришиным.

В щупе используется. всего один полевой транзистор, включенный по классической схеме «стокового повторителя. Входная емкость щупа не превышает 4 пФ, а входное сопротивление достигает 3 МОм.

Щуп рассчитан на исследование цепей постоянного, переменного и импульсного сигналов в диапазоне частот 0… 5 МГц. При этом начальное постоянное напряжение на выходе щупа составляет 2,6 В. Диапазон входных напряжений в области отрицательных значений (до отсечки). равен 7 В, в области положительных значений.(до начала ограничения) — 13 В при питающем напряжении 9 В и 26 В в случае питания щупа напряжением 15 В. Коэффициент передачи щупа в указанном диапазоне частот неизменен — 0,4.

Резисторы R1, R2 и конденсатор С1 составляют входной частотно-компенсированный делитель напряжения.

Параметры щупа измерены для транзистора с напряжением отсечки 4,2 В. Поскольку разброс параметров конкретных экземпляров транзисторов КП305И значителен, могут отличаться и характеристики конструкций щупов — в основном по напряжению отсечки и коэффициенту передачи. Для получения максимального рабочего диапазона в области отрицательных значений входных напряжений необходимо подобрать транзистор с максимальным (по абсолютной величине) напряжением отсечки. При необходимости напряжение отсечки щупа может быть увеличено уменьшением коэффициента передачи входного делителя, скажем, увеличением сопротивления резистора R1. Хотя для большинства измерений, где требуется настройка по максимуму или минимуму напряжения, значение напряжения отсечки щупа не является существенным — ведь настройку можно проводить по положительной полуволне сигнала.

Резисторы щупа — МЛТ-0,125. Конденсатор — самодельный. Его выполняют проводом ПЭВ-1 0,15…0,35. Конец отрезка провода подпаивают к левому по схеме выводу резистора R1 и наматывают 12 витков на правый вывод. Емкость конденсатора при настройке входного делителя подбирают изменением числа витков. По окончании настройки на получившейся «катушке» конденсатора зачищают мелкозернистой наждачной бумагой узкую дорожку, заслуживают и пропаивают ее (конечно, осторожно, чтобы дорожка не оказалась замкнутой с выводом резистора) с целью устранения паразитной индуктивности.

Щуп собран в корпусе от фломастера. Монтаж объемный, выводы деталей соединены непосредственно между собой в соответствии со схемой. Во время монтажа следует принимать меры то предупреждению пробоя полевого транзистора статическим электричеством и наводками от сети. Щуп подключают

Радиолюбитель

Последние комментарии

  • Иван на Программа “Cadsoft Eagle”
  • Алексей на Расчет фильтров нижних и верхних частот
  • ДЕМЬЯН на Регулируемый блок питания 0-12 В на транзисторах
  • ДЕМЬЯН на Регулируемый блок питания 0-12 В на транзисторах
  • Pit на Компьютер – осциллограф, генератор, анализатор спектра

Радиодетали – почтой

Активный щуп для осциллографа

Активный щуп для осциллографа

Активный щуп для осциллографа – простая радиолюбительская конструкция, которая может работать с любым осциллографом

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ Радиолюбитель “

В этой статье мы рассмотрим очень нужную в практике радиолюбителя конструкцию – активный щуп для осциллографа.

Очень многим знакома ситуация, когда подключение осциллографа к настраиваемому устройству приводит к нарушению его режимов. Виной тому в первую очередь служат вносимые в исследуемую цепь емкость и сопротивление входа осциллографа. Большинство осциллографов, используемых радиолюбителями, имеют высокое входное сопротивление – 1 МОм и емкость входа 15-20 пФ. В сочетание с соединительным экранированным кабелем длиной около метра суммарная емкость возрастает до 100 и более пФ. Для устройств работающих на частоте более 100 кГц, такая емкость может оказать существенное влияние на результаты измерений. Для устранения этого недостатка радиолюбители пользуются или не экранированным проводом или активными щупами. Активный щуп, предлагаемый в этой статье, может работать с различными осциллографами, входное сопротивление которых может быть низким – 50 Ом или высоким – 1 МОм. Его коэффициент передачи 1 или 10. То есть он не только не ослабляет, но и усиливает сигнал. К достоинствам можно отнести и малые габариты. Таких параметров удалось добиться в результате применения быстродействующего операционного усилителя.

Верхняя рабочая частота не менее 100 МГц, входное сопротивление 15 МОм, входная емкость 1,7 пФ, входное напряжение до ± 13,5 вольт, потребляемый ток в отсутствии сигнала 6 мА. Следует особо отметить, что наличие режима усиления позволяет наблюдать на экране осциллографа с чувствительностью 10 мВ на деление входные сигналы с амплитудой 200…300 мкВ.

Большинство деталей щупа размещено на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Соединения между сторонами монтажа выполняют проводниками через отверстия в плате. Переключатели устанавливают на корпусе щупа, а конденсатор непосредственно на SA1.

Корпус щупа состоит из пластмассового корпуса 1 (от фломастера диаметром около 18 мм) который вставлен в металлический кожух 2. Внутри корпуса размещена плата 3, на нем укреплены переключатели SA1, SA2 (4 и 5), через дно выведены соединительный и питающие провода 6. Общий провод платы соединен с кожухом, а через отверстие в нем выведен провод для металлического штыря Х1 – 7. Все внутренние соединения надо делать проводом минимальной длины, а внешние – цепи питания и сигнала – соответственно экранированным и ВЧ кабелем. Так как в микросхеме один из двух усилителей не используется его входы (выводы 5 и 6) соединены с общим проводом.

Налаживание устройства сводится к установке требуемого коэффициента усиления, который при работе щупа с осциллографом с высоким входным сопротивлением устанавливают равным 10 на частоте 10 МГц подбором резистора R1 (при замкнутом SA1). Если щуп используется с осциллографом с низкоомным входом, часть выходного сигнала гасится на согласующем резисторе R5. Поэтому в схему вводят резистор R6 и подбирают его сопротивление (при разомкнутым SA1), устанавливают коэффициент передачи равный 1. При замкнутом SA1 (режим повышенной чувствительности) установку коэффициента усиления равного 10, производят подбором резистора R1.

В устройстве применены резисторы МЛТ, С2-10, С2-33, Р1-12, конденсаторы – С1-С3 серии КМ или другие малогабаритные (К10-17, К10-47), С4 и С5 группы К52 или аналогичные. Можно использовать широкополосные ОУ AD812AR, AD817AN, AD818AN той же фирмы, которые дешевле из-за меньшей полосы частот, но их применение приведет и к сокращению рабочих частот. Для питания щупа необходим двухполярный стабилизированный источник питания с выходным напряжением ± 12…15 вольт. Потребляемый ток щупа в процессе работы может достигать 100 мА.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector