Осциллограф: что это, какие бывают, что измеряют, как пользоваться

Что такое осциллограф

Осциллограф — это прибор для визуального отображения и измерений параметров сигналов различной формы (процесс называется «осциллографирование»). Сигналы подаются на вход и отображаются на экране. Экран разбит на квадраты, по центру проходят две оси координат. По горизонтали измеряется время. По вертикали — амплитуда и/или напряжение. Цена деления задается при помощи ручек калибровки. Режим отображения подстраивается под каждый сигнал. Выбирается такой режим, который наиболее удобен в данном случае (в пределах возможностей прибора).

Осциллограф — это не обязательно большая, громоздкая вещь. Есть портативные цифровые модели, есть приставки. Есть даже программы, которые можно с адаптером установить на стационарный компьютер или ноутбук.

Так выглядит цифровой осциллограф Tektronix DPO 3054. На дисплее отображает сигнал, регуляторами выбираются параметры

По количеству одновременно отслеживаемых сигналов осциллографы есть однолучевые (одноканальные/моноканальные) и многолучевые (многоканальные). Однолучевые могут одновременно принимать только один сигнал, многолучевые — два, три, четыре и больше — до 16. Зависит от прибора.

Какой тип лучше? Многолучевой. Вы одновременно можете отслеживать сигнал в нескольких точках схемы. Изменяя параметры будете видеть реакцию устройства не только на выходе, но и в разных точках схемы.

Способы проверки

Проверка микросхем — это трудный, иногда невыполнимый процесс. Все дело в сложности микросхемы, которая состоит из огромного количества различных элементов.

Есть три основных способа, как проверить микросхему, не выпаивая, мультиметром или без него:

Внешний осмотр микросхемы. Если внимательно на нее посмотреть и изучить каждый элемент, то не исключено, что удастся найти какой-либо видимый дефект. Это может быть, например, перегоревший контакт (возможно, даже не один). Также при проведении внешнего осмотра микросхемы можно обнаружить трещину на корпусе. При таком способе проверки микросхемы нет необходимости пользоваться специальным устройством мультиметром. Если дефекты видны невооруженным глазом, можно обойтись и без приспособлений.
Проверка микросхемы с использованием мультиметра. Если причиной выхода из строя детали стало короткое замыкание, то можно решить проблему, заменив элемент питания.
Выявление нарушений в работе выходов. Если у микросхемы есть не один, а сразу несколько выходов, и если хотя бы один из них работает некорректно или вовсе не работает, то это отразится на работоспособности всей микросхемы.

Разумеется, самым простым способом проверки микросхемы является первый из вышеописанных: то есть осмотр детали. Для этого достаточно внимательно посмотреть сначала на одну ее сторону, а затем на другую, и попытаться заметить какие-то дефекты. Самый же сложный способ — проверка с помощью мультиметра.

Влияние разновидности микросхем

Сложность проверки во многом зависит не только от способа, но и от самих схем. Ведь эти детали электронно-вычислительных устройств хоть и имеют один и тот же принцип построения, но нередко сильно отличаются друг от друга.

Например:

Наиболее простыми для проверки являются схемы, относящиеся к серии «КР142″. Они имеют только 3 вывода, следовательно, как только на один из входов подается какое-либо напряжение, можно использовать проверяющий прибор на выходе. Сразу же после этого можно делать выводы о работоспособности.
Более сложными типами являются «К155″, «К176″. Чтобы их проверить, приходится применять колодку, а также источник тока с определенным показателем напряжения, который специально подбирается под микросхему. Суть проверки такая же, как и в первом варианте. Необходимо лишь на вход подать напряжение, а затем посредством мультиметра проверить показатели на выходе.
Если же необходимо провести более сложную проверку — такую, для которой простой мультиметр уже не годится, на помощь радиоэлектронщикам приходят специальные тестеры для схем. Способ называется прозвонить микросхему мультиметром-тестером. Такие устройства можно либо изготовить самостоятельно, либо купить в готовом виде. Тестеры помогают определить, работает ли тот или иной узел схемы. Данные, получаемые при проведении проверки, как правило, выводятся на экран устройства.

Важно помнить, что подаваемое на микросхему (микроконтроллер) напряжение не должно превышать норму или, наоборот, быть меньше необходимого уровня. Предварительную проверку можно провести на специально подготовленной проверочной плате.

Нередко после тестирования микросхемы приходится удалять некоторые ее радиоэлементы. При этом каждый из узлов должен быть проверен отдельно.

Работоспособность транзисторов

Перед проверкой радиодетали мультиметром, не выпаивая, нужно обязательно определить, к каким из двух типов относится транзистор — полевым или биполярным. Если к первым, то можно применять следующий способ проверки:

Установить прибор в режим «прозвонки», а затем использовать красный щуп, подключая его к проверяемому элементу. Другой — черный — щуп должен быть приставлен к выводу коллектора.
Сразу после выполнения этих несложных действий на экране устройства появится число, которое будет обозначать пробивное напряжение. Аналогичный уровень можно будет увидеть и при проведении «прозвона» электрической цепи, заключенной между эмиттером и базой. Важно при этом не перепутать щупы: красный должен соприкасаться с базой, а черный — с эмиттером.
Далее можно проверять все эти же выходы транзистора, но уже в обратном подключении: нужно будет поменять местами красный и черный щупы. Если транзистор работает хорошо, то на экране мультиметра должна быть показана цифра «1″, которая говорит о том, что сопротивление в сети является бесконечно большим.

Если транзистор является биполярным, то щупы должны меняться местами. Разумеется, цифры на экране прибора в этом случае будут обратные.

Конденсаторы, резисторы и диоды

Работоспособность конденсатора микросхемы также проверяется путем прикладывания щупов к его выходам. За очень короткий промежуток времени значение показываемого прибором сопротивления должно увеличиться от нескольких единиц до бесконечности. При изменении мест щупов должен наблюдаться тот же самый процесс.

Чтобы узнать, работает ли резистор схемы, необходимо определить его сопротивление. Значение этой характеристики должно быть больше нуля, однако не являться бесконечно большим. Если при проверке на дисплее прибора отображается не ноль и не бесконечность, значит, резистор работает корректно.

Не отличается особой сложностью и процесс проверки диодов. Сначала нужно определить сопротивление между катодом и анодом в одной последовательности, а затем, поменяв местоположение черного и красного щупов прибора, в другой. Об исправности диода будет говорить стремление отображаемого на экране числа к бесконечности в одном из этих двух случаев и нахождение его на отметке в несколько единиц — в другом.

Индуктивность, тиристор и стабилитрон

Проверяя микросхему на наличие неисправностей, возможно, придется также использовать мультиметр на катушке с током. Если где-то ее провод оборван, то прибор обязательно даст об этом знать. Главное, конечно, правильно его применить.

Для чего он нужен

Для чего нужен осциллограф? Это просто необходимая вещь при ремонте электронной аппаратуры, при самостоятельной сборке или усовершенствовании каких-либо устройств. Многим хватает тестера или мультиметра. Да. Но для ремонта простых устройств без микросхем и микропроцессоров. Мультиметром вы можете проверить наличие обрыва, короткого замыкания, измерить напряжение и ток. Ни форму сигнала, ни конкретные параметры синусоиды или импульсов не измерить и не увидеть.

Осциллограф нужен для измерения напряжения и визуального отображения сигналов. На фото цифровой двухканальный осциллограф Hantek DSO5102B в рабочем режиме

А ведь бывает так, что все детали, вроде исправны, но устройство не работает. А все потому что некоторые детали требовательны не только к физическим параметрам питания (напряжение, сила тока), но и к форме сигнала. Этим «страдают» некоторые полупроводниковые детали, практически все микросхемы и процессоры. А без них сейчас обходятся только самые элементарные приборы типа кипятильника. Вот и получается, что найти сгоревший резистор, пробитый транзистор можно и мультиметром. Но для чуть более сложную поломку уже не устранить. Вот для этих случаев и нужен осциллограф. Он позволяет видеть форму сигнала, определять есть ли отклонения и находить источник проблемы.

Проверка радиодеталей — часть 1

В сегодняшней статье я бы хотел немного затронуть тему электроники и рассказать о радиоэлектронных компонентах, а точнее о методике их проверки.

С электроникой профессиональным электрикам да и любителям приходится сталкиваться время от времени, поэтому базовые знания об электронных компонентах не помешают всем, кто занимается электрикой в той или иной степени. Так как радиокомпонентов на данный момент множество, обо всех конечно я рассказать не смогу, а затрону только наиболее часто встречающиеся. Итак поехали.

Резисторы

Пожалуй наиболее простая и часто встречающаяся радиодеталь — это резистор. Сгоревший резистор легко определить по почерневшему, обуглившемуся корпусу. Если же резистор на вид выглядит нормально, то придется воспользоваться мультиметром.

Для проверки мультиметр выставляем в режим омметра. Так как резистор не имеет полярности, какой щуп к какому выводу подключать не имеет значения, важно только во время проверки не касаться руками токоведущих частей щупов и выводов резистора.

Полученный результат сравниваем с номиналом резистора, указанным на корпусе либо в виде разноцветных полос, либо в виде числового значения. Расшифровку цветового обозначения резисторов можно посмотреть в интернете или скачать программу. Стоит отметить что отклонение от номинального сопротивления на на ± 5% считается вполне допустимым.

Для проверки переменного резистора (потенциометра) замеряем сопротивление между его крайними выводами, которое должно быть равно его номинальному значению с учетом допуска и погрешности измерения, а также измерим сопротивление между каждым из крайних выводов и средним выводом. Сопротивление при вращении ручки потенциометра из одного крайнего положения в другое должно плавно, без скачков изменяться от нуля до номинального значения.

Конденсаторы

Наряду с резисторами конденсаторы являются самыми распространенными радиодеталями. На любой электронной плате можно встретить различные типы конденсаторов — керамические, пленочные, электролитические и т.д. Среди них особняком стоят электролитические конденсаторы — именно они наиболее часто подвержены выходу из строя. Наверное классическая неисправность, с которой сталкивались все, кто занимался ремонтом техники — вздутие конденсатора вследствии перегрева, приводящего к увеличению давления внутри его корпуса из-за испарения электролита.

Помимо электролитов, нередко такое же можно наблюдать и у полимерных конденсаторов.

Среди основных неисправностей конденсаторов можно выделить три:

пробой диэлектрика, возникающий при превышении допустимого рабочего напряжения.
обрыв, при котором конденсатор представляет собой два изолированных проводника, не имеющих между собой никакой емкости.
повышенная утечка, которая характеризуется изменением сопротивления диэлектрика между обкладками. При этом емкость конденсатора заметно уменьшается.

Проверить электролитический конденсатор можно с помощью мультиметра в режиме омметра. Прикоснувшись щупами прибора к выводам конденсатора можно наблюдать, как значение на дисплее будет плавно увеличиваться, пока не достигнет максимального значения. В случае обрыва мультиметр с самого начала будет показывать «1». Если на дисплее отображается «0», значит в конденсаторе произошло КЗ.

В случае неполярного конденсатора выставляем на мультиметре диапазон измерений на Мом, если значение проверяемого конденсатора меньше 2 Мом, то скорее всего он неисправен.

Но такой проверки недостаточно, необходимо убедиться в том, что конденсатор не потерял свою емкость. А для этого необходим либо мультиметр с такой функцией , либо LC-метр. LC-метр есть конечно далеко не у каждого, а вот большинство мультиметров среднего ценового диапазона измерять емкость умеют.

Проверяется емкость в режиме, обозначенным на мультиметре как «Сх». Вставляем конденсатор в специальное гнездо для проверки и выставляем значение прибора на необходимый предел. Здесь надо ориентироваться на номинальную емкость, указанную на корпусе конденсатора. Например если номинал конденсатора 10 микрофарад, то выставляем на приборе ближайшее большее значение 20 мкф. При проверке стоит помнить, что разброс значений у различных конденсаторов может быть весьма приличный, поэтому измеренное значение может отличаться от номинального.

Нельзя также не упомянуть о таком параметре конденсатора как ESR (Equivalent Series Resistance) или по русски эквивалентное последовательное сопротивление. Этот параметр представляет из себя сопротивление выводов и обкладок и влияет на работу электролитических конденсаторов в высокочастотных схемах. Подробно на этом параметре я останавливаться не буду, кому интересно может прочитать об этом в интернете. Скажу только что для измерения необходим специальный ESR тестер, мультиметром проверить ESR не получится.

Диоды

Еще одна повсеместно встречающаяся в радиотехнике деталь это диод и его различные разновидности — диодные мосты, стабилитроны, варикапы и т.д.

Выпрямительные диоды легко можно проверить мультиметром в режиме проверки диодов.

К аноду присоединяем плюсовой щуп, к катоду — минусовой. Диод откроется и через него потечет электрический ток, на дисплее будет отображаться некоторое значение. Если же поменять местами щупы и на анод подать минус, а на катод плюс, то ток через диод не потечет и на дисплее тестера будет «1».

Если при проверке прибор показывает падение напряжения в обе стороны — это означает пробой диода, при обрыве диод не будет пропускать ток ни в прямом, ни в обратном направлении, а на дисплее будет отображаться «1».

Стабилитрон, или по другому диод Зенера, представляет собой практически тот же диод, хотя и выполняет в схеме совершенно другие функции.

Проверить его можно также же как и обычный диод, в одну сторону стабилитрон будет проводит ток, в другую стабилитрон будет закрыт.

Диодный мост чаще всего встречается на электронных платах в виде единой сборки, состоящей из четырех диодов, соединенных между собой по схеме мостового выпрямителя.

Диагностика моста также ничем принципиально не отличается от проверки обычного диода, главное не запутаться с выводами. Проверяем поочередно между собой выводы, обозначенные на рисунке ниже как 1-2, 2-3, 1-4, 4-3. В любом из этих сочетаний мультиметр должен показать значение падения напряжения на переходе диода. Соответственно в обратном направлении везде должна быть «1».

Варисторы

Варистор представляет собой полупроводниковый резистор, который меняет свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. Основное его назначение в схеме — это защита от кратковременных скачков напряжения. Кстати варисторы являются основным элементом таких устройств как ограничители перенапряжений.

Проверить на исправность варистор можно мультиметром. Переключаем прибор в режим измерения сопротивления и выставляем максимальное значение в мегаомах. Прикасаясь щупами к выводам исправного варистора на дисплее должно отображаться значение в десятки МОм. В противном случае варистор можно считать неисправным. Измерение необходимо проводить в обе стороны, поменяв местами щупы прибора. В обоих положениях измеренное значение должно быть примерно одинаковое.

Тиристоры

Тиристоры относятся к классу полупроводниковых приборов, с которыми довольно часто можно столкнуться при ремонте. К этому же классу относятся помимо тиристоров симисторы и динисторы.

Они применяются в первую очередь в качестве силовых ключей, для коммутации и регулирования больших токов. Принцип работы тиристора напоминает работу обычного электромеханического реле — если у реле контакты замыкаются или размыкаются при подаче напряжения на его катушку, то у тиристора эту роль выполняет управляющий электрод.

Проверить тиристор можно двумя способами — мультиметром, или собрав простейшую схему проверки.

Для начала рассмотрим проверку с помощью мультиметра. Для этого выставляем тестер в режим проверки диодов и подключаем плюсовой щуп на анод тиристора, а минусовой на катод. Так как тиристор заперт, на дисплее должна отображаться «1». Теперь кратковременно соединяем между собой управляющий электрод и анод тиристора. Тиристор откроется и на дисплее появятся цифры, показывающие падение напряжения на переходе. Далее отсоединяем провод от управляющего электрода и на дисплее вновь будет «1». Тиристор снова закрылся.

Если под рукой нет мультиметра, то для проверки можно собрать схему.

Для этого понадобится источник питания постоянного тока, лампочка и провода. Плюсовой вывод от источника питания подаем на анод тиристора, минус на катод через лампу. При включении лампа гореть не должна — тиристор закрыт. Если лампа сразу загорелась значит тиристор пробит. Далее замыкаем между собой анод и управляющий электрод. Лампа должна загореться. Убираем перемычку между анодом и управляющим электродом — лампа должна продолжать гореть. Чтобы закрыть тиристор необходимо разорвать цепь или же подать на мгновение обратное напряжение.

Симистор представляет собой симметричный тиристор. Главное его отличие от тиристора заключается в двухсторонней проводимости тока, можно сказать что симистор это два тиристора в одном корпусе с общим управляющем электродом.

Проверить симистор мультиметром с большой долей вероятности не получится, так как не хватит тока для открытия симистора. Поэтому самый надежный способ — это собрать простую схему проверки.

Изначально при включении источника питания симистор закрыт и светодиод не горит. При замыкании ключа управляющий электрод и анод замыкаются и светодиод загорится. Он будет гореть до тех пор, пока есть напряжение на источнике питания или снова не замкнуть управляющий электрод на плюсовой вывод. Проверка с помощью такой схемы поможет с уверенностью сказать об исправности симистора.

Динистор отличается от тиристоров и симисторов отсутствием управляющего электрода, поэтому динистор управляется не управляющим сигналом, а только напряжением на его выводах. При прямом включении он не будет пропускать ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения.

Мультиметром динистор можно проверить только на пробой. Анод и катод динистора не должны прозваниваться ни в одном направлении.

На этом пока остановимся, а в следующей части рассмотрим методы проверки других часто встречающихся радиодеталей, таких как транзисторы, герконы, термисторы и т.д.

Поделиться в соц. сетях

Виды осциллографов

По принципу преобразования сигнала осциллографы бывают аналоговыми и цифровыми. Есть еще смешанный тип — аналогово-цифровой. Принципиальная разница между ними — в методах обработки сигналов и в возможности запоминания. Аналоговые модели транслируют «живой» сигнал в режиме реального времени. Записывать его на таком приборе нет возможности.

Аналогово-цифровые и цифровые уже имеют возможность записи. На них можно «открутить» время назад и просмотреть информацию, увидеть динамику изменения амплитуды или времени.

Еще одно отличие цифровых осциллографов от аналоговых — размеры. Цифровые приборы имеют значительно меньшие габариты

Цифровые осциллографы сначала оцифровывают синусоиду, записывают эту информацию в запоминающее устройство (ЗУ), а затем передают на экран монитора. Но не все цифровые модели имеют долговременную память — в таком случае запись ведется циклически. Это когда вновь пришедший сигнал записывается поверх предыдущего. В памяти хранится то, что появлялось на экране, но промежуток времени не такой большой. Если вам необходима запись длиной пять-десять минут, нужен запоминающий осциллограф.

Три варианта действий

Проверка микросхем – достаточно сложный процесс, который, зачастую, оказывается невозможен. Причина кроется в том, что микросхема содержит большое число различных радиоэлементов. Однако даже в такой ситуации есть несколько способов проверки:

внешний осмотр. Внимательно изучив каждый элемент микросхемы, можно обнаружить дефект (трещины на корпусе, прогар контактов и т.п.);
проверка питания мультиметром. Иногда проблема кроется в коротком замыкании со стороны питающего элемента, его замена может помочь исправить ситуацию;
проверка работоспособности. Большинство микросхем имеют не один, а несколько выходов, потому нарушение в работе хотя бы одного из элементов приводит к отказу всей микросхемы.

Самыми простыми для проверки являются микросхемы серии КР142. На них имеется всего три вывода, поэтому при подаче на вход любого уровня напряжения, на выходе мультиметром проверяется его уровень и делается вывод о состоянии микросхемы.

Следующими по сложности проверки являются микросхемы серии К155, К176 и т.п. Для проверки нужно использовать колодку и источник питания с конкретным уровнем напряжения, подбираемым под микросхему. Так же как и в случае с микросхемами серии КР142, мы подаем сигнал на вход и контролируем его уровень на выходе с помощью мультиметра.

Что измеряет осциллограф

На экране осциллографа отображается двухмерная картинка сигнала, который подали на измерительный вход. На экране есть две оси координат. Горизонтальная — ось времени, вертикальная — напряжение. Эти параметры и измеряют. А уже из них высчитывают остальные.

На экране осциллографа отображаются сигналы, которые подаются на его входы. Это например, двухлучевой аналоговый осциллограф, который показывает форму сигнала на входе (синусоида) и выходе (прямоугольный) импульсного преобразователя напряжения

Вот что можно измерить и отследить при помощи осциллографа:

Напряжение (амплитуду).
Временные параметры, по которым можно рассчитать частоту.
Отслеживать сдвиг фаз.
Видеть искажения, которые вносит элемент или участок цепи.
Определить постоянную и временную составляющие сигнала.
Увидеть наличие шума.
Рассчитать соотношение сигнал/шум.
Видеть/определить параметры импульсов.

Сигнал, который показывает осциллограф, довольно информативен. Видны искажения, которые вносит та или иная деталь, можно отследить, как меняется форма/амплитуда/частота в каждой точке схемы, после каждой детали.

Кроме наблюдения за формой сигнала, осциллограф можно использовать для определения целостности сопротивлений, конденсаторов, катушек индуктивности (см. видео ниже).

Основы использования осциллографов, анализаторов спектра и генераторов

Работа с осциллографом…

Всё начинается с измерительного щупа!

Провод щупа коаксиальный. Центральная жила щупа сигнальная, оплётка земля (минус или общий провод).

На некоторых щупах, особенно на современных осциллографах, внутри встроен делитель напряжения (1:10 или 1:100), который позволяет измерять широкий диапазон напряжений. Перед проведением измерений обращайте внимание на положение тумблера на щупе, во избежании ошибок измерения.

Щуп имеет встроенный компенсационный конденсатор. В полосе низких частот (ниже 300Гц) его влияния на усиление нет, но в полосе 3кГц — 100МГц очевидно существенное изменение усиления.

В осциллографах имеется внутренний генератор меандра, сигнал которого выведен на переднюю панель, на клемму «калибровка». Калибровочный сигнал предусмотрен специально для подстройки компенсационной емкости. Частота этого сигнала обычно равна 1кГц, при размахе в 1В. Щуп подключается к клемме «калибровка» и подстраивается для получения наиболее правильной формы сигнала.

Подключаем щуп к осциллографу…

Вход осциллографа может быть закрытым или открытым. Это позволяет подключать сигнал к усилителю Y либо напрямую, либо через разделительный конденсатор. Если вход открытый, то на усилитель Y будет подана и постоянная составляющая и переменная. Если закрытый только переменная. Пример 1. Нам нужно посмотреть уровень пульсаций блока питания. Допустим, что напряжение блока питания 12 вольта. Величина пульсаций может быть не более 100 милливольт. На фоне 12 вольт пульсации будут совсем незаметны. В таком случае мы используем закрытый вход. Конденсатор отфильтровывает постоянное напряжение. На усилитель Y поступает только переменный сигнал. Теперь пульсации можно усилить и проанализировать!

Для масштабирования осциллограммы на экране служат ручки Усиление и Длительность.

Ручка Усиление масштабирует сигнал по оси Y. Она определяет цену деления одной клетки по вертикали в вольтах.

Ручка Длительность масштабирует сигнал по оси X. Она определяет цену деления одной клетки по горизонтали в секундах.

Пример 2. Основываясь на значениях которые указывают эти ручки и количество клеток занимаемых сигналом можно определить временные параметры сигнала в секундах и его амплитуду в вольтах. Основываясь на этих данных можно вычислить длительность импульса, паузы, периода и частоту сигнала.

В том случае, когда осциллограмма не помещается на экране и необходимо переместить её вертикально или горизонтально используются ручки вертикального и горизонтального перемещения.

Для удобного отображения циклично повторяющихся сигналов применяется синхронизация. Синхронизация обеспечивает прорисовку отдельных импульсов, начиная всегда с одной и той же точки экрана, благодаря чему создаётся эффект неподвижного изображения.

Режим развёртки определяет поведение осциллографа. Предполагается три режима: автоматический (AUTO), ждущий (Normal), и однократный (Single).

Автоматический режим позволяет получать изображения входного сигнала даже когда не происходит выполнения условий запуска. Осциллограф ожидает выполнения условий запуска в течении определённого периода времени и при отсутствии требуемого пускового сигнала производит автоматический запуск регистрации.

Ждущий режим позволяет осциллографу регистрировать форму сигналов только при выполнении условий запуска. При отсутствии выполнения этих условий осциллограф ждёт их появления, на экране сохраняется предыдущая осциллограмма, если она была зарегистрирована.

В режиме однократной регистрации после нажатия кнопки RUN/STOP осциллограф будет ожидать выполнения условий запуска. При их выполнении осциллограф произведёт однократную регистрацию и остановится.

Система запуска Trigger, определяет момент начала регистрации данных и отображения формы сигнала осциллографом. Если система запуска настроена правильно на экране будут чёткие осциллограммы.

Осциллограф поддерживает ряд видов запуска развёртки: запуск по фронту, запуск по срезу, запуск произвольным фронтом.

Уровень запуска – это значение напряжения, по достижении которого осциллограф начинает прорисовывать осциллограмму.

Работа с анализатором спектра…

Существует общая методика исследования сигналов, которая основана на разложении сигналов в ряд Фурье при помощи алгоритма быстрого вычисления дискретного преобразования Фурье, Fast Fourier Transform (FFT).

Данная методика основывается на том, что всегда можно подобрать ряд сигналов с такими амплитудами, частотами и начальными фазами, алгебраическая сумма которых в любой момент времени равняется величине исследуемого сигнала.

Благодаря этому стало возможным анализировать спектр сигналов в реальном времени.

Рассмотрим принцип работы типичного FFT-анализатора.

На его вход поступает исследуемый сигнал. Анализатор выбирает из сигнала последовательные интервалы («окна»), в которых будет вычисляться спектр, и производит FFT в каждом окне для получения амплитудного спектра.

Вычисленный спектр отображается в виде графика зависимости амплитуды от частоты.

Параметр FFT Length, длинна окна – число анализируемых отсчётов сигнала – имеет решающее значение для вида спектра. Чем больше FFT Length, тем плотнее сетка частот, по которым FFT раскладывает сигнал, и тем больше деталей по частоте видно на спектре.

Для достижения более высокого частотного разрешения приходится анализировать более длинные участки сигнала.

Когда нужно проанализировать быстрые изменения в сигнале, длину окна выбирают маленькой. В этом случае разрешение анализа по времени увеличивается, а по частоте – уменьшается. Таким образом, разрешение анализа по частоте обратно пропорционально разрешению по времени.

Один из простейших сигналов – синусоидальный. Как будет выглядеть его спектр на FFT-анализаторе? Оказывается, это зависит от его частоты. FFT раскладывает сигнал не по тем частотам, которые на самом деле присутствуют в сигнале, а по фиксированной равномерной сетке частот.

Если частота тона совпадает с одной из частот сетки FFT, то спектр будет выглядеть «идеально»: единственный острый пик укажет на частоту и амплитуду тона.

Если же частота тона не совпадает ни с одной из частот сетки FFT, то FFT «соберёт» тон из имеющихся в сетке частот, скомбинированных с различными весами. График спектра при этом размывается по частоте. Такое размытие обычно нежелательно, так как оно может закрыть собой более слабые сигналы на соседних частотах.

Чтобы уменьшить эффект размытия спектра, сигнал перед вычислением FFT умножается на весовые окна – гладкие функции спадающие к краям интервала.

Они уменьшают размытие спектра за счёт некоторого ухудшения частотного разрешения.

Простейшее окно – прямоугольное: это константа 1, не меняющая сигнала. Оно эквивалентно отсутствию весового окна.

Одно из популярных окон – окно Хэмминга. Оно уменьшает уровень размытия спектра примерно на 40 дБ относительно главного пика.

Весовые окна различаются по двум основным параметрам: степени расширения главного пика и степени подавления размытия спектра («боковых лепестков»). Чем сильнее мы хотим подавить боковые лепестки, тем шире будет основной пик. Прямоугольное окно меньше всего размывает верхушку пика, но имеет самые высокие боковые лепестки.

Окно Кайзера обладает параметром, который позволяет выбирать нужную степень подавления боковых лепестков.

Другой популярный выбор – окно Хана. Оно подавляет максимальный боковой лепесток слабее, чем окно Хэмминга, но зато остальные боковые лепестки быстрее спадают при удалении от главного пика.

Окно Блэкмана обладает более сильным подавлением боковых лепестков, чем окно Хана.

Для большинства задач не очень важно, какой именно вид весового окна использовать, главное, чтобы оно было. Популярный выбор – Хан или Блэкман. Использование весового окна уменьшает зависимость формы спектра от конкретной частоты сигнала и от её совпадения с сеткой частот FFT.

Чтобы компенсировать расширение пиков при применении весовых окон, можно использовать более длинные окна FFT: например, не 4096, а 8192 отсчета. Это улучшит разрешение анализа по частоте, но ухудшит по времени.

Работа с генератором сигналов…

Когда речь идёт об измерительной технике, то первое, что приходит в голову, это, как правило, осциллограф или логический анализатор (регистрирующие приборы).

Однако эти приборы способны выполнять измерения лишь в том случае, если на них поступает сигнал.

Можно привести множество примеров, когда такой сигнал отсутствует, пока на исследуемое устройство не будет подан внешний сигнал.

Пример. Нужно измерить характеристики разрабатываемой схемы и убедиться, что она соответствует требованиям.

Поэтому набор приборов для измерения характеристик электронных схем должен включать в себя источники воздействующего сигнала и регистрирующие приборы.

Генератор сигналов представляет собой источник воздействующего сигнала.

В зависимости от конфигурации генератор может формировать аналоговые сигналы, цифровые последовательности, модулированные сигналы, преднамеренные искажения, шум и многое другое.

Генератор может создавать «идеальные» сигналы или добавлять к сигналу заданные искажения или ошибки нужной величины и типа.

Сигналы могут иметь всевозможные формы:

синусоидальные сигналы;
меандры и прямоугольные сигналы;
треугольные сигналы и пилообразные;
перепады и импульсные сигналы;
сложные сигналы.

К сигналам сложной формы относятся:

сигналы с аналоговой, цифровой, широтно-импульсной и квадратурной модуляцией;
цифровые последовательности и кодированные цифровые сигналы;
псевдослучайные потоки битов и слов.

Одной из разновидностей генераторов является генератор качающейся частоты. Это особый вид генератора сигналов, в котором частота выходного сигнала плавно изменяется в определенном интервале, а затем быстро возвращается к начальному значению. В это время амплитуда выходного сигнала остается постоянной.

Если в распоряжении радиолюбителя есть осциллограф, то пользуясь им совместно с генератором качающейся частоты можно легко проверить и настроить кварцевые, электромеханические и LC-фильтры, радиочастотный и ПЧ тракты приемника или передатчика, исследовать АЧХ радио- и телеаппаратуры в широком интервале частот.

Результаты сравнения технических характеристик и внутреннее устройство измерительного комплекса будут подробно описаны в следующем видео.

Устройство и принцип работы

Рассмотрим блок-схему и алгоритм работы аналогового осциллографа. Как уже говорили, изменять изображения можно по горизонтали и по вертикали. Приборы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) для этого имеют две пары пластин. Одна пара для изменения масштаба по вертикали (амплитуда или напряжение). Вторая — для растягивания или сжатия по горизонтали (временные параметры).

Устройство аналогового осциллографа: блок-схема

Отслеживаемый сигнал подается на входной усилитель, где усиливается или уменьшается до заданных значений. Значение задается переключателями. Коэффициент усиления обычно от 100 до 1000. Усиленный сигнал идет на пластины вертикальной развертки электронно-лучевой трубки.

Горизонтальная развертка формируется на основе пилообразного сигнала, который генерируется в соответствующем блоке (генератор развертки). Его параметры также задаются соответствующим переключателем. Отображение на экране ЭЛТ идет в режиме реального времени, с некоторой задержкой. Величина задержки прописывается в технических характеристиках прибора.

Основные блоки аналогового осциллографа

Для работы осциллографа важен блок синхронизации. Он обеспечивает появление картинки в момент поступления потенциала на вход. За счет этого на экране мы видим сигнал за некоторый промежуток времени. Есть разные типы синхронизации. Они выбираются переключателем. Чаще всего выбирают синхронизацию от самого исследуемого сигнала. Есть еще от сети и внешнего источника.

Режимы работы осциллографа

Осциллографом исследуют различные типы сигналов. Они могут быть постоянными (напряжение в сети), периодическими (шумы, помехи, звуки и т.д.). Периодические могут возникать случайно или с определенным интервалом. В зависимости от того, как часто или редко возникает сигнал, выбирают тот или иной режим работы. Чаще всего в осциллографе есть два режима: автоматический (автоколебательный) и ждущий. Еще может быть однократный.

Выбор режима работы осциллографа

Если мы не знаем, как часто возникают импульсы, выбирают обычно автоматический режим. В нем даже при отсутствии потенциала на входе или при его недостаточном уровне экран светится. Отображается «нулевой» сигнал — прямая линия, которая должна идти по горизонтальной оси на экране (выставляется по линии регуляторами со стрелочками). При появлении потенциала на входе, он отображается на экране. Картинка при этом периодически обновляется и мы видим развертку сигнала по времени.

Так выглядит экран осциллографа в автоколебательном (авторежиме) при отсутствии сигнала

Ждущий режим хорош для редко появляющихся сигналах. Пока на входе ничего нет, экран не светится. При появлении каких-либо изменений он загорается, запускается генератор развертки и сигнал отображается на экране. Запуск можно настроить как по восходящему фронту импульса/синусоиды, так и по нисходящему. Можно настроить запуск не на исследуемый сигнал, а на то событие, которое ему предшествует (если такое есть).

Одиночный режим настраивает осциллограф на принятие одного сигнала. Когда на вход приходит потенциал нужного уровня, сигнал отображается на экране. После этого прибор переходит в неактивное состояние. И, даже если на входе будет следующий потенциал (или пять, или сто пять) он его не зарегистрирует. Для приема другого импульса нужно заново «взвести» прибор.

Делитель (аттенюатор)

Исследуемый сигнал может иметь напряжение от десятых долей до сотен вольт. Есть осциллографы со встроенным регулятором чувствительности — аттенюатором. Выглядит он как переключатель с градуировкой. Она задает «вес» одного деления на экране и определяет, во сколько раз понижается входной сигнал. Если ожидается малый уровень, мы просто выставляем на 1 или на 0,1. В таком случае одно деление на экране по вертикали будет 1 В и 0,1 В соответственно. И «понижать» сигнал будут в 1 раз (то есть, передадут как есть) или усилят в 10 раз перед подачей на вход (это если стоит 0,1).

Не все осциллографы имеют встроенный делитель (аттенюатор). В комплекте с таким прибором идут внешние делители на 1:10 или 1:100. Это прямоугольные или цилиндрические насадки с разъемами с обоих сторон. Они устанавливаются во входной разъем и через них подается напряжение на вход, но уже пониженное в соответствующее количество раз.

Примерно так выглядит делитель. Он устанавливается во входное гнездо, а к нему уже подключается измерительный шнур

Ставить делитель необязательно. Необходимость определяется по ожидаемому уровню сигнала. В характеристиках указывается максимальное входное напряжение, которое может подаваться на прибор без делителя и с делителем. По уровню ожидаемого сигнала и ставим насадку.

Если уровень неизвестен, сначала выставляют самый большой делитель (или самое большое деление на аттенюаторе). Это предохранит прибор от перегорания если потенциал будет высоким. По результатам первого замера выбирается оптимальный режим.

Особенности цифровых моделей

Цифровой осциллограф работает иначе — аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму. В таком виде он записывается в ЗУ и передается на монитор, где из цифрового формата переводится снова в аналоговую форму. Отображение на экране начинается только в тот момент, когда уровень на входе превысит определенное значение (задается настройками).

Периодичность смены картинки зависит от выбранного режима работы: автоматический, одиночный и обычный. Обычный — это аналог ждущего.

Упрощенная блок-схема цифрового осциллографа

Чем лучше цифровые модели? Во-первых, такое преобразование делает изображение более стабильным. Во-вторых, проще увеличивать и уменьшать масштаб. В-третьих, есть возможность записи. Ну, и габариты. Самый небольшой аналоговый осциллограф — С1-94 — имеет размеры 100*190*300 мм и вес 3,5 кг. А цифровые при размерах 100*50-60*13-20 мм имеют вес порядка 150-300 граммов. И это вместе с аккумуляторами.

· Часть 1 · Часть 2 · Часть 3 · Часть 4 · Часть 5 · Часть 6 · Часть 7 · Часть 8 · Часть 9 · Часть 10 · Часть 11 · Часть 12 · Осциллограф. С ним и без него · Типичные неисправности. Проверки при помощи осциллографа · Диагностика и ремонт: Осциллограф своими руками
Авторемонт. Осциллограф при поиске неисправностей,часть 7Продолжение.
Причина этой неисправности — ползучие соли и наэлектризованная пыль внутри блока. Величина опорного напряжения 5,369В, это выше допустимого отклонения.

Фото 10

Такой сигнал можно увидеть на выходе датчика при включенном зажигании и неработающем моторе. Величина усиления выставлена панели. Сигнал достаточно мощный. Но ни нечистая сила, ни иные потусторонние силы здесь не причем. Многие, увидев, нечто подобное теряются.Еще несколько осциллограмм, и потом попробую объяснить суть происходящего.

Фото 11

На фото 11 сигнал датчика, который также введет систему управления в заблуждение. Не буду уже говорить, что будет происходить при оцифровке сигнала. И дополнительные характеристики, которые дают понимание о не идеальности импульса, здесь трудно применить.

Фото 12.

На фото 12 тоже далеко не «бубль-гумм». Сигнал должен быть с четкой периодичностью. А здесь ее нет. И откуда это все берется?

Фото 13

Я повторил фото 13 прямоугольного импульса. Вот если его рассматривая на осциллографе так, как осциллограмма темно-зеленого оттенка, но при этом помнить, что реально- это как на светло-зеленом , то можно найти объяснение. К этой осциллограмме нужно еще добавить, что большинство датчиков имеют внутри свой собственный усилитель. И усилитель не совсем простой. Хотя с экономической точки зрения дешевый, а поэтому он установлен в большинстве современных датчиков. Собран он по схеме с общим эммитером. В усилителе применена отрицательная обратная связь. Поскольку это усилитель импульсный, то к нему предъявляются и некоторые требования. Входные сигналы изменяются достаточно быстро. И основным показателем для такого типа усилителей служит импульсная передаточная характеристика. Переходные процессы для такого усилителя являются определяющими. И для точности передачи импульсных сигналов, фазовые и динамические искажения должны быть сведены к минимуму. Это и решается введением обратной связи в усилителе. Часть сигнала с выхода подается на вход. Глубина обратной связи рассчитывается, и любое изменение ее приводи к появлению искажений выходного сигнала.Что может повлиять? Да работа датчика в условиях не совсем благоприятных с точки зрения воздействия внешних факторов. Одним из таких факторов является температура. И ее перепады.

Фото14

Вот датчик, побывавший в неблагоприятных условиях (вид снаружи)

Фото 15

Фото 16.

Фото 15, 16 — это то, что внутри. Места пайки, выполненные тугоплавким припоем, приобрели «крупчатую» структуру и говорить о контакте в местах пайки можно весьма условно. Даже если он и есть, сопротивление в местах пайки явно изменилось не в меньшую сторону. А это значит, что и возможно изменение величины опорного напряжения внутри самого датчика, и глубины обратной связи. Поэтому мы и наблюдаем на выходе «не пойми что». Скорость процессов изменилась. Фазовые искажения вылезли. В общем, это желательно понимать… Разбирать ситуацию до формул по каждому случаю, моделируя и определяя что явилось решающим фактором: питание или изменение глубины обратной связи, мне кажется, особого смысла нет. Правильнее будет заменить датчик. Но все же, за счет чего возникает инверсия, попробую пояснить.

На фото 13 на осциллограмме есть кратковременный выброс амплитуды при достижении ею максимального значения. Он именно кратковременный и для прямоугольных импульсов он должен иметь определенное время и составлять определенную часть от максимального значения. Так вот, если в усилителе произойдет «нечто», что позволит затянуть время процесса, когда произошел максимальный выброс, а затем следует время установления максимальной амплитуды (это участок с затухающими колебаниями амплитуды на максимуме) и это время сравняется с длительностью самого импульса — мы получим на выходе амплитуду, значительно превышающую величину опорного напряжения.

Смотрим осциллограммы, фото 1

И такой сигнал, при всей его красоте и синхронности – не пойдет.Если же это «нечто», происходит в тот момент когда амплитуда импульса находится в районе выброса минимального значения и времени установления минимальной амплитуды- получаем «перевертыш», осциллограмма 2:

Тоже не пойдет. Не будет работать.Если произошедшее « нечто» изменило глубину обратной связи таким образом, что превратило усилитель практически в генератор, доведя до самовозбуждения, то нужно понимать, что усилитель все-равно своего входа не лишился. А поскольку в системе есть импульсные сигналы даже от тех же тактовых генераторов, значит, присутствуют и их гармоники. Которые, да, слабые, и даже конструктивно ослабленные для того, что бы исключить наводки на другие цепи, но они есть. И они так же попадают на вход усилителя. И кто сказал, что они не выполнят роль ту же, что и модулирующий сигнал, в модуляторе.

Несущая то уже появилась, усилитель уже возбудился. И вот тогда получаем вот такое, осциллограмма 3:

К такой осциллограмме может быть и вопрос, как приложение:-« Датчик в руке, подключен, зажигание включено… что это?». Можно рассмотреть еще датчики… ну, давайте еще посмотрим, но уже с помощью не осциллографа, а графического отображения на сканере, осциллограмма 4:

После анализа графиков и данных со сканера и графиков, решение было принято на более детальную проверку двигателя. Почему? А потому, что показания MAF напрямую зависят от работы двигателя. Не датчик воздух «сосёт», а двигатель. И датчик ни чем не управляет, он просто фиксирует какое количество воздуха прошло через него. А система конкретизирует — за «определенный отрезок времени»(цикл). Датчик исправен, подсосов нет. Нет, ну можно на коррекции набросится, на ДК, на форсунки, ЭБУ попробовать призвать к ответу…

С сигналами на исполнительные элементы значительно проще. Белых пятен меньше(Чего нельзя сказать об ошибках, которые можно допустить), осциллограмма 5:

Неисправность в катушке зажигания.

Можно, конечно, дать осциллограммы и форсунок, и заслонки и клапана VVT и пр., но мне кажется, что сказано уже достаточно, чтобы определиться с главным при проверке (диагностике) автомобиля, когда он не работает или работает не так как надо.

Что еще играет существенную роль? Конечно же, приборы. Оснащенность у всех разная. Поэтому не зацикливаясь на осциллографе, мы ему уже воздали по его значимости, о сканере тоже говорилось… Немного об эргономике можно сказать и возможностях.

Те, кто считает, что большое разнообразие приборов, позволяет качественнее решать вопрос поиска неисправностей… Я не соглашусь, или соглашусь, но с оговоркой. Иногда специалист используя приемы поиска и совершенно ничем не примечательные обычные приспособления приборы, решает задачу не хуже того, кто оснащен дилерским оборудование. Конечно, говорить о возможностях первого и сравнивать их с возможностями второго – неправильно. Возможности приборов различны и они не только расширяют поле самих возможностей, но и дают некоторые преимущества в виде специальных функций. Хочеться иметь приборчик с расширенными возможностями. Что бы он позволял достоверно определять неисправность, был несложным в использовании и удобным при применении. Например: осциллограммы со вторички системы зажигания обладают высокой информативностью и достоверностью. Но применение осциллографа, это … провода, датчик, проблема подлезть, этим датчиком туда куда требуется.. Короче –эргономичным прибор не назовешь.

А вот такой прибор? –(фото pribor)

Имеет гибкий зонд, достать можно куда угодно. Позволяет проверить любую систему зажигания. Отображает количество оборотов, время горения искры, величину напряжения пробоя. Достал, включил, поднес датчик зонда в нужную точку, получил данные ( неисправность на экране прибора). Согласитесь, и удобнее и быстрее чем осциллографом ( Но такой прибор вовсе не исключает осциллограф, скорее дополняет). Различные датчики тоже не помеха, а в помощь в определенных моментах (датчики разряжения, давления, емкостные, индуктивные, и пр. «приблуды»… Пусть даже самодельные. Но если вы, применяя их, находите неисправность, махните вы рукой на критиканов, которые надувают щеки от того, что используют девайсы с фирменными наклейками. Результат — вот, что важно.

Кстати, о датчиках, очень хорошие данные дает применение индуктивного датчика при проверке форсунок и других исполнительных элементов. Все же токовая осциллограмма дает возможность увидеть многое. Чего не видно при непосредственном подключении к цепи. Тактика применения датчиков может быть разнообразной и выбирается исходя из необходимости. Датчик разряжения например: его можно использовать как пробник, но с расширенными возможностями, когда нужно убедиться в корректной работе механизма или правильности установки ГРМ. В этом случае берется только сигнал датчика.

Графическое отображение сигнала позволяет быстро оценить работу механизма.

Фото 18

Просто сравниваются сигналы. Зрительно, Но и этого уже достаточно.Если нужно, посмотреть что-то подробнее, можно сделать синхронизацию по форсунке или катушке:

Фото 19.

Вот, на фото 19 . Можно более детально анализировать и уже с привязкой к конкретному цилиндру. Или, кто вам может запретить использовать датчик давления для измерения компрессии и относительного сравнения ее по цилиндрам(скептики спросят:« зачем?» … а компресометр сломался…). И тем более я знаю, какое количество Вольт на шкале моего осциллографа будет соответствовать 1КРа.Иными словами ваш выбор никто не ограничивает. А вот с возможностями дело обстоит несколько иначе.

Фото 20

Раньше тоже так поступали, особенно когда машины к продаже готовили. Подкручивали винт ХХ, упорный винт заслонки, поворачивали корпус трамблера. Иными словами выполняли «механические коррекции», которые позволяли несколько сгладить проявление неисправности, проявляющееся в неустойчивой работе двигателя. Увы, сейчас, покрутить нечего… или так мало, что желаемого результата не достигнуть. Дальше можно ситуацию продолжить: клиент платит деньги и уезжает. Затем, через некоторое время, к нему приходит понимание, что неисправность никуда не ушла… он едет к другому специалисту. А у того возможности скромнее. Он даже может своими приборами и не увидеть то, что сделал предыдущий ремонтник. И будет скрупулезно проверять и, возможно, что устранит неисправность… но результат не получит нужный. И вернет машину, извинившись. За то, что не смог… И будет мучиться в сомнениях. А клиент вернется к тому, у кого был, тот, кто внес коррекции. И вот этот же спец, забыв, что он делал в прошлый раз, просто выставит «по нолям», и о чудо! Машина как птица, а спец с надутыми щеками и гордо поднятой головой: « Мы Вам не просто так, мы на программном уровне работаем

» Обидно. Да. Но такой вариант вполне возможен.

Но в данном случае клиенту повезло: увидели, вернули на место, неисправность устранили

Фото 21

И еще два момента:

1 — наличие различных приборов не всегда идет во благо. Пример, когда я искал неисправность в «Кашкае». Проведение теста на баланс мощности по цилиндрам дал результат. Но если есть эндоскоп — надо же заглянуть внутрь. Зрительное восприятие убедительная вещь! (да и ради контрольной проверки… да и ради любопытства… да что там, — для самоутверждения « я прав»

). Заглянул… что получил? А ничего, кроме сомнения. Потому ничего, что подтвердило бы, результат теста не увидел! Все. А если сомнение закралось — то настало время катать «ватные шарики».

2 — Я никогда не даю советов, когда спрашивают, какое лучше оборудование приобрести ( варианты: это, или, может, вот такое?)

Пока не начал работать, пока не подержал в руках простых приборов, человек не поймет и все равно будет сомневаться. А когда начнет работать, понимание, ЧТО нужно, ему придет само. И дальше он уже будет интересоваться отличием в характеристиках и возможностями, исходя из условий работы.

Вот собственно и все. Много получилось. Возможно, «ворчливо» изложено. Но от намеченной линии не ушел. И если кто нашел для себя хоть крупицу полезной информации, значит, не зря написал.

МАРКИН Александр Васильевич

Ник на форуме Легион-Автодата – A_V_M

г.Белгород Таврово мкр 2, пер.Парковый 29Б (4722)300-709

Как работать с осциллографом

Первоначально выставляются режим работы осциллографа (автоколебательный, ждущий или одиночный). Затем выбирается режим аттенюатора или устанавливается соответствующий делитель напряжения. Это касается аналоговых приборов. Цифровые на входе анализируют сигнал и понижает/повышает его до необходимого уровня. В них на входе стоит аналитический блок, который сам понижает или повышает входной сигнал до требуемого уровня.

Подключение осциллографа

В комплекте с осциллографом идет измерительный шнур или шнуры. Их количество зависит от числа входных каналов конкретной модели. Если канал один, то и шнур один. Может быть два, три и до шестнадцати. Подключать надо столько, сколько собираетесь использовать.

Шнуры для осциллографа трудно спутать с другими. Один конец — со щупом и ответвлением. Это «измерительная» сторона. С другой находится характерный круглый разъем. Эта часть подключается к измерительному входу.

Провод, который идет в сторону от щупа — для подключения к «земле». Он часто бывает снабжен прищепкой или «крокодилом». Его подключать обязательно, вольтаж может быть разный и заземление необходимо.

Измерительные шнуры для осциллографа

Некоторые шнуры для осциллографа имеют на рукоятке переключатель, который работает как небольшой усилитель (на фото справа).

После подключения измерительных шнуров включаем прибор в сеть. Затем, перед работой, переводим в рабочее положение тумблер/кнопку включения прибора. Можно считать что осциллограф готов к работе.

Проверка осциллографа перед работой

Перед началом работы надо проверить осциллограф. Включаем его в сеть, устанавливаем измерительный шнур. К щупу прикасаемся пальцем, на экране появляется синусоида частотой 50 Гц — наводки от бытовой электросети.

Если пальцем прикоснуться к измерительному щупу, на экране появится синусоидальной формы сигнал. Синусоида неидеальна, но если она есть и ее частота 50 Гц, это значит, что осциллограф исправен

Затем берем земляной щуп и прикасаемся им к измерительному (палец продолжаем держать на острие щупа). Сигнал пропадает (отображается прямая). Это значит, что прибор исправен.

Как измерить осциллографом напряжение: переменное, меандра, постоянное

Как уже говорили, напряжение на экране осциллографа отображается по вертикали. Весь экран разбит на квадраты. Цена деления по вертикали выставляется переключателем, который подписан «V/дел». Что и обозначает, Вольт на одно деление. Перед подачей сигнала выставляем луч точно по горизонтальной оси — это важно.

Подаем сигнал и считаем, на сколько клеточек от нулевого уровня поднимается или опускается сигнал. Затем умножаем количество клеток на «цену деления», взятую с регулятора. В результате получаем напряжение сигнала. В случае с синусоидой или меандром (положительные и отрицательные прямоугольные импульсы) считается напряжение полуволны — верхней или нижней.

Измерение напряжения осциллографом

Чтобы было понятнее, разберем пример. На фото есть сигнал, полуволна которого понимается и опускается на три клеточки. Цена деления на регуляторе — 5 В. Имеем: 3 дел * 5 V/дел = 15 V. Получается, данный сигнал имеет напряжение 15 вольт.

Если надо измерить постоянное напряжение, снова выставляем луч по горизонтали. Подаем напряжение и смотрим, на сколько клеток «подпрыгнул» или опустился луч. Дальше все точно так же: умножаем на цену деления и получаем значение постоянного напряжения.

Как осциллографом определить частоту

Частота определяется как 1/T, где Т — период сигнала. А период — это время, за которое сигнал проходит полный цикл. Для сигнала на экране это 5,7 клетки. Считаем от места пересечения с горизонтальной осью и до второй аналогичной точки.

Как определить частоту сигнала по осциллографу

Далее определяем частоту деления по переключателю развертки. Положение переключателя стоит на 50 миллисекунд. Берем количество делений и умножаем на количество клеток. Получаем 50 мс * 5,7 = 285 мс. Переводим в секунды. Для этого надо разделить на 1000. Получаем 0,285 сек. Считаем частоту: 1/0,285 = 3,5 Гц

Характериограф для транзисторов

С помощью предыдущей приставки можно лишь проверить работоспособность транзисторов. Но порою подобных сведений бывает недостаточно для решения об использовании того или иного транзистора в конструируемом устройстве.

var begun_auto_pad = ; var begun_block_id = ;

Ведь нередко бывает необходимо подобрать транзисторы, скажем, для выходного каскада радиоприемника, с одинаковыми или возможно близкими параметрами. Наиболее приемлемый практический путь здесь—измерение статического коэффициента передачи тока. Но лучшие результаты дает сравнение выходных характеристик транзисторов и отбор по ним приборов с одинаковыми данными.

О приставке к осциллографу для просмотра выходных характеристик транзисторов обеих структур — характериографе и пойдет рассказ. Но прежде чем начать его, следует сказать несколько слов о самых выходных характеристиках и ответить и а вопрос, почему именно они выбраны для контроля характериографом.

Выходные характеристики транзистора — это зависимости коллекторного тока от напряжения между коллектором и эмиттером при различных токах базы. Снимают подобные характеристики обычно при включении транзистора по схеме с общим эмиттером(ОЭ). Вот, к примеру, как это делается для транзистора МП42Б (рис. 13, а). С помощью переменного резистора RI, подключенного к гальваническому элементу G1, изменяют ток базы транзистора, а напряжение на коллекторе устанавливают переменным резистором R2, подключенным к батарее GB1 (например, составленной из восьми элементов (напряжением 1,5 В). Базовый ток контролируют микроамперметром РА1, коллекторный — миллиамперметром РА2, а напряжение между коллектором и эмиттером — вольтметром PV1.

Установив ток базы, скажем, равным 20 мкА, подают на коллектор напряжение 1 В, 2 В, 3 В и т. д. Для каждого значения напряжения определяют значение коллекторного тока транзистора. Затем задают другие значения тока базы (40, 60, 80 мкА и т. д. и вновь определяют коллекторный ток при разных напряжениях на коллекторе. А затем по полученным данным вычерчивают график (рис. 13,6) семейства выходных характеристик данного транзистора. Подобные графики вы встретите в справочниках по транзисторам. О чем свидетельствуют выходные характеристики? Во-первых, выходной ток, т. е. ток коллектора, почти не зависит от напряжения на коллекторе, а определяется лишь заданным базовым током.

Во-вторых, «при имеющемся источнике питания каскада задаваемый коллекторный ток может быть обеспечен при вполне определенном токе базы. Окажем, если нужен коллекторный ток 4,5 мА при напряжении источника питания 4,5 В, ток базы должен быть 40 мкА. А для коллекторного тока 8 мА при том же питании придется увеличить базовый ток до 80 мкА. Вот так по выходным характеристикам вы можете определять нужный «начальный ток базы, а уже по нему рассчитывать сопротивление базового резистора.

Кроме того, по выходным характеристикам нетрудно определить выходное сопротивление транзистора для постоянного или переменного тока — параметры, которые необходимо знать для расчета усилительных каскадов и правильного согласования их. Например, сопротивление по постоянному току в рабочей точке А составит;

R_=Uk/Ik где R_ —сопротивление транзистора, Ом; UK — напряжение на коллекторе транзистора, В; Iк—ток коллектора, А. В нашем примере сопротивление составит 1000 Ом. В точке Б сопротивление будет ниже.

Для переменного тока сопротивление в той же точке А можно определить по формуле:

R~=ΔUK/ΔIK, где R~ — сопротивление транзистора, кОм; ΔUK —приращение напряжения yа коллекторе, В; ΔIк — соответствующее ему приращение коллекторного тока, мА. Для показанных на графике рис. 13,б приращений нетрудно подсчитать, что сопротивление транзистора составит примерно 15 кОм.

И еще. По выходным характеристикам можно определить статический коэффициент передачи тока базы в данной рабочей точке. Для этого нужно разделить значение коллекторного тока на ток базы. Скажем, для точки А коэффициент передачи составит 105, в точке Б он уменьшится до 100. Видите, сколько полезных сведений удалось получить по выходным характеристикам транзистора? Вот почему, сравнивая между собой различные выходные характеристики, можно точнее подобрать одинаковые по параметрам транзисторы.

А теперь о нашем приборе-приставке. Его задача — подавать на проверяемый транзистор изменяющееся коллекторное напряжение и ступенчато изменяющееся базовое напряжение, определяющее базовый ток. «Ступеньки» тока должны быть одинаковы. Тогда на экране осциллографа, подключенного к коллекторной цепи транзистора, можно будет «увидеть» выходные характеристики.

Схема практической приставки-характериографа, разработанной курским радиолюбителем Игорем Александровичем Нечаевым, приведена на рис. 14. Питается приставка от сети переменного тока, напряжение которой подается выключателем Q1 на понижающий трансформатор Т1. Со вторичной обмотки напряжение подается на два выпрямителя. Первый выполнен на диоде VD1, сглаживающем фильтре C1R1C2 и стабилитроне VD3. Он используется для питания микросхем приставки.

Второй выпрямитель — на диоде VD2 обеспечивает пульсирующее напряжение, необходимое для питания коллекторной цепи проверяемого транзистора и получения горизонтальной линии развертки осциллографа.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов, следующих со сравнительно большой частотой — около 100 кГц. Они поступают на инвертор DD1.3 и делитель частоты на 2, выполненный на триггере DD2. К выходам инвертора и триггера подключен так называемый цифроаналоговый преобразователь, составленный из резисторов R5—R8. В точке А преобразователя образуется ступенчатое напряжение, показанное на рис. 15, а.

Когда к гнездам «Э», «Б», «К» разъема XS1 подключают проверяемый транзистор структуры n-p-п, а переключатели SB1 и SB2 оказываются установленными в показанное на схеме положение, на коллектор транзистора поступает пульсирующее напряжение, изменяющееся по амплитуде от нуля до 20 В. Одновременно на базу транзистора подается ступенчатое напряжение с цифроаиало-гового преобразователя, но через цепочку из последовательно соединенных резисторов R9 и R10. Переменным резистором R10 можно изменять это напряжение, а значит, ток в цепи базы. Причем при перемещении движка резистора пропорционально изменяется базовый ток от каждой «ступеньки» напряжения.

Протекающий при этом ток (он тоже «ступенчатый») через транзистор создает «ступенчатое» падение напряжения на резисторе R11, включенном в эмиттерную цепь транзистора. Снимаемое с резистора напряжение подается через вилку ХРЗ на вертикальный вход осциллографа. «Земляной» щуп осциллографа соединяют с вилкой ХР4, а сигнал с вилки ХР2 подают на горизонтальный вход осциллографа. Поскольку частота изменения «ступенек» тока на базе транзистора значительно в 2000 раз) выше частоты развертки, на экране появляются практически непрерывные (хотя на самом деле они из отдельных точек) изображения выходных характеристик транзистора (рис. 15, б).

Следует сразу уточнить, что в данном случае наблюдается не коллекторный, а эмиттерный ток, который практически совпадает с коллекторным (разница может составить десятки микроампер, что несущественно для наших измерений). Гнезда разъема XS2 служат для подключения к приставке второго транзистора аналогичной структуры. Нажимая и отпуская кнопку SB1, можно наблюдать на экране осциллографа выходные характеристики либо первого, либо второго транзистора и сравнивать их между собой.

Когда же нужно проверить транзисторы структуры р-п-р и сравнить их между собой, используют гнезда разъемов XS3 и XS4. Но в этом случае ступенчатое напряжение и а базу транзистора подается через так называемое «зеркало тока», составленное, из транзисторов VT1 и VT2. Оно обеспечивает такую же полярность сигнала на базе транзистора структуры р-п-р по отношению к эмиттеру, что в случае проверки транзистора другой структуры. В результате картина выходных характеристик на экране неизменна при проверке транзисторов любой структуры.

Приставка-характериограф позволяет наблюдать на экране выходные характеристики для четырех значений тока базы (один из токов — нулевой). Конечно, возможно и большее число градаций базового тока, но, к сожалению, на малогабаритном экране ОМЛ-2М (ОМЛ-ЗМ) они будут плохо различимы. Да к тому же усложнится и конструкция приставки.

В приставке могут быть использованы, кроме указанных на схеме, микросхемы К176ЛЕ5, К561ЛЕ5, К561ЛА7 (DD1), К561ТМ2 (DD2); транзисторы КТ315А—КТ315И с возможно близкими параметрами; диоды КДЮ2Б, КДЮЗА, КДЮ5Б—КДЮ5Г, Д226Б; стабилитрон D809. Постоянные резисторы могут быть типов МЛТ, ВС, переменный R10—СПО-0,5, ОЛЗ-12. Конденсаторы С1, С2 — К50-3, К50-6, К50-12; СЗ — МБМ, БМ, КЛС; С4 — КД, КТ, КЛС. Выключатель Q1—П2К с фиксацией положения, переключатель SB2— также П2К с фиксацией положения, a SB1 — аналогичный, но без фиксации положения. В качестве разъемов для подключения выводов транзисторов использованы панельки от микросхем серии К155, но подойдут и другие малогабаритные разъемы с гнездами.

Трансформатор питания Т1—готовый, от радиоприемвика «Альпинист-417». Можно использовать любой другой маломощный и малогабаритный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 12В при токе нагрузки до 100 мА. Часть деталей приставки смонтирована на печатной плате (рис. 16), а часть установлена на лицевой панели — крышке металлического корпуса (рис. 17). Плата укреплена на боковой стенке корпуса.

Проверять и налаживать приставку будете с помощью осциллографа, работающего в автоматическом режиме, с открытым входом н установленной чувствительностью 10 В/дел. Сначала входные щупы осциллографа подключите к выводам вторичной обмотки трансформатора и убедитесь в даличин переменного яапряжения— размах колебаний здесь будет около 40 В (рис. 18, а). Затем подсоедините «земляной» щуп осциллографа к вилке ХР4, а входной — к вилке ХР2. Теперь на экране появятся однополупериодные колебания амплитудой около 20 В (рис. 18,6).

Далее подключите входной щуп к плюсовому выводу конденсатора С1—вы увидите извилистую линию, отстоящую от линии развертки примерно на два деления (рис. 18, в). Это выпрямленное напряжение с пульсациями. Уровень пульсаций нетрудно измерить, переключив осциллограф в режим закрытого входа и установив чувствительность 1 В/дел., — он составит почти 3 В.

Переставив входной щуп осциллографа (он вновь работает в режиме с открытым входом) на вывод катода стабилитрона, увидите практически прямую линию (рис. 18,г), приподнятую над линией развертки почти на деление. Это питающее напряжение микросхем, стабилизированное стабилитроном. Уровень пульсации его не превышает 0,05 В, что вполне допустимо для наших целей.

Переходим к проверке генераторной части приставки. Здесь также удобно пользоваться осциллографом в режиме открытого входа. Развертка пока находится в автоматическом режиме с внутренней синхронизацией. Входным щупом осциллографа коснитесь вывода 10 элемента DD1.3. На экране появятся две параллельные линии. Нужно подобрать длительность развертки, например, равной 5 мкс/дел., и после этого включить ждущий режим на осциллографе с запуском от плюсового сигнала. На экране появятся импульсы генератора (рис. 19,а). Вершины импульсов—это уровни логической 1, а площадки у основания — уровни логического 0. Передние фронты импульсов отстоят друг от друга на 10 мкв, значит, частота следования их равна 100 кГц.

Перенесите входной щуп осциллографа на вывод 1 триггера DD2 — здесь импульсы более широкие (рис. 19,6) и следуют с вдвое меньшей частотой.

Результат суммирования обоих сигналов (с выходов элемента DD1.3 и триггера), иначе говоря, результат работы аналого-цифрового преобразователя, увидите в точке А соединения выводов резисторов R6, R8, R9 (рис. 19,в). Чтобы лучше рассмотреть изображение, увеличьте чувствительность осциллографа до 2 В/дел. и сместите линию развертки, например, на нижнее деление масштабной сетки (рис. 19,г).

Не правда ли, наблюдается ступенчатое нарастание сигнала? Но «ступеньки» смотрятся сглаженными, едва похожими на показанные на рис. 15,а. «Виноват» осциллограф. Ведь его входная емкость сравнительно велика (40 пФ), а наблюдение весьма короткого (длительностью 5 мке для каждой «ступеньки») импульсного сигнала ведется в а делителе со сравнительно большим сопротивлением резисторов. Происходит интегрирование сигнала, и передние фронты импульсов «заваливаются».

Как избавиться от этого «дефекта»? Нужно уменьшить входную емкость измерительной цепи, подключив входной щуп осциллографа к указанной точке через конденсатор небольшой емкости — 10… 5 пФ. На экране увидите четкие «ступеньки», правда, для их наблюдения придется увеличить чувствительность осциллографа. А чтобы изображение не было искажено находками, придется либо подпаять щуп (проводник от него) к проверяемой точке, либо дотронуться второй рукой до «земляного» щупа, если входной держите в руке.

После этого можно подключить входной щуп осциллографа к вилке ХРЗ (или вставить вилку непосредственно во входное гнездо осциллографа), а вилку ХР2 соединить с гнездом «Вх. Х (СИНХР.)» осциллографа через переменный резистор сопротивлением 100 кОм. Осциллограф теперь должен работать р режиме внешней развертки (кнопка «РАЗВ.—ВХ. Х» нажата) с открытым (можно и с закрытым) входом. Дополнительным переменным резистором установите длину линии развертки равной восьми делениям, а саму линию сместите на нижнее деление масштабной сетки (рис. 20,а). Поскольку амплитуда поступающего с вилки ХР2 напряжения равна 20 В, цена деления линии будет соответствовать 2,5 В.

Переключатели приставки установите в показанное на схеме положение, а движок переменного резистора R10—примерно в среднее положение. Вставьте в гнезда разъема XS1 транзистор, скажем, КТ315Б. На экране осциллографа должна появиться картина выходных характеристик, которую можно установить удобной для наблюдения (рис. 20,6) изменением чувствительности осциллографа (например, установив чувствительность 0,2 В/дел.). При перемещении движка переменного резистора R10 будет изменяться расстояние между ветвями характеристик — изображение будет либо сжиматься, либо растягиваться. Но сказать что-либо конкретное о параметрах транзистора, например о его коэффициенте передачи, нельзя, поскольку еще не отградуированы шкала переменного резистора и значение базового тока, а также его приращения еще не известны.

Займемся градуировкой шкалы переменного резистора. Резистор R3 временно отсоедините от общего прохода и освободившийся вывод соедините с гнездом «Б» разъема XS3. Параллельно резистору R3 подключите входные щупы осциллографа («земляной» щуп — к верхнему по схеме выводу резистора), работающего в автоматическом режиме, с внутренней разверткой. Длительность развертки установите 5 мкв/дел., а чувствительность 0,05 В/дел.

Переключатель SB2 переведите в положение «р-п-р» и включите приставку. На экране осциллографа появится сигнал, размах которого зависит от чувствительности. Если он достаточный (3деления), можете переключить осциллограф в ждущий режим и засинхронизировать изображение. Это будут зеркальные (по сравнению с показанными на ряс, 15 и 19) «ступеньки» (рис, 20,г).

Перемещением двнжка переменного резистора R10 можете изменять амплитуду «ступенек», т. е. изменять ток, протекающий через резистор R3, а значит, через будущую базовую цепь проверяемых транзисторов.

Установив свачала движок резистора в положение максимального сопротивления (т. е. минимального базового тока)» измерьте амплитуду любой из «ступенек» (они должны быть одинаковые), а затем подсчитайте приращение базового тока по формуле:

Δ/6=106-Uc/R3, где ΔIб — приращение базового тока, мкА; Uc — амплитуда «ступеньки», В; R3 — сопротивление резистора R3, Ом. Полученное значение проставляют на шкале резистора.

Аналогично определяют и отмечают на шкале значения приращений тока в промежуточных и другом крайнем положениях движка резистора. Вообще достаточно нанести на шкалу 4—5 значений, скажем, 30, 40, 50, 75, 100 мкА. Вот теперь можно восстановить подключение резистора R3 к общему проводу и вернуться к наблюдению выходных характеристик. А уже по ним определить коэффициент передачи (рис 20,в) по формуле:

h21э=106ΔU/Δ/Iб*R11, где h21э — коэффициент передачи транзистора; ΔU — амплитуда «ступеньки», В; ΔIб—значение приращения тока базы, установленное переменным резистором R10, мкА; R11—сопротивление резистора R11, Ом.

В показанном на рис. 20,в примере движок переменного резистора R10 находился в положении «50 мкА», а чувствительность осциллографа установлена равной 0,2 В/дел. Поэтому коэффициент передачи транзистора составил 80. Подключая другие транзисторы, попробуйте определить их коэффициент передачи, Вставив же в гнезда XS1 и XS2 пару транзисторов структуры n-p-п, а в гнезда XS3 и XS4 пару транзисторов структуры р-п-р, сможете сравнивать их друг с другом по наблюдаемым характеристикам.

При работе с приставкой следует помнить, что она рассчитана на проверку маломощных транзисторов. Кроме того, большая частота изменения «ступенек» базового тока затрудняет испытания низкочастотных транзисторов (например, МП26Б). Бели все же вы пожелаете использовать приставку и для таких транзисторов, рекомендуется изменить (уменьшить) частоту генератора увеличением сопротивления резистора R4 вплоть до 3 МОм.

Может случиться, что с установленными транзисторами VT1 и VT2 «зеркало тока» будет работать ненадежно. Тогда придется несколько изменить его схему — в эмиттерные цепи транзисторов включить резисторы сопротивлением по 20 кОм, а резистор R9 переставить в цепь верхнего, по схеме, контакта секции SB2.1 переключателя структуры.

На приставке-харахтериографе можно проверять, как и на предыдущей приставке, полупроводниковые диоды и стабилитроны — их выводы подключают к гнездам «К» и «Э» разъемов XS1 и XS2.

И последнее. Приставка-характериограф пригодна, кроме ОМЛ-2М (ОМЛ-ЗМ), для других осциллографов, снабженных гнездом внешней развертки (вход усилителя горизонтального отклонения). В зависимости от чувствительности этого входа подбирают сопротивление внешнего добавочного резистора в цепи вилки ХР2, чтобы получить нужную длину линии развертки.

Если этот характсриограф позволяет наблюдать четыре зависимости тока коллектора от напряжения коллектор—эмиттер при фиксированных токах базы, то с помощью приставок, разработанных брянским радиолюбителем В. Иноземцевым, на экране осциллографа появляются восемь таких характеристик.

На рис, 21 приведена схема первого варианта приставки-характериографа, предназначенной для проверки маломощных транзисторов обеих структур. Причем зыводы транзисторов структуры n-p-п включают в гнезда XS1—XS3, а транзисторов структуры р-п-р — в гнезда XS4—XS6.

Фиксированные токи базы исследуемых транзисторов получают благодаря включению в цепь базы «весовых» (т. е. кратных какому-то значению — «весу») резисторов R13 (R), R12 (2R), Rll (4R) с помощью электронных ключей VT5, VT4 и VT3 соответственно. В езою очередь, электронные ключи управляются сигналами с выходов счетчика DD1, поэтому в зависимости от состояний счетчика получаются восемь значений тока базы: 0, 1б, 21б,…71б.

Счетчик переключается импульсами, следующими с частотой 100 Гц,—они поступают на вход С2 счетчика с коллектора транзистора VT2. Сигнал на базу этого транзистора в виде пульсирующего напряжения частотой 100 Гц подается с диода VD5.

На диодах VD1—VD5 собран выпрямитель для питания базовой цепи исследуемого транзистора и микросхемы DDL Напряжение на микросхему подается с параметрического стабилизатора, выполненного на резисторе R1 и стабилитроне VD7 и подключенного к выпрямителю. Еще один параметрический стабилизатор, выполненный на резисторе R2 и стабилитроне VD6, применен для получения напряжения, питающего базовую цепь проверяемого транзистора, иначе говоря, напряжения, определяющего токи через резисторы R11—R13. Чтобы эти токи можно было изменять в зависимости от коэффициента передачи исследуемого транзистора, в стабилизатор введен регулирующий транзистор VT1, на базу которого напряжение с параметрического стабилизатора поступает через переменный резистор R3. При изменении положения движка этого резистора изменяется напряжение на резисторе нагрузки R5, а значит, изменяются «порции» тока в базовой цепи исследуемого транзистора при открывании ключей на транзисторах VT3—VT5. Для ограничения тока в базовых цепях транзисторов ключей установлены резисторы R8—R10.

На диодах VD8—VD11 собран еще один выпрямитель, но без конденсатора фильтра на выходе. Поэтому с него снимается пульсирующее напряжение частотой 100 Гц, используемое для питания цепи коллектор—эмиттер исследуемого транзистора. Напряжение с резистора R14, пропорциональное току коллектора транзистора структуры p-n-р или току эмиттера транзистора структуры п-р-п, подается на вертикальный вход осциллографа. Поскольку в схеме включения транзистора ОЭ (общий эмиттер) ток коллектора незначительно отличается от тока эмиттера, оказалось возможным включить резистор R14 в цепь эмиттера исследуемого транзистора структуры п-р-п. При таком построении измерительной цепи смещение луча осциллографа от нулевого положения происходит вправо и вверх, т. е. характеристики получаются удобными для наблюдения.

Направление тока в цепи базы в зависимости от структуры исследуемого транзистора изменяют переключателем SA1.

Переменные напряжения на выпрямители можно подавать только с разных обмоток трансформатора. Причем обмотка, с которой снимается напряжение на диоды VD1—VD4, должна иметь возможно малую емкостную связь с сетевой обмоткой, иначе могут появиться иаводки на изображении с частотой сети. Наиболее просто уменьшить эту связь применением П-образного магнитопровода для трансформатора и размещением обмоток на разных сердечниках магнитопровода. Помехи более высоких частот, способные проникнуть из сети, фильтруются конденсатором С2.

Большая часть указанных на схеме деталей может быть смонтирована на печатной плате (рис. 22) из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Поскольку оксидный конденсатор С1 использован сравнительно большой емкости, его допустимо составить из нескольких конденсаторов меньшей емкости (например, 1000 мкФ), соединенных параллельно. Для этого на плате предусмотрено место и дополнительные отверстия под конденсаторы К50-6.

Если предполагается проверять только транзисторы структуры n-p-п, можно собрать более простую приставку-характериограф по схеме, приведенной на рис. 23. В этом случае к трансформатору, с которого снимается переменное напряжение 10 В, каких-либо особых требований не предъявляется.

«Весовые» резисторы (R11—R13 на рис. 21 и R4—R6 на рис. 23) выбирают в зависимости от требуемых токов базы. Для исследования транзисторов малой мощности «выбран «вес», равный 20 кОм. При исследовании более мощных транзисторов он может быть иным. Но в любом варианте соотношение сопротивлений резисторов R13, R12 и Rll (R6, R5 и R4 для рис. 23) должно оставаться равным 1:2:4.

. Приставки к осциллографу

Полоса пропускания осциллографа: что это и на что влияет

При выборе осциллографа смотрят на следующие параметры:

Полоса пропускания.
Максимальное входное напряжение.
Режимы развертки.
Источники синхронизации.

Обо всех параметрах, кроме полосы пропускания, уже рассказали. Полоса пропускания — это чуть ли не важнейший показатель. Она определяет максимальную частоту сигнала, который будет отображаться без искажений. Например, при полосе пропускания 20 Гц — 20 МГц, все что имеет более высокую частоту будет подавляться.

Там, где полоса пропускания заканчивается, частоты жестко подавляются

Как же выбирать частоту пропускания? Зависит от того, какие сигналы вы собираетесь изучать и насколько «глубоко» вам надо их исследовать. Для аналоговых сигналов все просто — верхний предел должен быть больше чем максимальная частота. С меандрами все сложнее. На самом деле они состоят их суммы нечетных гармоник сигнала. Чем больше гармоник, тем больше форма похожа на квадрат, а не на сглаженное что-то. Но гармоники высокого порядка имеют очень высокую частоту. Если надо исследовать фронты, их отклонение, то верхний предел полосы пропускания — это десятки гигагерц. А такие приборы очень дорогие. Для обычной синусоиды достаточно 10-20 МГц, что значительно дешевле.