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双线同步示波器的业余制作
来源:本站整理  作者:佚名  2011-11-14 10:43:09



  制作要点
  
  由于本示波器是基于SBR-1制作,所以充分利用原机中的元件可以极大地减少安装和调试的工作量,并保证制作示波器的精度。其中主要包括:示波管及屏蔽罩、衰减器档位开关和扫速开关。其中衰减器档位开关和扫速开关可以基本不用改动,上面的可调元件也不必调整。

  前置放大器的质量对示波器的灵敏度和带宽关系密切,所以要尽量选择好的运放。选用OPA656,增益带宽积为500MHz,摆动速率290Wu s,输入偏置电流2pA,输入失调电压仅0.25mV.可省去调零电路,唯价较贵。

  输出高反压三极管耐压至少应在300V以上,选用2SC2688.BVCEO=-300V,IC=0.2A,PCM=10W,要安装散热片。由于本机为双线示波器,要求Yl、Y2通道布线基本对称,减小两通道的偏差。

  闸门电路选用NE556,其最高振荡频率在300kHz以上,而在本示波器中最高扫描频率仅100kHz,所以它完全可以满足要求。

  锯齿波发生器和释抑电路中的缓冲器选用TL072,其200pA的输入电流已经可以达到要求。

  高压电源部分最好用铁盒屏蔽,既减少干扰,亦可防止意外触及。振荡管要加散热片。

  本机的调试步骤推荐为:

  1、中低压电源;2、高压电源和示波管电路;3、水平通道(×轴)与时基电路;4、垂直通道(Y轴)。

  首先接上电源变压器,要求中低压电源可以产生稳定的+240V、+15V、-15V、+5V、-5V电压。一般+15V、-15V、+5V、-5V不会有什么问题,如果+240V电压有较大偏差,则应调整TL783的adj管脚的电阻阻值,由于该电阻上的电压较高,功耗较大,故应使用2W以上电阻。另外,TL783输出端的滤波电容不要太大,几微法就足够了,太大可能会导致该电容充电时TL783上压差过大而损坏(TL783只能耐受125V压差l。示波管灯丝的6.3V变压器绕组要有可靠的绝缘,以防击穿。

  当电压一切正常后,接通高压电源电路。高压电源部分最好用铁盒屏蔽,既减少干扰,亦可防止意外触及。

  示波管要用软磁材料屏蔽罩罩好,防止干扰。示波管亮度、聚焦的电位器外壳不可接地,以防内部打火或击穿。先断开反馈环路,调整振荡器正常工作。如发现阴极和后加速极之间电压比例失调,一般可以调换升压变压器初级线圈的两个端子。为了使稳压电源有较好的稳压效果,应设法使振荡升压器在开环状态下有尽可能高的输出电压,同时工作电流最小,这可以通过反复调整振荡器振荡频率和升压变压器初级线圈匝数来达到。在实验中得到的最佳值是30kHz和15匝。稳定起振后,可以接上反馈环,一般就能稳压。这时接通示波管电路,把除阴极、聚焦极、第一阳极和后加速极外的所有电极接地,应能看到有足够亮度并能良好聚焦的光点。以后制作中若发现有寄生振荡,表现为扫描线的亮度不均,则应想办法减小误差放大器的高频增益并加接消振电容。调试时应避免长时间让光点停留在屏幕某一点上,防止损坏荧光屏。

  高压电源和示波管电路调试完毕后,可以接上水平通道与时基电路,看是否能看到扫描线。如果没有扫描线产生,则可调节稳定度电位器,使之滑动臂电位稍低于555的阈值5V,然后仔细调整扫描长度电位器,使闸门电路处于自激状态。这时应能产生稳定的扫描线。

  接上垂直通道,直接在输出放大器输入端接上一个信号(可用时基电路中的校准信号),看时基电路产生的锯齿波有没有较好的线性,否则要检查自举电路是否有问题,或者自举电容漏电过大使线性变坏。

  最后接上前置放大器,一般不需调试。这里的增益变换开关仍使用SBR-1中的开关,反馈电阻也用原来的,只是原SBR-1中的输入放大器增益虽高频响却较差,因而在反馈电阻上并了不少电容,现在使用宽带的OPA656就不需要使用这些补偿电容了,否则会使信号产生过冲,还易产生振荡。所以还是去掉补偿电容为好。

  整机组装完毕后,可以进行校准。

  输入一些已知幅度或频率的信号,如市电( 50Hz)、电视机的行频(15625Hz)、超外差式收音机中频( 465kHz)等,调整放大电路中的增益微调电位器和时基电路中的扫描长度电位器等使荧光屏上显示的信号的幅度和周期达到标定值。这样,整机装调即告完成。

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