מכייל אוסילוסקופ. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מכייל אוסילוסקופ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

מכשיר כיול מגבר אנכי ואופקי אוסילוסקופ

רוב האוסילוסקופים אינם כוללים מחולל אותות ייחוס מובנה. כמובן, לחלק מהדגמים הישנים יותר יש פלט כיול 1V מלא אמפר, אך פלט זה מוגבל ל-50Hz ואינו מדויק מספיק כדי לבצע התאמות. אפשרויות התאמה אישית יותר מסופקות על ידי מכייל האוסילוסקופ המיוחד המתואר במאמר זה. בלוק זה מייצר אות של גל מרובע של 1 Vp-p, 1 kHz שניתן להשתמש בו כדי להגדיר את המגברים האנכיים והאופקיים של האוסילוסקופ.

התקן זה יכול לשמש גם כדי לקצץ את רכיבי הפיצוי של בדיקת אוסצילוסקופ או כמקור אות למדידת זמני ארע במגברי שמע. מכשיר זה מופעל על סוללה לצורך ניידות. מעגל המכשיר אינו רגיש לשינויים במתח האספקה: תדר המוצא נשאר קבוע כאשר מתח הסוללה משתנה מ-7.7 ל-9.8 V. בנוסף, צריכת הזרם הנמוכה - כ-2 mA - יכולה להאריך משמעותית את חיי הסוללה.

תיאור המעגל באיור. 1 מציג תרשים סכמטי של המכייל. החלק המתנודד מכיל שניים מתוך ששת החלקים של מהפך CMOS 4049 (DD2.1 ו-DD2.2), כמו גם רכיבי תזמון C2, R7, R8 ו-R9. האלמנטים של חלק זה של המעגל קובעים את תדר הפלט. ניתן לחשב את ערך התדר המדויק באמצעות הנוסחה:

אורז. 1 דיאגרמה סכמטית של המכייל (לחץ להגדלה)

f=2,2(C2)(R7R8).

נניח שהכניסה DD2.2 (פין 5) נמצאת בהתחלה במצב נמוך, ואז הפלט DD2.2 (פין 4) יהיה גבוה. מכיוון שהכניסה DD2.1 (פין 3) תהיה גם היא במצב גבוה, יופיע אות ברמה נמוכה במוצא DD2.1 (פין 2). המתח הגבוה מהמוצא של DD2.2 יטען את הקבל C2 דרך R7 ו-R8. כאשר המתח על פני הקבל C2 מגיע לערך הסף, הפלט של האלמנט DD2.2 והכניסה של המהפך DD2.1 יהיו במצב נמוך. מסיבה זו, פלט DD2.1 יעבור למצב ברמה גבוהה. מכיוון שהמתח על פני הקבל C2 אינו יכול להשתנות באופן מיידי, המתח בכניסה של DD2.2 יגדל באופן משמעותי ויגיע לכ-150% ממתח האספקה. לולאת משוב חיובית זו מחליפה רמות לוגיות בתדר הגבוה ביותר שניתן להשיג ברכיב CMOS.

כאשר הרמה הלוגית מתהפכת ב-DD2.1 ו-DD2.2, C2 נטען בכיוון השני והמתח בפין 5 מתחיל לרדת. כאשר תגיע לרמת הסף בפין 5, הפלט DD2.2 והכניסה DD2.1 יעברו למצב ברמה גבוהה, והמוצא DD2.1, בהתאמה, יעבור למצב ברמה נמוכה. שוב במקרה זה, המתח ב-C2 לא יכול להשתנות באופן מיידי, והמתח בכניסה של DD2.2 יירד לכ-50% מתחת למתח האספקה. זה, בתורו, הופך את רמות הלוגיקה ביציאות של האלמנטים שצוינו. הנגד R9 מגביל את הזרם בכניסה של DD2.2 כאשר המתח ב-C2 עולה על מתח האספקה, ובכך מגן על דיודות הכניסה מהרס. נגד זה מונע ממעגל RC התזמון להתפרק דרך דיודות ההגנה הפנימיות. אחרת, יש נטייה להדק את קצוות האות. כתוצאה מכך, צורתו של גל מרובע עם מילוי של 50% תלויה מעט יחסית במתח של ספק הכוח.

אות מלבני מהפלט של DD2.1 מוזרם לכניסות המחוברות במקביל של ארבעת הממירים הנותרים ממארז 4049, שגם היציאות שלהם מחוברות במקביל. ברגע שבו המתח ביציאות אלה יורד, הפניה למתח LM2.5Z (DD336) 1V מופעלת דרך הנגד R1 והדיודה D1. בשלב זה, מתח המוצא של המכייל הופך גבוה.

קיבולת העומס המשולבת של ארבעת הממירים DD2.3 עד DD2.6 עולה על 14mA. המעגל משתמש רק ב-2 mA מהזרם הזה, ומספק קצה תלול לפלט הגל הריבועי. על מנת להבטיח את המשרעת של מתח כיול המוצא של 1 V, נעשה שימוש במכלול נגדים R2-R6 עם דיוק של 2%. הנגדים במכלול זה הם 470 אוהם ומחולקים כדי לספק 40% ממשרעת הגל הריבועי של 2,5V, התואמת ל-1V בפין L (יציאת כיול). איש קשר J2 משמש כ"נפוץ". כאשר מופיע דופק מתח מוצא במוצא הממירים, המתח על פני הדיודה D1 אינו עולה על 0,5 V. במקביל, הוא סגור, וזרם המוצא אינו זורם דרך R1 ו-DD1. בשלב זה, אות כיול הפלט הוא אפס. הגבלה דו-צדדית של אות המוצא מסופקת, מצד אחד, על ידי התנגדות דינמית בסדר גודל של 0.2 אוהם LM336Z במצב פתוח ומצד שני, על ידי זרם כבוי לחלוטין ברגע שבו מתח ברמה גבוהה נוכח במוצא של ממירים DD2.3-DD2.6.

הדיוק של משרעת אות הכיול נשמר על ידי DD1 בטווח של עד 1%. למרות העובדה שלמכלול ההתנגדות יש דיוק הנטען של 2%, סטיות ההתנגדות בין נגדים בודדים בה הרבה פחות. עכבת המוצא של מעגל זה היא בערך 1000 אוהם.

הגל הריבועי במוצא תלוי בעיקר בזרם דרך R2-R6, כך שלא נדרש קבל פילטר גדול עבור סוללת 9V B1. קבל C1 נחוץ רק כדי להחליק עליות זרם שיא ברגע מיתוג מהפך DD1.

בנייה

אב הטיפוס של המחבר הורכב על לוח לחם מיוחד. פריסת הרכיבים במכשיר זה אינה קריטית, כך שתוכלו להשתמש בכל האפשרויות הנוחות לכם. למי שרוצה לבנות מכשיר זה על מעגל מודפס, איור 2 מציג את שרטוט החיווט, ואת המעגל בתמונה. 3 מציג את מיקום הרכיבים.

מכייל אוסילוסקופ. ציור חיווט
אורז. 2 שרטוט חיווט

על פי רצף ההרכבה הנכון, יש להתקין תחילה את הרכיבים הפחות רגישים. הלחמו את החוטים של תיבת הסוללות, בלוק DD2, המתג, ואז הפוטנציומטר ומחבר היציאה. לאחר מכן התקן את שאר האלמנטים הפסיביים: תחילה את הנגדים, ולאחר מכן את הקבלים. כדי להשיג סחיפה מינימלית בתדר של אות המוצא, הקבל C2 צריך להיות נגד תחמוצת R7-Me-tallium עם שגיאה של 2%, ורצוי להשתמש בפוטנציומטר חוטים רב-סיבובים כ-R8. לבסוף, עליך להתקין את D1, DD1 ו-DD2.

מכייל אוסילוסקופ. מיקום רכיבים
אורז. 3 מיקום רכיבים

בדוק היטב את כיוון הרכיבים המקוטבים, ואם לא השתמשת ב-PCB, בדוק את החיווט. בהתאם לרגישות של האוסילוסקופ שלך, ייתכן שתצטרך משרעת פלט שונה. אם זה המקרה, אז אתה יכול ליצור מחדש את שלב הפלט של המעגל באופן הבא: חבר שני LM336Zs בסדרה והפחת את ההתנגדות של R1 כדי לשמור על המפריד וה-LM1Z על 336 mA בערך. זה יספק פי שניים ממתח המוצא.

הגדרה וכיול

ניתן לבדוק את מתח המוצא של המכייל בכל מולטימטר דיגיטלי טוב. קצר זמנית את נקודת החיבור של R1 ו-D1 לאדמה. פעולה זו תגדיר את הפלט של המכשיר ל- 1V DC. בדוק וודא שזה המקרה.

אתה יכול להשתמש במונה תדרים דיגיטלי כדי לבדוק את תדר הפלט. עם זאת, קיימת שיטה מדויקת נוספת שניתן להשתמש בה אם יש לך תקליטור מבחן. הפעל את דיסק הבדיקה כדי לשחזר תדר סינוסאידי של 1 קילו-הרץ וחבר אותו לערוץ אחד של מגבר סטריאו. חבר את מכייל האוסילוסקופ שלך לערוץ השני. סובב את הפוטנציומטר R8 כדי לכוונן את תדר הפלט של המכייל כדי להשיג אפס פעימות של תדר השמע. תהליך האיזון הקולי הזה דומה לאופן שבו פסנתר או גיטרה מכוונים בדרך כלל.

שימוש בכייל

ניתן לבדוק את מגבר ההטיה האנכי של האוסילוסקופ על ידי חיבור מכייל והשוואת הגל הריבועי בשיא לשיא על מסך האוסילוסקופ עם הסימונים על שפופרת הקרן הקתודית. מחולל הסוויפ נבדק על ידי הגדרת כפתור הסוויפ למצב 1 ms והשוואת קצוות האותות המלבניים עם הסימונים האנכיים של הצינור. בנוסף, באמצעות מכייל זה, אתה יכול לבדוק את בדיקת מחלק הקלט של האוסילוסקופ (x10, x100). מכיוון שקצוות הגל המרובע שנוצר על ידי המכייל הם די תלולים, כל עיוות בצורתו הופך בולט מאוד. אם הגשש המרוחק כולל רכיבי כוונון, אז על ידי התאמתם, אתה יכול לשחזר את הצורה המלבנית המקורית של אות הכיול העובר דרך המחלק.

רכיבי מצב מוצק: DD1 - LM336Z התייחסות מתח מדויקת (Jameco 23771 או שווה ערך) DD2 - 4049 שישה ממירי CMOS D1 - 1 דיודת סיליקון N4148

רכיבים פסיביים:
נגדים (כל הנגדים הקבועים 0,25 W, 5%, למעט היכן שצוין)
R1 - 2,2 קילו אוהם
R7 - 39 קילו אוהם
R8 - 10 קילו אוהם, גוזם (ראה טקסט)
R9 - 1 MΩ
R2-R6 - 470Ohm5, 2% מכלול נגדים
פרטים וחומרים נוספים:
קבל דיסק קרמי C1 - 0,1uF
קבל סרט דיוק C2 - 0,01uF
S1 - מתג מיניאטורי
L, קצוות U2 (אדום ושחור)
סוללה B1 - 9 V

מחבר: צ'רלס הנסן. תרגום ועריכה ולדימיר וולקוב; פרסום: radioradar.net

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

להרמוניה במוזיקה אין שום קשר למתמטיקה 02.03.2024

על פי מחקר חדש שהוצג על ידי מדענים מאוניברסיטת קיימברידג', פרינסטון ומכון מקס פלנק לאסתטיקה אמפירית, ניתן לשקול מחדש את הקשר המסורתי של מוזיקה עם מתמטיקה. הטון והכיוון של כלי נגינה נמצאו כקריטיים לתפיסת ההרמוניה, סותרים את התיאוריה הפיתגורית.

כפי שפיתגורס האמין, הרמוניה היא מערכת מסודרת מתמטית. פיתגורס הגיע למסקנה זו כשגילה שהמרווחים המוזיקליים הבסיסיים - אוקטבה, חמישית מושלמת ורביעית מושלמת - נוצרים כאשר הפרופורציות של אורכי המיתרים הרוטטים הם 2:1, 3:2 ו-4:3.

מדענים זיהו שתי נקודות מפתח שבהן התאוריה של פיתגורס, המבוססת על קשרים מתמטיים, התבררה כלא מדויקת. במקום לראות שחשוב לשאוף לשלמות מתמטית באקורדים, מאזינים בתנאי האזנה רגילים מעדיפים סטיות קלות המוסיפות חיות ומושכות למוזיקה.

ד"ר פיטר גאריסון מדגיש ששימוש בכלים פחות נפוצים, כמו הבוננג מהתרבות האינדונזית, יכול לשנות באופן דרמטי את תפיסת הרמוניה ודיסוננס. המבנה והפיזיקה של מכשירים כאלה יוצרים תבניות צליל ייחודיות.

המחקר כלל יותר מ-4000 אנשים מארצות הברית ודרום קוריאה, שהעדיפו כלי נגינה "דיסהרמוניים" והראו עניין רב יותר במנגינות חדשות עם פגמים.

ממצאים אלו מהווים אתגר לרעיונות מבוססים על הרמוניה במוזיקה ופותחים נקודות מבט חדשות לניסויים ויצירתיות בתחום הקומפוזיציה המוזיקלית.

תוצאות העבודה המדעיות מדגישות את הגמישות והשונות של תפיסת ההרמוניה במוזיקה, ומזהירות מפני הגבלות מתמטיות קפדניות. תגליות המדענים מעוררות השראה לשימוש במגוון כלי נגינה וליצירת הרמוניות מוזיקליות חדשות ומרגשות.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הספגה נגד אש

▪ נגן DVD נייד SAMSUNG DVD-L100

▪ אוטובוסים חשמליים עם טעינה מהירה

▪ חיישן לבית חכם Mi Human Sensor 2

▪ מאזניים חכמים קובעים את מהירות ההתפשטות של גל הדופק

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טיפים לחובבי רדיו. מבחר מאמרים

▪ מאמר צוללת מסוג EL-500. טיפים לדוגמן

▪ מאמר ממה נקרא בטעות נייר אורז עשוי? תשובה מפורטת

▪ מאמר חשמלאי רשתות כבלים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר שעון עם מדחום וברומטר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר סולם דיגיטלי עבור מקלטי FM מסוג superheterodyne על מיקרו-מעגלים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר