Настройка С1-99, конструирование пробников, генераторы перепада

[avmak]

Самое интересное, что входная ёмкость зависит и от второго каскада тракта вертикального отклонения, т.е. в С1-99 от сборки А1 159НТ1Б... Смю вложение.

[konst-72]

Самое интересное, что входная ёмкость зависит и от второго каскада тракта вертикального отклонения, т.е. в С1-99 от сборки А1 159НТ1Б... Смю вложение.

Да, верное замечание. Насчет Свх второго каскада я как-то не задумывался, хотя и понятно, что его влияние трансформируется во входную цепь из-за неидеальности полевика как трансимпедансного усилителя. В любом случае второй каскад у меня это константа. Когда искал замену 2П303Е, исходил из соображений минимизации Свх и увеличения Iсток нач. Из СССР-овских в данной ситуации лучший это 2П307Г, начальный ток стока выше, Uотс ниже, Свх ниже. Что полностью согласуется с формулой в вашем источнике.
Насчет выбора транзистора лучшего, чем 2П307Г. Понимаю, можно продолжить поиски оригинальных (?) 2N5486, купив еще пару десятков для подбора или даже выбрать из нескольких и поставить 2N5911, что еще лучше. Но после покупки десятков полевиков отовсюду решил остановиться. Все-таки весь банкет по покупке комплектующих и измер. приборов за личный счет. Так сказать хобби.

[ForcePoint]

ИЧСП, напряжение отсечки и макс. ток стока - связаны между собою крутизной. Т.о. Немировский завуалированно высказывает необходимость подбора "крутого" полевика.

[konst-72]

Согласно ТО С1-99 не рассчитывался на работу со щупами 10 МОм и в ЗИПе они не представлены. Вся ответственность при таком подключении лежит на пользователе.
Сообщение от konst-72 Посмотреть сообщение
источник проблемы оказался в неверном выборе проектировщиками входного каскада осциллографа защитного (от перегрузки) диода 2Д522Б. "Огромная" статическая, а значит и динамическая емкость перехода все портит. Зачем надо было ставить "ширпотребовский" диод пусть и в военном исполнении с емкостью перехода в почти 7 пФ
Откуда такие данные по диоду? Согласно даташиту типовое значение Сд=2,2пФ и никогда не больше 4 пФ. Почему остановились на нём? Видимо из-за обратного напряжения 50 В постоянного и 75 В импульсного (у 2Д503 всего 30 В и 1,4 пФ, у КД512 -15 В, у КД514 - 10 В). Также 2Д522 имеет и максимальный ток среди выше перечисленных. К тому же 2Д512 и 2Д514 как бы не выпускались. С1-99 рассчитан на применение от -30 град до +50 град, т.е. для тяжёлого температурного режима. Всё это и диктовало применение 2Д522: других просто не было. Кстати, у С1-71 температурный диапазон сильно уже: -10 до +40 град.
А так как
Сообщение от konst-72 Посмотреть сообщение
С пробниками с Rвх=1 МОм таких проблем не возникает из-за наложения их АЧХ (тау в 10 раз меньше) на АЧХ осциллографа.
т.е ТЗ выполняется при заданной надёжности - в чём здесь вина конструкторов?

Спасибо за интересный комментарий. Ваши аргументы с точки зрения разработчика военной аппаратуры (а С1-99 туда же) понятны и я соглашусь с вами. Мои выводы были сделаны на основе анализа схем осциллографов (а С1-91 тоже вроде не гражданский) ну и моих практических результатов бытового (подчеркну) пользователя. Пробники И22.727.057 купил парочку недавно, потестил, да неплохо с С1-99, видно, что сопрягали. Развернутый ответ с результатами измерений дам попозже. Пока ну никак нет времени.

[avmak]

Развернутый ответ

А 2П312 не рассматривали вместо 2П303-307?

Так сказать хобби.

Да, сейчас наше хобби стало очень дорогим удовольствием, народа, увлечённым им, осталось совсем чуть-чуть... Ещё немного и вымрем совсем...

[konst-72]

А 2П312 не рассматривали вместо 2П303-307?

Конечно знаю о нем. Но неудобное конструктивное исполнение (планар), "миллипусечные" размеры плюс ощутимый нагрев при работе 2П303 (307) даже в металлическом корпусе как-то остановили меня от этой идеи. Думаю, гораздо лучше применить 2N5911.

[konst-72]

Процесс модернизации входных аттенюаторов постепенно продвигается. Решил начать с канала II, оставив пока канал I исходным для возможности сравнения. Был разработан первый вариант печатной платы аттенюатора по мотивам исходной схемы С1-99. заказаны печатки, распаяно в железе. Результат, разумеется, первого блина вышел комом. Первый вариант был полностью на реле, удалось выйти на Свх около 15 пФ. Но переходка в режиме последовательного включения двух аттенюаторов (это режим 2 и 5 В/дел) была ужасна. Пришлось сесть за моделирование схемы. В процессе моделирования и макетирования было отработано 6 версий печатных плат аттенюатора, пока не получил хороший (для меня) результат. Вылезло много нюансов, в конце-концов решил перейти к схемотехнике С1-116 и переключению аттенюаторов 1:1, 1:10 и 1:100. Окончательная схема.
Для моделирования использован Microcap 8. Модели разрабатывались на основе топологии печатных плат (с новой версией платы модель пересматривалась) с учетом паразитных элементов как комплектующих, так и дорожек ПП. Итак, последний реализованный вариант:
1. Модель аттенюатора в режиме 1:1. АЧХ. Переходка.
2. Модель аттенюатора в режиме 1:10. АЧХ. Переходка.
3. Модель аттенюатора в режиме 1:100. АЧХ. Переходка.

[konst-72]

источник проблемы оказался в неверном выборе .... защитного ... диода 2Д522Б. "Огромная" статическая (7пФ), а значит и динамическая емкость перехода все портит. ....
Откуда такие данные по диоду? Согласно даташиту типовое значение Сд=2,2пФ и никогда не больше 4 пФ

Да, накосячил я при измерениях. Такие емкости надо мерять более тщательно. Перемерял еще раз при тестовом напряжении 150 мВ, нулевом смещении и частоте 20 кГц (главная ошибка прошлых измерений - неправильно выбранная частота, на которой реактивное сопротивление измеряемой емкости диода превышало предел измерений прибора). Результат ниже. Тут же приведено и измерение емкости непосредственно входного каскада осциллографа с обвязкой но без аттенюатора. Выигрыш в емкости 1 пФ при переходе от 2Д522Б к КД512. Это существенно для меня, когда борьба за снижение входной емкости пошла уже на доли пФ. Но самое главное, устранилась проблема неравномерной компенсации при использовании 10-МОм-ных пробников. Рядом работающих РЛС "Дарьял" у меня нет и "кондовый" 50В-диод не нужен. Вообщем, согласен с замечанием, для выполнения ТУ диод нужен, но для "мирного" пользователя и современных пробников есть лучше варианты.

[konst-72]

сделайте ещё две фотографии с экрана С1-99 при включенной растяжке горизонтальной развертки х0,1 в 5 нс/дел от И1-12 и от вашего генератора на 74АС04 с равной по величине амплитудой импульса

Ок. Небольшая проблема только в подборе аттенюаторов для измерений с И1-12. Для предела 0,02В/дел (как рекомендовано выше и в ТУ) наиболее близким оказался аттенюатор 6дБ на выходе формирователя. Ну и сетку видно, к сожалению, плохо, очень уж неконтрастна она на данной ЭЛТ. Лучше скачивать полноразмеры по ссылкам.
1. И1-12. Фото1. Фото2.
2. 74АС04. Фото1. Фото2.
Перед тестированием чуть-чуть подрегулировал переходку до оптимальной для сигнала с И1-12 и далее не изменял. Видно, что при переходе к 74АС04 переходка сильно не меняется, оставаясь весьма приличной. За счет большой амплитуды импульса на выходе 74АС04 (практически Uпит) можно поставить больший аттенюатор на выходе генератора перепада и уменьшить влияние входа осциллографа (отражения) и изменением напряжения питания точно подобрать амплитуду для измерения Т нарастания по шкале ЭЛТ.

[avmak]

Спасибо. Самой лучшей фоткой оказалась Фото 2 для 74АС04.
Посмею дать один советик:
1. Снимайте перпендикулярно экрану и желательно со штатива.
2. Делайте небольшое освещение сетки шкалы встроенными лампочками, в комнате - полусумрак. Современные фотики отлично вытягивают такой режим.
Вот из-за завала вверху хочу заняться его "курочанием"...
Первая фотка - 5нС/дел, вторая - 50 нС/дел верхняя полка.
Сетка здесь нарисованная мной, т.к. глаза уже слабы стали...
И ещё вопрос: что за плавный подъём нижней полки на И1-12?
Р.S. Снимки 74АС04 Фото 1 сделаны на 50 нс/дел, т.к. кнопка 0,1 не нажата, Фото2 - не видно кнопки.
От И1-12 на снимке кнопки не видно.