28 СХЕМОТЕХНИКА И РЕМОНТ Осциллограф- С1-112 … ·...

ÊÊÊÊÎÎÎÎ ÍÍÍÍ ÒÒÒÒ ÐÐÐÐ ÎÎÎÎËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÎÎÎÎ ---- ÈÈÈÈ ÇÇÇÇ ÌÌÌÌ ÅÅÅÅ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÛÛÛÛ ÅÅÅÅ ÏÏÏÏ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÁÁÁÁ ÎÎÎÎ ÐÐÐÐ ÛÛÛÛ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ÌÌÌÌ ÛÛÛÛ № 2 апрель 2001

28 СХЕМОТЕХНИКА И РЕМОНТСХЕМОТЕХНИКА И РЕМОНТ

ООдноканальный осциллограф-мульти-метр С1-112А (рис. 1) имеет полосупропускания 0…10 МГц и предназна-

чен для исследования сигналов в режиме ос-циллографа в диапазоне амплитуд входныхсигналов от 5 мВ до 250 В (при этом чувстви-тельность по входу Y составляет от 5 мВ/делдо 5 В/дел с шагом 1,2,5) и во временном ди-апазоне — от 0,1 мкс до 0,5 с (с диапазономскорости развертки от 0,05 мкс/дел до 50мс/дел с шагом 1, 2, 5). В режиме мультимет-ра прибор позволяет измерять значения на-пряжения постоянного тока от 1 мВ до 1000В (пределы измерения 2,5 В, 25 В, 250 В и2500 В) и активного сопротивления от 1 Омдо 2,5 МОм (с пределами измерения 2,5 кОм,25 кОм, 250 кОм и 2500 кОм ) с цифровым от-счетом на экране ЭЛТ типа 8ЛО6И зеленогосвечения с рабочей частью экрана 60×40 мм.

Схемотехнически С1-112А очень похожна С1-94, за исключением узлов, входящих вмультиметр. Структурная схема прибора(рис. 2) включает:

— канал вертикального отклонения(КВО), предназначенный для усиления сиг-нала в заданном частотном диапазоне доуровня, необходимого для получения задан-ного коэффициента отклонения с минималь-ными амплитудными и частотными искаже-ниями. КВО состоит из входного делителя,предварительного усилителя, линии задерж-ки и оконечного усилителя;

— канал горизонтального отклонения(КГО), предназначенный для обеспечениялинейного отклонения луча с заданным ко-эффициентом развертки. КГО включает уси-

литель синхронизации, триггер синхрониза-ции, схему запуска, генератор развертки,схему блокировки и усилитель развертки;

— электронно-лучевой индикатор, пред-назначенный для визуального исследованиясигналов и включающий ЭЛТ, схему подсве-та и схему питания ЭЛТ;

— низковольтный источник питания,предназначенный для обеспечения питани-ем всех функциональных устройств;

— калибратор, предназначенный дляформирования сигнала, калиброванного поамплитуде и по времени;

— аналого-цифровой преобразователь(АЦП), являющийся основным узлом муль-тиметра и предназначенный для оцифровкиизмеряемых напряжений и сопротивлений;

— знакогенератор, предназначенныйдля индикации на экране ЭЛТ измеренныхзначений напряжения и сопротивления.

Так как все узлы структурной схемы при-бора в режиме осциллографа имеют обыч-ное для приборов такого класса построение,нет особой необходимости рассматриватьобщие принципы их работы. Поэтому мысразу переходим к описанию принципиаль-ной схемы прибора в режиме осциллографа.Более интересный, на наш взгляд, принципработы прибора в режиме мультиметра бу-дет рассматриваться ниже.

Принципиальная схема С1-112 в режиме осциллографа

Принципиальная электрическая схемаприбора, работающего в режиме осцилло-графа, приведена на рис. 3 и 4.

Исследуемый сигнал че-рез входной разъем Х23, цепьR358, C125, переключатель S3режима входа «открытый-за-крытый» поступает на входнойпереключаемый делитель наэлементах S7 («V/ДЕЛ»), R348,R349, R352…R354, R356, R357,C115…C124. Конструктивноделитель оформлен в виде от-дельного устройства. В немприменены резисторы, значе-ния сопротивлений которых по-добраны таким образом, чтообеспечивается одно и то жезначение входного сопротивле-ния независимо от положенияпереключателя S7. Далее сигнал

подается на вход предварительного усилителяКВО. Этот усилитель выполнен на транзисто-рах VT22…VT31 с соответствующей обвяз-кой. Заданный диапазон коэффициентов от-клонения устанавливается переключателемS7. Смещение луча по вертикали, балансиров-ка усилителя и плавное изменение коэффици-ента усиления производятся соответственнопеременными резисторами R81 (выведен налицевую панель прибора), R351 и R113 (выве-дены под шлиц). В целом схемотехника пред-варительного усилителя С1-112А практическине отличается от устройства усилителя осцил-лографа С1-94, поэтому мы не приводим бо-лее подробное описание этой части схемы.

Далее сигнал через разъемы Х5, Х24, Х7,Х25 поступает на вход оконечного усилителявертикального отклонения на транзисторахVT53, VT55, совместно с транзисторамиVT30 и VT31 образующих каскодную схему.С коллекторных нагрузок оконечного усили-теля (резисторы R181, R183, R206, R216) сиг-нал поступает на вертикальные отклоняю-щие пластины ЭЛТ. В отличие от схемыоконечного усилителя прибора С1-94 в дан-ном приборе введены транзисторы VT51 иVT57 с соответствующей обвязкой для под-ключения сигналов знакогенератора.

В положении «ВНУТР» переключателяS1 источника запуска сигнал с дополнитель-ного выхода предусилителя (эмиттер транзи-стора VT27) поступает также на вход усили-теля синхронизации КГО для синхронногозапуска развертки. Усилитель синхронизациисовместно с триггером синхронизации фор-мирует сигнал, обеспечивающий запуск гене-ратора развертки. Канал синхронизации со-стоит из входного эмиттерного повторителяна транзисторе VT2, дифференциального ка-скада усиления на транзисторах VT4 и VT7, атакже триггера синхронизации на транзисто-рах VT1 и VT3. С эмиттера транзистора VT2синхронизирующий сигнал поступает надифференциальный каскад. В дифференци-альном каскаде с помощью переключателяS1.3 осуществляется переключение полярно-сти синхронизирующего сигнала и усилениеего до значения, достаточного для срабаты-вания триггера синхронизации. С коллекто-ров транзисторов VT4 или VT7 через пере-ключатель S1.3 синхронизирующий сигналпоступает на базу транзистора VT1 триггерасинхронизации. Триггер синхронизациипредставляет собой несимметричный триг-гер с эмиттерной связью, выполненный натранзисторах VT1, VT3.

С коллектора транзистора VT3 снимает-ся сигнал, нормированный по амплитуде иформе, который через развязывающий эмит-терный повторитель на транзисторе VT5 уп-равляет работой схемы запуска.

Изменение уровня синхронизации про-изводится изменением потенциала базы тран-

Осциллограф-Осциллограф-мультиметрмультиметр С1-112С1-112

Кудреватых Е.Ф., инженер

В предыдущем номере нашего журнала (см. КИПиС, №1�2001) достаточно подробно был описан ос�циллограф С1�94. Мы надеемся, что эта публикация помогла нашим читателям лучше разобраться вустройстве и принципе работы этого несложного прибора, а, в случае нужды — и успешно отремонти�ровать его. В этом номере мы приводим описание похожего на него осциллографа С1�112А, которыйтакже широко используется и в радиолюбительской практике, и в промышленности, и в лабораторныхисследованиях — там, где не нужны выдающиеся частотные или временные характеристики. Главнымотличием данной модели от С1�94 является наличие встроенного мультиметра с индикацией результа�тов измерений непосредственно на экране электронно�лучевой трубки (ЭЛТ). Основными достоинст�вами этого прибора являются небольшие габариты и масса и невысокая стоимость при неплохих (дляприборов такого класса) технических характеристиках и функциональных возможностях.

Рис. 1. Осциллограф-мультиметр С1-112.

http://www.eliks.ru/product/kip/osca.htm

http://www.eliks.ru/product/kip/osca.htm

№ 2 апрель 2001 ÊÊÊÊÎÎÎÎ ÍÍÍÍ ÒÒÒÒ ÐÐÐÐ ÎÎÎÎËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÎÎÎÎ ---- ÈÈÈÈ ÇÇÇÇ ÌÌÌÌ ÅÅÅÅ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÛÛÛÛ ÅÅÅÅ ÏÏÏÏ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÁÁÁÁ ÎÎÎÎ ÐÐÐÐ ÛÛÛÛ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ÌÌÌÌ ÛÛÛÛ

29СХЕМОТЕХНИКА И РЕМОНТСХЕМОТЕХНИКА И РЕМОНТ

зистора VT2 резистором R335 «УРОВЕНЬ»,выведенным на переднюю панель прибора.

Сигнал внешней синхронизации поступа-ет на вход канала синхронизации через разъ-ем Х1, резистор R334 и конденсатор С114 вположении «ВНЕШ» переключателя S1.

Для повышения устойчивости синхро-низации усилитель синхронизации совме-стно с триггером питается через фильтрR18, C6 от источника напряжения 12 В и

через фильтр R11, C5 от источника напря-жения минус 12 В.

Сигнал с эмиттера транзистора VT5 че-рез инвентор на микросхеме D2.3 поступа-ет на схему запуска, которая совместно сгенератором развертки и схемой блокиров-ки обеспечивает формирование пилообраз-ного напряжения.

Схема запуска представляет собой R-S-триггер на двух логических элементах 2И-

НЕ (микросхемы D1.3, D1.4). В исходномсостоянии на выходе логического элементаD1.4 устанавливается состояние логичес-кой единицы («лог. 1»). Это напряжениенасыщает транзистор VT13, через которыйразряжается времязадающая емкость С15.С приходом отрицательного запускающегоимпульса со схемы синхронизации на вход9 логического элемента D1.3 триггер запус-ка сбрасывается.

Рис. 2. Структурная схема С1-112.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема осциллографической части С1-112 (КГО).



Рис. 4. Принципиальная электрическая схема осциллографической части С1-112 (кроме КГО).

№ 2 апрель 2001 ÊÊÊÊÎÎÎÎ ÍÍÍÍ ÒÒÒÒ ÐÐÐÐ ÎÎÎÎËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÎÎÎÎ ---- ÈÈÈÈ ÇÇÇÇ ÌÌÌÌ ÅÅÅÅ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÛÛÛÛ ÅÅÅÅ ÏÏÏÏ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÁÁÁÁ ÎÎÎÎ ÐÐÐÐ ÛÛÛÛ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ÌÌÌÌ ÛÛÛÛ


Транзистор VT13 запирается, начинает-ся заряд времязадающей емкости С15 токомтранзистора VT14. Формируется прямой ходразвертки. Пилообразное напряжение посту-пает на вход усилителя развертки, выполнен-ного на полевом транзисторе VT15 и транзи-сторах VT17, VT18, VT19, VT54, VT56.

С коллекторов транзисторов VT54,VT56 пилообразное напряжение подается нагоризонтальные пластины ЭЛТ.

Часть пилообразного напряжения уп-равляет работой схемы блокировки.

Схема блокировки представляет собойждущий мультивибратор на двух логическихэлементах 2И-НЕ (микросхемы D1.2, D2.1).Транзистор VT10, включенный в цепь об-ратной связи мультивибратора, увеличиваетвходное сопротивление логического элемен-та D2.1 и позволяет уменьшить значениевремязадающей емкости С10. При достиже-нии определенного уровня пилообразногонапряжения открывается транзистор VT12,и на выходе логического элемента D1.2 уста-навливается состояние логического нуля(«лог. 0»), который запускает схему блоки-ровки. Импульс блокировки с выхода логи-ческого элемента D1.2 через инвертор на ми-кросхеме D2.1 возвращает триггер запуска висходное положение. Транзистор VT13 от-крывается, происходит быстрый разряд вре-мязадающего конденсатора С15, что соот-ветствует обратному ходу развертки.

Одновременно импульс блокировки по-дается на инвертор синхронизации (микро-схема D2.3), чем исключается прохождениеимпульсов синхронизации на триггер управ-ления во время обратного хода развертки.На время длительности импульса ждущегомультивибратора триггер запуска блокиро-ван от повторного запуска импульсами син-хронизации. Все описанное выше имеет мес-то при режиме запуск разверткисинхронизацией, когда диод VD1 заперт.При подаче на VD1 положительного напря-жения последний открывается и на выходелогического элемента D1.4 устанавливается«лог. 1» только на время, определяемое дли-тельностью импульса мультивибратора бло-кировки, что соответствует обратному ходуразвертки. При этом развертка работает вавтоколебательном режиме.

В приборе осуществляется автоматичес-кий переход авто колебательного режимаразвертки в режим с синхронизацией приподаче импульсов синхронизации. Для этогов схему прибора введен R-S-триггер на двухлогических элементах 2И-НЕ (микросхемыD2.2, D1.1), управляемый по одному входуимпульсами синхронизации, и по другому —напряжением, снимаемым с времязадающихэлементов R27, C7 через истоковый повто-ритель на транзисторе VT8.

При работе схемы развертки в автоколе-бательном режиме на времязадающем кон-денсаторе С7 устанавливается низкое напря-жение, так как во время прямого ходаразвертки он успевает разрядиться через от-крытый транзистор VT11.

Низкое напряжение на конденсаторе С7через истоковый повторитель VT8 обеспечи-вает состояние «лог. 1» на выходе 6 логичес-кого элемента D2.2.

При открытом диоде VD1 схема раз-вертки работает в автоколебательном режи-ме. При подаче импульсов, синхронизациина вход 2 логического элемента D1.1 триггерсбрасывается, на выходе 6 логического эле-мента D2.2 устанавливается «лог. 0», диодVD1 запирается, схема развертки переходитв режим с синхронизацией.

В приборе имеется 20 фиксированныхзначений коэффициентов развертки. Их из-менение (соответственно ряду чисел 1, 2, 5)производится коммутацией точных резисто-ров, включенных в цепь заряда времязадаю-щей емкости. Коммутация производится пе-реключателем S6 (ВРЕМЯ/ДЕЛ.), крометого, в приборе предусмотрено изменениескорости развертки в 1000 раз, коммутациейвремязадающих конденсаторов С15, С16 пе-реключателем S1.6.

Напряжения, необходимые для питанияЭЛТ, снимаются со схемы электронного пре-образователя, выполненного на транзисто-рах VT39, VT42, VT43 и трансформатореTV1. Напряжение для питания катода ЭЛТ(–650 В) снимается с вторичной обмоткитрансформатора TV1 через схему выпрями-теля VD14 и фильтра С54. Напряжение 5-гоанода снимается с вторичной обмотки транс-форматора TV1 через схему удвоения (эле-менты VD8, VD9, C49, C57). Напряжениепитания модулятора ЭЛТ снимается с от-дельной вторичной обмотки трансформато-ра TV1 через схему умножения (элементыVD10, VD11, VD12 и C52, C53, C58).

Схема подсвета в приборе представляетсобой симметричный триггер, питаемый ототдельного источника напряжения 30 В, от-носительно источника питания катода (–650В). Схема триггера подсвета выполнена натранзисторах VT34, VT35. Его запуск осуще-ствляется импульсом, снимаемым с выходасхемы запуска D1.4 через фазоинвертор D2.3и эмиттерный повторитель VT36.

В исходном состоянии транзисторVT35 открыт, а VT34 — закрыт. Положи-тельный перепад импульса со схемы запус-ка переводит триггер подсвета в другое со-стояние, а отрицательный — возвращает висходное состояние. В результате на кол-лекторе транзистора VT34 формируется по-ложительный импульс амплитудой порядка25 В, по длительности равный длительностипрямого хода развертки.

Питание накала ЭЛТ производится от от-дельной обмотки трансформатора TV2. На-пряжение питания первого анода ЭЛТ снима-ется с резистора R143. Регулированиеяркости луча ЭЛТ производится резисторомR141. Переменные резисторы R143, R141 вы-ведены на переднюю панель прибора и име-ют обозначение соответственно «ФОКУС» и«ЯРКОСТЬ».

Напряжение питания второго анода,бланкирующих пластин и промежуточногоэлектрода ЭЛТ снимается через резисторыR191, R200 с коллекторов транзисторовVT53, VT55. Этим обеспечивается равенствосреднего потенциала вертикальных пластини второго анода ЭЛТ. Переменным резисто-ром R199 устанавливается потенциал сеткиЭЛТ так, чтобы обеспечить минимальные ге-ометрические искажения и нелинейность

ЭЛТ. Астигматизм ЭЛТ устраняется уста-новкой потенциала третьего анода резисто-ром R192. Изменением тока через катушкиL2 и L3 резисторами R204 R214 производит-ся совмещение линии луча развертки сошкалой ЭЛТ и устраняется не перпендику-лярность пластин ЭЛТ.

Прибор имеет простейший калибраторамплитуды и времени. Калибратор выполненна транзисторе VT45 и представляет собойусилитель в режиме ограничения. Запуск схе-мы осуществляется гармоническим сигналомс частотой сети. С коллектора транзистораVT45 снимаются прямоугольные импульсы стой же частотой и амплитудой 11,4-11,8 В, ко-торые подаются на входной делитель КВО вположении калибровки прибора.

Схема источника питания обеспечиваетследующие значения питающих напряже-ний прибора:

— 80 В, ток нагрузки 70 мА;— 12 В, ток нагрузки 150 мА;— минус 12 В, ток нагрузки 150 мА;— 5 В, ток нагрузки 0,6 А.Напряжение 80 В снимается со вторич-

ной обмотки силового трансформатора TV1,выпрямляется выпрямителем на диодахVD20 и стабилизируется транзистором VT37,базовая цепь которого питается от стабили-зированного напряжения, снимаемого со схе-мы питания ЭЛТ (трансформатор TV1, диодVD13, конденсатор C55). Напряжение источ-ников напряжения +12 В и –12 В стабилизи-рованы и получаются из стабилизированногоисточника 24 В. Стабилизатор на 24 В выпол-нен по типовой схеме на транзисторах VT44,VT47, VT49. Напряжение на вход стабилиза-тора поступает с вторичной обмотки силово-го трансформатора TV2 через двухтактныйвыпрямитель VD18 и конденсатор C63. Под-стройка стабилизированного напряжения 24В производится резистором R168, выведен-ным под шлиц внутри прибора. Для получе-ния источников напряжения +12 В и –12 В отисточника 24 В в схему включен эмиттерныйповторитель VT41, база которого питается отрезистора R162, которым осуществляетсяподстройка источника напряжения 12 В.

Напряжение источника 5 В снимается совторичной обмотки трансформатора TV2, вы-прямляется выпрямителем VD19, C64 и стаби-лизируется транзисторами VT46, VT48.

Принцип работы С1-112А в режиме мультиметра

Принцип действия мультиметра осно-ван на преобразовании измеряемого значе-ния напряжения в пропорциональную емувеличину интервала времени с последую-щим переводом этой величины в дискрет-ную форму и цифровой код, который последешифратора обеспечивает индикацию ре-зультатов измерения на экране ЭЛТ.

Измерение активного сопротивленияпроизводится методом определения величи-ны падения напряжения на нем при задан-ном значении стабилизированного тока.

Преобразование величины напряженияв соответствующее значение времени осуще-ствляется методом двойного интегрирова-ния, позволяющим исключить влияние раз-личных дестабилизирующих факторов на



работу преобразователя. Временная диа-грамма двойного интегрирования представ-лена на рис. 5.

В течение фиксированного интервалавремени Т1 (такт измерения) происходит за-ряд интегрирующего конденсатора от вход-ного состояния током, пропорциональнымизмеряемому напряжению. По окончанииинтервала Т1 начинается разряд интегриру-ющего конденсатора эталонным током отопорного источника напряжения, имеющегопротивоположный знак по отношению к из-меряемому напряжению.

Время Т2, в течение которого конденса-тор разряжается до исходного состояния(такт калибровки), пропорционально величи-не измеряемого напряжения. Коэффициентпропорциональности равен отношению вре-мени Т1 к значению эталонного напряжения.

В приборе С1-112А напряжения эталон-ных источников равны 4000 мВ, а интервалТ1 равен времени генерации 4000 счетныхимпульсов. Таким образом, количество счет-ных импульсов, прошедших через счетчик заинтервал времени Т2, равно значению изме-ряемого напряжения.

Индикация величины и полярности из-меряемого напряжения на экране ЭЛТ осу-ществляется подсветом соответствующихсегментов пяти матриц, каждая из которыхсостоит из восьми элементов. Семь элемен-тов образуют матрицу цифр от 0 до 9 и зна-ка «–». Восьмой элемент позволяет индици-ровать выбранный предел измеренияподсветом соответствующей децимальнойточки (рис. 6а). Эпюры напряжений по оси«Х» и «Y», необходимые для получения наэкране ЭЛТ матриц цифр и точек, приведе-ны на рис. 6б.

В структурную схему С1-112А в режимемультиметра входят АЦП, служащий дляпреобразования величины измеряемого сиг-нала (постоянного напряжения, активногосопротивления) в число импульсов, и знако-генератор, который предназначен для инди-кации результатов измерения на экране ЭЛТв цифровой форме.

АЦП прибора включает входной дели-тель, стабилизатор тока, коммутатор, источ-ники опорных потенциалов, интегратор,компаратор, схему корректировки нуля,формирователь тактовых импульсов, дели-тель тактовых импульсов, триггер измере-ния, формирователь импульсов сброса, триг-гер корректировки нуля, триггерыкалибровок «плюс» и «минус», триггер зна-ка, генератор счетных импульсов, счетчик.

Знакогенератор включает в себя четы-рехразрядный регистр сдвига в кольцевомвключении, формирователь импульсов сдви-га и записи, дешифратор, формировательимпульсов подсвета, формирователь знакаперегрузки, формирователь напряжений«Y» и «X», формирователь децимальнойточки, формирователь импульсов управле-ния, задающий генератор.

Взаимодействие функциональных час-тей АЦП и знакогенератора происходит сле-дующим образом. Измеряемое напряжениечерез входной делитель поступает на комму-татор, работой которого управляют тригге-ры измерения, корректировки нуля, калиб-ровки «плюс» и калибровки «минус».

Импульс с формирователя тактовыхимпульсов, воздействуя на триггер измере-ния, подключает измеряемое напряжение кинтегратору. При этом происходит зарядинтегрирующей емкости током, пропорци-ональным измеряемому напряжению. Од-новременно сигнал с триггера измерениязапускает генератор счетных импульсов.

По окончании такта измерения 4000-йимпульс с выхода счетчика возвращает триг-гер измерения в исходное состояние и запус-кает один из триггеров калибровки, тем са-мым отключая измеряемое напряжение отинтегратора и подключая к входу интеграто-ра эталонное напряжение с полярностью,противоположной измеряемому напряже-нию. При этом емкость интегратора разря-жается эталонным током от источника опор-ного напряжения (такт калибровки).

Одновременно 4000-й импульс черезформирователь импульсов сброса устанав-ливает счетчик в нулевое состояние, поэтомудальнейший счет импульсов, поступающих сгенератора счетных импульсов в такте кали-бровки, происходит от нуля.

В конце разряда интегрирующей емкос-ти, когда потенциал на выходе интеграторастанет равным нулю, срабатывает компара-тор, возвращая триггер калибровки в исход-ное состояние и запускает триггер корректи-ровки нуля, тем самым отключая отинтегратора опорное напряжение и подклю-чая к входу интегратора нулевой потенциал.

Генератор счетных импульсов прекра-

щает работу. В результате количество им-пульсов, прошедших через счетчик за времяразряда интегрирующей емкости (такт кали-бровки), равно значению измеряемого на-пряжения.

В момент запуска триггера установкинуля срабатывает схема корректировки нуля.Выход компаратора подключается ко второ-му входу интегратора и заряжает опорнуюемкость до потенциала, равного потенциалупервого входа в такте установки нуля. Этотпотенциал остается постоянным в течениетактов калибровки и измерения.

По окончании счета информация об из-меряемой величине со счетчика поступаетна регистр сдвига. При этом с формировате-ля импульсов сдвига и записи на регистрсдвига поступает инициирующий импульс,который запускает процесс записи. Импульссдвига управляет работой регистра такимобразом, что на дешифратор последователь-но передается информация о состоянии тогоразряда (цифры), матрица которого вычер-чивается в данный момент на экране ЭЛТ.

Дешифратор последовательно преобра-зует информацию об измеряемой величине,записанную в двоично-десятичном коде, вцифровой семеричный (семисегментный)код, который затем поступает на формирова-тель импульсов подсвета.

Формирователь напряжений Y, X гене-рирует напряжение специальной формы дляполучения на экране ЭЛТ пяти семисегмент-ных матриц, позволяющих с помощью им-пульсов подсвета индицировать в четырехразрядах результат измерения, а также поло-жение децимальной точки, знак перегрузкии знак полярности «–».

Формирователь импульсов управления,который запускается задающим генерато-ром, синхронизирует всю работу развертки.При измерении отрицательного напряжениясигнал, поступающий с триггера калибровки«плюс» переворачивает триггер знака. Навыходе его устанавливается состояние логи-ческой единицы («лог. 1»), которое поступа-ет на формирователь импульсов подсвета иобеспечивает индикацию знака «–» на экра-не ЭЛТ. Если количество импульсов, про-шедших через счетчик в такте калибровки,больше или равно 3000, т.е. измеряемое на-пряжение больше 3 В, на выходе формирова-теля импульсов перегрузки вырабатываетсясигнал, который поступает на формирова-тель импульсов подсвета и обеспечиваетмерцание на экране ЭЛТ всех пяти цифро-вых матриц и децимальных точек. Индика-ция положения децимальной точки на экра-не ЭЛТ обеспечивается формирователемдецимальной точки. В зависимости от под-ключенного множителя входного усилителяна схему формирователя децимальной точкипоступает сигнал, который совместно с сиг-налом с формирователя импульсов управле-ния сдвигает точку на определенный разряд.

При измерении активных сопротивленийисследуемый элемент подключается к стаби-лизатору тока. Далее определяется значениепадения напряжения, величина которого про-порциональна измеряемому сопротивлению.

(Продолжение следует)

Рис. 5. Временная диаграмма напряженийна интегрирующей емкости.

Рис. 6. Матрицы цифр (а) и эпюры напряженийпо осям X и Y для получения матриц и точки (б).

а

б

№ 3 июнь 2001 ÊÊÊÊÎÎÎÎ ÍÍÍÍ ÒÒÒÒ ÐÐÐÐ ÎÎÎÎËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÎÎÎÎ ---- ÈÈÈÈ ÇÇÇÇ ÌÌÌÌ ÅÅÅÅ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÛÛÛÛ ÅÅÅÅ ÏÏÏÏ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÁÁÁÁ ÎÎÎÎ ÐÐÐÐ ÛÛÛÛ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ÌÌÌÌ ÛÛÛÛ


Окончание. Начало см. № 2-2001.

ВВэтой части статьи описывается на-иболее интересная, на наш взгляд,часть осциллографа С1-112, бла-

годаря которой, этот прибор выделяетсяиз ряда ему подобных по своим сервис-ным возможностям. Такой особенностьюявляется работа в режиме мультиметра синдикацией результатов измерений не-посредственно на экране. Мы постара-емся подробно рассмотреть работу при-бора в этом режиме в соответствии с егопринципиальной схемой.

Принципиальная электрическая схема в режиме мультиметра

Принципиальная электрическаясхема АЦП и знакогенератора приведе-на на рис. 7, 8.

При измерении постоянногонапряжения входной сигнал по-ступает через входной делитель(R299, R301—R304), коммутируе-мый переключателем S5 и обеспе-чивающий снижение измеряемо-го напряжения до значения, непревышающего 3 В. Для обеспе-чения необходимой электричес-кой прочности по входу при изме-рении напряжения до 1 кВ вприборе предусмотрен отдельныйвход «1 kV».

Далее измеряемое напряже-ние поступает на вход коммутато-ра (D33) с защитой от перегрузкипо входу на элементах VT73,VT74 (в диодном включении) иR293. Коммутатор предназначендля поочередного подключения

измеряемого напряжения и напряже-ния опорных источников к интеграторув соответствующих режимах работы.Делители R308, R309 и R310, R311 обес-печивают на входе коммутатора безо-пасное напряжение, если амплитудавходного сигнала превышает 3 В (лю-бой полярности). При поступлении та-кого напряжения, в зависимости от егополярности открываются либо транзис-тор VT73, либо VT74, чем и обеспечи-вается ограничение входного напряже-ния коммутатора.

Источник положительного опорно-го напряжения выполнен на стабили-троне VD26 и делителе R281, R287—R289. Переменный резистор R287обеспечивает плавную регулировкуопорного напряжения в процессе наст-

ройки прибора. Источник отрицатель-ного опорного напряжения выполненпо аналогичной схеме на элементахVD27, R291, R294—R296, R297.

В процессе измерения коммутаторпереключается сигналами, поступаю-щими с триггеров измерения, калибров-ки и корректировки нуля в соответству-ющие моменты времени.

Рассмотрим временные диаграммысигналов (рис. 9), поясняющие работуАЦП при измерении положительноговходного напряжения.

Выходное напряжение коммутатора(«6») через истоковый повторитель натранзисторе VT72 и времязадающийрезистор R307 поступает на инвертиру-ющий вход интегратора, выполненныйна операционном усилителе D35. При

Осциллограф-Осциллограф-мультиметрмультиметр С1-112С1-112

Кудреватых Е.Ф., инженер

Рис. 7. Принципиальная электрическая схема АЦП

C2

C1

&

&

R0

R9

1

2

4

8

12

9

8

11

14

1

2367

СТ2

К155

ИЕ2

D5

C2

C1

&

&

R0

R9

1

2

4

8

12

9

8

11

14

1

2367

СТ2

К155

ИЕ2

D6

C2

C1

&

&

R0

R9

1

2

4

8

12

9

8

11

14

1

2367

СТ2

К155

ИЕ2

D7

C2

C1

&

&

R0

R9

1

2

4

8

12

9

8

11

14

1

2367

СТ2

К155

ИЕ2

D8

9816

2

3

4

5

10

11

12

13

CWД

Д1

Д2

Д3

V

Д0

Q0

Q1

Q2

Q3

RG

K555

ИР16

D9

9816

2

3

4

5

10

11

12

13

CWД

Д1

Д2

Д3

V

Д0

Q0

Q1

Q2

Q3

RG

K555

ИР16

D10

9816

2

3

4

5

10

11

12

13

CWД

Д1

Д2

Д3

V

Д0

Q0

Q1

Q2

Q3

RG

K555

ИР16

D12

9816

2

3

4

5

10

11

12

13

CWД

Д1

Д2

Д3

V

Д0

Q0

Q1

Q2

Q3

RG

K555

ИР16

D11

&К555ЛА3

D14.1

&К555ЛА3D25

&К555ЛА3

D25.1

&К555ЛА3

D28.1&

К555ЛА3

D28.2&

К555ЛА3

D28.3&

К555ЛА3

D28.4

&К555ЛИ1

D29.1&

К555ЛИ1

D29.2

&К555ЛИ1

D29.3

&К555ЛA4

D31.3

&К555ЛИ1

D29.4

&К555ЛА3D25

&К555ЛА3D25

&К555ЛА3

D14.1

&К555ЛА3

D14.2&

К555ЛА3

D14.3

&К555ЛА4

D15.1&

К555ЛА4

D15.2&

К555ЛА4

D15.3

&К555ЛА4

D23.1&

К555ЛА4

D23.2&

К555ЛА4

D23.3

&К555ЛА4

D26.1&

К555ЛА4

D26.2

&К555ЛА4

D31.1&

К555ЛА4

D31.2

&К555ЛА4

D26.3

&

&

&

&

1

К155

ЛР3

D19

9

10

13

1

2

3

456

8

&

&

&

&

1

К155

ЛР3

D20

9

10

13

1

2

3

456

8

&

&

&

&

1

К155

ЛР3

D32

2

3

13

1

9

10

456

8

5124333

11109871312

SD

R

C

Tк555TM2

D24.1

SD

R

C

Tк555TM2

D21.1

SD

R

C

Tк555TM2

D21.2

SD

R

C

Tк555TM2

D27.1

SD

R

C

Tк555TM2

D30.1

SD

R

C

Tк555TM2

D30.2

SD

R

C

Tк555TM2

D24.2

X1X2X3X4X5X6X7X8

20

21

22

423

1

101211

13

5

6

9

8

423

1

101211

13

5

6

9

8

423

1

101211

13

5

6

9

8

SD

R

C

Tк555TM2

D27.2

X36/1

X35/4

(Рис. 7)

(Рис. 7)

X11.1

X12.1

1

2

3

4 1

13

9

6

7

8

1

4

9

10

11

12

13

14

15

16

18

19

18

19

2

14

10

176

16

18

19

3

15

11

7

1

18

19

4

16

12

3

3

1512

1311

4

5

1

2

10

9

15

12

149

1011

345

12

13

1 3 8 7 6 5

4

3 2 1

1

2

3

6 18

3

8 19

20

21

22

23

г

DC

KP514

ИД2

D18

Б

11

22

34

41

4

3

5625

42

6 31

10

121113

X12.2

X35/1 X35/1 X35/1 X35/1 X35/1 X35/1

Рис. 7

БR226 R229

8,2к 8,2к

R2258,2к

R2278,2к

R2288,2к

R2308,2к

R2318,2к

R235100

С680,047мк

R23411к R243

10к

R2483к

R260130

C793300

R246 10к

R23613к

R2351,1к

C78100

854321

131211100908

123

M5

K155

KП5

D22

7

1 9

2 10

3 11

345

123

645

R2401M

1211

13

3

6 5

4

1

2

9

10

7

6

C76

56011

3

8

6

12

1

2

3

91011

345

12

13

31

2

R23216к

6

3

12

13

1 4

7 5

2 9

8 1010

3 1

2

11

6

8

3

8 6

4

12

11

2

4

52

5

2

3

5

E

12 20 7

14 15 18 20

3 2

6 4

39

10

12

135

8 1

11

4

10

89

543

12

13

6

12

Б Г

VT63KT315Г

11

12

13

VT61KT315Г

Б

9

118

R241100

R24416к

R2513,9к

R2522к

R2546,19к

R2576,2к

R25927к

R2626,2к

C7220мк

C77180

C7420мк

C750,047мк

R2631,2к

R2654,3к

R2536,2к

C7120мк

R26139к

R2562,2к

R2646,2к

C730,047мк

R2496,2к

R238

VT62VT64

KT315Г

VT65KT315Г

VT66KT315Г KT315Г

KT315Г

KT315Г

KT361ГKT315Г

R237

С690,047мк

R239

100

5,1к

6,2к

R242 R247

Г

750 1,5к

(Рис. 4)

X26/1 X26/3 X26/4 X26/5

1 3 4 5X/3

У4

Г

VT67VT68

VT70

VT69

430

R258

КОРПУС

"КОРПУС"

X12.23

X36/3

X36/5

X36/6

X36/4

X36/7

X32/8

X32/3

X32/1

X32/4

X32/5

X32/6

X32/7

X36/8

(Рис. 7)

(Рис. 4)

(Рис. 7)

5

6

4

7

E

Б

Г

X148

Е

Г

Б

X11 38

1. Выводы 05 микросхем D5…D8, выводы 14 микросхем D9, D12, D14, D15, D19, D32 подключить к цепи Б (5В)2. Выводы 10 микросхем D5…D8, выводы 07 микросхем D9, D12, D14, D15, D19, D32 подключить к цепи "Корпус"

5 5

6 1

9

8

4

2

4

16

17

3

9

3

1

4

5

6

7

1

8

6

12

15

2

Рис. 8. Принципиальная электрическая схема знакогенератора



этом на неинвертирующий вход интег-ратора подается напряжение со схемыавтоматической корректировки нуля(элементы С88, VT75, R321). Выходноепилообразное напряжение интегратора(«7») через ограничительный резисторR314 подается на инвертирующий входкомпаратора напряжения (операцион-ный усилитель D37) для определениямомента перехода пилы через ноль (не-инвертирующий вход компаратора за-землен). В этот момент на выходе компа-ратора вырабатывается импульс («8»),запускающий триггеры калибровки икоррекции нуля.

В такте коррекции нуля ключ VT75открыт, при этом сигналом с выходакомпаратора устанавливается потенци-ал коррекции нуля на неинвертирую-щем входе интегратора с запоминаниемего на конденсаторе C88.

В такте измерения с помощью триг-гера измерения (RS-триггер на элемен-тах D39.3, D39.4) измеряемое напряже-ние подключается через коммутатор ковходу интегратору. Запускается триггеротрицательным фронтом импульса дели-теля тактовых импульсов («2»), сформи-рованного по длительности элементамиС99, R331, D42.4, D42.3. Отрицательныйфронт 4000-го импульса с выхода счет-чика («3») через конденсатор С100 воз-вращает триггер измерения в исходноесостояние. Импульс с выхода триггераизмерения через согласователь уровняна транзисторе VT76 («4») переключаеткоммутатор в соответствующий режим.По окончании импульса триггера изме-рения через конденсатор С94 запуска-ются триггеры калибровки (по плюсуD38.1, D38.2, по минусу D38.3, D38.4) исхема формирователя импульсов сброса.

При измерении положительноговходного напряжения на выходе компа-ратора вырабатывается положительныйимпульс, который, после формирова-ния на микросхеме D36.1, удерживаеттриггер калибровки по плюсу в сбро-шенном состоянии (лог. «0») и запре-щает его запуск. При этом триггер ка-

либровки по минусу через элементD36.2 готов для запуска срезом импуль-са триггера измерения и для сброса сре-зом импульса компаратора. Триггер ка-либровки по минусу через VT81 («9»)переключает коммутатор в режим под-ключения к входу интегратора отрица-тельного опорного напряжения в режи-ме калибровки.

Измерение отрицательного входно-го напряжения происходит аналогично,а временные диаграммы, поясняющиеработу АПЦ в этом режиме, приведенына рис. 10.

Отличие этого процесса состоит втом, что на выходе компаратора выраба-тывается отрицательный импульс («8»)и создаются условия запуска и опроки-дывания для триггера калибровки поплюсу, а триггер калибровки по минусуудерживается в сброшенном состоянии.Импульс триггера калибровки по плюсу(«9») через VT78 переключает коммута-тор в режим подключения к входу инте-гратора положительного опорного на-пряжения в режиме калибровки.

Элементы R319—R322, VT79 пред-назначены для согласования уровня вы-ходного сигнала компаратора с форми-рователем на элементах D36.1, D36.2 иключом VT75.

По окончании режима калибровкисрезом импульсов триггеров по плюсуили по минусу через схему совпадения(D40.1) и дифференцирующую цепьС98, R330 запускается триггер коррек-тировки нуля (D39.1, D39.2), а выход-ными импульсами этих триггеров запус-кается триггер знака (D36.3, D36.4).

В исходное состояние триггер кор-ректировки нуля возвращается срезомимпульса триггера измерения.

Выходной импульс триггера коррек-ции нуля («10») через VT77 переключа-ет коммутатор в режим подключения квходу интегратора нулевого напряже-ния, а также открывает ключ VT75 в

такте коррекции нуля. Одновременноэтим импульсом запускается генераторсчетных импульсов.

Триггер знака управляется выход-ными сигналами триггеров калибровкипо плюсу и по минусу. При измеренииотрицательного напряжения на выходе8 триггера знака устанавливается состо-яние лог. «1» и при этом индицируетсязнак «–» на экране ЭЛТ.

Генератор счетных импульсов вы-полнен на микросхеме D34 с элемента-ми задания частоты генерации С92,R317. Генератор управляется триггеромкалибровки нуля и включается в тактахизмерения и калибровки («11»).

Перед началом тактов измерения икалибровки счетчик знакогенератораустанавливается в нулевое состояние. Вкачестве импульса сброса в начале так-та измерения используется импульс за-пуска триггера измерения с выходаформирователя на элементе D42.3 и по-дается на один из входов схемы совпа-дения на элементе D42.2. Импульссброса в начале такта калибровки фор-мируется из среза импульса триггераизмерения через элементы С96, С104,R327, R328, VT82 и D42.1 и подается навторой вход схемы совпадения D42.2.Регулировка длительности импульсасброса в начале такта калибровки с по-мощью переменного резистора R328позволяет устранить ложные срабаты-вания счетчика во время переходныхпроцессов при настройке прибора. Им-пульсы сброса («5») с D42.2 поступаютна счетчик знакогенератора.

Импульсы для запуска триггера из-мерения вырабатываются формирова-телем на элементах D40.2, D40.3, С97,R326, который запускается сигналами счастотой сети питания с коллекторатранзистора VT83. Импульсы формиро-вателя («1») через делитель частоты на4 (D41.1, D41.2) («2») поступают навход триггера измерения.

В режиме измерения сопротивленияприбор работает по принципу измеренияпадения напряжения на измеряемом со-противлении при прохождении через не-го заданного стабилизированного тока.

Стабилизатор тока выполнен на тран-зисторе VT71, включенном по схеме с об-щей базой. Напряжение на базу транзис-тора VT71 подается со стабилитронаVD25 через делитель R267—R270. С по-мощью переменного резистора R268 осу-ществляется настройка точности измере-ния активных сопротивлений путемплавного изменения потенциала базытранзистора VT71, т.е. выходного токастабилизатора тока. Значения стабилизи-рованных токов определяются сопротив-лениями резисторов R273, R275, R277,R279 в эмиттерной цепи транзистора.Эти резисторы коммутируются переклю-чателем S5 в зависимости от выбранногодиапазона измерения сопротивлений.

Для индикации децимальной точкив нужной позиции экрана служит фор-мирователь децимальной точки, пред-

Рис. 9. Временные диаграммы сигналов АЦП приизмерении положительного напряжения

Рис. 10. Временные диаграммы сигналов АЦП приизмерении отрицательного напряжения



ставляющий собой четыре делителя на-пряжения: R272, R282; R274, R283;R276, R284 и R278, R285, подключае-мых к источнику напряжения 12 В пе-реключателем S5. При выборе диапазо-на измерения переключателем S5 одиниз делителей отключается от источниканапряжения 12 В и на его выходе уста-навливается потенциал лог. «0», кото-рый, поступая на схему подсвета, обес-печивает высвечивание децимальнойточки в нужном месте экрана ЭЛТ в со-ответствии с выбранным диапазономизмерения. Импульсы с выхода генера-тора D34 поступают на вход четырех-разрядного двоично-десятичного счет-чика на микросхемах D5-D8. Счет идетв тактах калибровки и измерения. Им-пульсы с выхода формирователя им-пульсов сброса (D42.3) устанавливаютсчетчик в нулевое состояние перед на-чалом тактов измерения и калибровки.

Для индикации результатов измере-ния в четырех разрядах со знаком по-лярности измеряемого напряжения наэкране прибора индицируется пять се-мисегментных матриц

С помощью схемы знакогенераторавырабатывается напряжение специаль-ной формы для получения одной мат-рицы на экране ЭЛТ и управляющиенапряжения, смещающие эту матрицупо разрядам.

Задающий генератор на элементахD26, R233, C68 тактирует всю схему зна-когенератора. Временная диаграмма уп-равляющих импульсов в течение восьмитактов задающего генератора формиру-ется D-триггерами D21.1, D21.2, D24.1.

Пилообразное напряжение для при-нятой последовательности обхода мат-рицы электронным лучом на экранеЭЛТ (рис. 6) формируется во 2, 3, 5, 6-мтактах по оси Y и в 1, 4, 7-м тактах пооси Х в соответствии с рис. 11.

Генератор пилообразного напряже-ния по оси Y управляется импульсами(«1»), поступающими через ограничива-ющий резистор R262 на базу транзистораVT68 генератора пилообразного напря-жения, скорость нарастания которого оп-ределяется постоянной времени цепиR261, C73. Пилообразное напряжение сколлектора VT68 («2») через эмиттерныйповторитель (VT67) поступает на форми-рователь напряжения «Y».

Напряжение «Y» является результа-том суммирования пилообразного на-пряжения («2») с импульсами в 1-м и 7-м тактах («3») с выходов микросхемD23.2, D23.3, D28.3, D28.4 соответст-венно. С выходов микросхемы D28.3,D28.4 импульсы через резисторы R254,R265 поступают на базу транзистораVT70, а с его эмиттера через резисторR258 — на суммирующий переменныйрезистор R256, осуществляющий наст-ройку амплитуд импульсов в 1-м и 7-мтактах в соответствии с амплитудой пи-лообразного напряжения во 2, 3, 5, 6-мтактах. Суммарное напряжение «Y»(«4») с эмиттера транзистора VT67 по-

ступает на оконечный усилитель верти-кального канала осциллографа.

С выходов микросхем D20 и D23.1 на-пряжение поступает на входы микросхе-мы D28.2, которая вырабатывает напря-жение для управления генераторомпилообразного напряжения по оси Х(«5»). Это напряжение через ограничива-ющий резистор R239 поступает на базутранзистора VT62 генератора пилообраз-ного напряжения, скорость нарастаниякоторого определяется постояннойвремени цепи R244, C69. Далее выход-ное напряжение генератора через эмит-терный повторитель (VT64) поступаетна формирователь напряжения «X» ма-трицы. Напряжение «X» матрицы («9»)образуется при суммировании пилооб-разного напряжения с импульсами 2, 3,8-го тактов. Импульсы 2-го и 3-го тактов(«7») поступают с микросхемы D25 идалее идут на суммирующий перемен-ный резистор R247. С его помощью осу-ществляется настройка амплитуды им-пульсов 2-го и 3-го такта в соответствиис амплитудой пилообразного напряже-ния. Импульс в 8-м такте выделяется намикросхеме D23.1, инвертируется мик-росхемой D28.1 («8») и через резисторR238 поступает на базу транзистораVT65, где суммируется с пилообразнымнапряжением и импульсами 2-го и 3-готакта. Суммарное напряжение («9») че-рез повторитель (VT65) поступает наформирователь напряжения «X» R251,R252, R253, R259, R263. На резисторR251 подается напряжение «X» матри-цы. На резистор R263 подается напря-жение смещения матрицы по разрядам,поступающее с эмиттерного повторите-ля VT63. Для получения наклона мат-

рицы на экране ЭЛТ на резистор R253подается напряжение «Y». На резисторR259 подается напряжение с выходамикросхемы D31.1 для изменения амп-литуд импульсов 2-го и 3-го тактов прииндикации цифры «1». Для получениянапряжения корректировки амплитудыво 2-м и 3-м тактах на вход микросхемыD31.1 подается импульс 2-го и 3-го так-та с выхода микросхемы D25.3 и напря-жение с выхода дешифратора D18.

Смещение сформированной матри-цы по разрядам осуществляется импуль-сами с частотой повторения матрицы свыхода микросхемы D24.1, которымизапускается распределитель импульсовна D-триггерах (D24.2, D27, D30) и ин-верторе D31.2. Эпюры управляющихимпульсов матриц, импульсов записи исдвига регистров и импульсов подсветадля индицируемого числа «–2,457» при-ведены на рис. 12.

Напряжения с выходов пяти тригге-ров («1»—«5») через резисторы R232,R234, R236, R243, R246 суммируются натранзисторе VT63 и с его эмиттера(«6») поступают на формирователь на-пряжения по оси «X» для смещения ма-трицы по разрядам.

Суммарное напряжение с резистораR252 через эмиттерный повторитель натранзисторе VT69 поступает на оконеч-ный усилитель канала «X» осциллографа.

По окончании такта калибровки ин-формация об измеряемой величине вдвоичном коде последовательно по раз-рядам поступает с выхода счетчика надешифратор. Для исключения мерца-ния индицируемого результата измере-ния во время работы счетчика в тактахизмерения и калибровки между счетчи-ком и дешифратором включена схемапамяти. Функцию памяти и поразряд-ного подключения к дешифратору вы-ходов счетчика в приборе выполняют 4четырехразрядных регистра хранения исдвига (D9—D12), которые работают вдвух режимах: записи и сдвига.

В режиме записи информация каж-дого разряда счетчика через информа-

Рис. 11. Временные диаграммы сигналов формирователей X и Y

Рис. 12. Временные диаграммы управляющих импульсов матриц, импульсов записи и сдвига

регистров и импульсов подсвета для числа «–2,457»

ÊÊÊÊÎÎÎÎ ÍÍÍÍ ÒÒÒÒ ÐÐÐÐ ÎÎÎÎËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÎÎÎÎ ---- ÈÈÈÈ ÇÇÇÇ ÌÌÌÌ ÅÅÅÅ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ËËËË ÜÜÜÜ ÍÍÍÍ ÛÛÛÛ ÅÅÅÅ ÏÏÏÏ ÐÐÐÐ ÈÈÈÈ ÁÁÁÁ ÎÎÎÎ ÐÐÐÐ ÛÛÛÛ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑ ÈÈÈÈ ÑÑÑÑÒÒÒÒ ÅÅÅÅ ÌÌÌÌ ÛÛÛÛ № 3 июнь 2001


ционные входы «D» записывается в па-мять регистров. Выходы 1-го, 2-го, 3-гои 4-го разрядов счетчика подключены кинформационным входам регистров«D0», «D3», «D2» и «D1» соответствен-но. По окончании импульса записи навыходах регистров содержится инфор-мация, записанная через информаци-онные входы «D0», т.е. информация осостоянии счетчика 1-го разряда.

При сдвиге информация, записан-ная через входы «D3», «D2», «D1»,«D0» последовательно поступает с вы-ходов регистров на дешифратор. Рабо-той регистров управляют импульсы за-писи и сдвига. Импульс записи («7»)формируется элементом D15.1 из каж-дого 8-го такта матрицы, импульса 5-йматрицы и импульса с выхода формиро-вателя тактирующих импульсов АЦП.С выхода D15.1 через инвертор наD14.3 импульс записи поступает на вхо-ды «V» регистров. Таким образом, реги-стры работают в режиме записи тольков 8-м такте 5-й матрицы по окончаниитакта калибровки АЦП.

Импульс сдвига («8») формируетсяна D14.2 из импульсов каждого 8-го так-та матрицы и импульса 5-й матрицы. Свыхода 14.2 через инвертор D14.1 им-пульс сдвига поступает на входы «С»регистров. Таким образом, информа-ция, записанная в памяти регистров, врежиме записи сдвигается поразряднов 8-м такте каждой матрицы, кроме 5-й.

Семисегментный дешифратор D18 снагрузочными резисторами R225—R231,преобразует двоично-десятичную ин-формацию об измеряемой величине в се-мисегментный код. Информация о со-стоянии семи выходов дешифраторапоступает на входы «X1—X7» мульти-плексора D22 для последовательной пе-

редачи состояний дешифратора на выходмультиплексора и далее на формирова-тель импульсов подсвета луча синхроннос импульсами сегментов матрицы.

Формирователь импульсов подсветаD32 вырабатывает импульсы для инди-кации на экране ЭЛТ результата изме-рения в 4 разрядах, знака «–» при изме-рении отрицательных напряжений,положения децимальной точки в зави-симости от выбранного диапазона из-мерения, а также знака перегрузки.

Для исключения индикации цифрыв течение времени формирования пя-той матрицы импульсы подсвета дляиндикации измеряемой величины фор-мируются из импульсов, поступающих свыхода мультиплексора и импульсовпятой матрицы. Импульс подсвета зна-ка «–» формируется из импульса пятой

матрицы (D30.1), импульса седьмогосегмента матрицы (D28.3) при наличиисостояния лог. «1» с выхода триггеразнака схемы АЦП (D36.3). Таким обра-зом подсвечивается седьмой сегмент(знак «–») пятой матрицы при измере-нии отрицательных напряжений.

Импульс подсвета децимальной точ-ки формируется из импульса 8-го тактаматриц и состояния лог. «0» с выходовсоответствующего входного делителячерез формирователь децимальнойточки D19, D29.4. На входы микросхе-мы D19 поступают импульсы четырехматриц и логические состояния входно-го делителя, в зависимости от положе-ния переключателя S5. МикросхемаD19 вырабатывает положительные им-пульсы, соответствующие пятой матри-це и матрице выбранного диапазона из-

Рис. 13. Временные диаграммы напряжений на выводах микросхем и транзисторов

Таблица 1РЕЖИМЫ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Обозначение

VT22VT23VT24VT25VT26VT27VT28VT29VT30VT31VT51VT52VT53VT54VT55VT56VT57VT58

Тип транзистора

КП303ИКТ361ГКТ361ГКТ325БКТ325БКТ361ГКТ325БКТ325БКТ325БКТ325БКТ315ГКТ315ГКТ940ВКТ940ВКТ940ВКТ940ВКТ315ГКТ315Г

Эмиттер0,6-0,91,1-1,51,1-1,5

–(4,4-6,0)–(4,4-6,0)

0-0,6–(0,9-1,3)–(0,9-1,3)

2,5-3,52,5-3,5

±0,3±0,3

11,0-11,611,0-11,611,0-11,611,0-11,6

±0,3±0,3

Напряжение, ВБаза

00,5-0,90,5-0,9

–(3,6-5,5)–(3,6-5,5)–(0,1-0,6)–(0,1-0,6)–(0,1-0,5)

3,4-3,73,4-3,7

±0,3±0,3

11,7-12,211,7-12,211,7-12,211,7-12,2

±0,3±0,3

Коллектор7,4-8,5

–(3,6-5,5)–(3,6-5,5)–(0,1-0,6)–(0,1-0,6)

–(11,0-11,6)3,4-3,73,4-3,710-1110-116-126-1250-6440-6050-6440-608-1210-12



мерения. Для исключения импульса пя-той матрицы сигнал с выхода D19 по-ступает на схему совпадения D29.4, ку-да дополнительно поступает импульспятой матрицы (D30.1).

Сигнал перегрузки индицируется наэкране в виде мерцающих изображенийпяти матриц с децимальными точками.Импульс подсвета перегрузки форми-руется на схеме совпадения D15.3, навходы которой поступают импульсы сформирователя тактовых импульсовАЦП и логические состояния выходовсчетчика четвертого разряда D8.

При состояниях лог. «1» на выходахсчетчика четвертого разряда через схе-му совпадения проходит импульс с фор-мирователя тактовых импульсов АЦП,который через инвертор D15.2 подаетсяна формирователь подсвета D32. С еговыхода импульсы подсвета через инвер-тор D31.3 поступают на схему подсветаЭЛТ осциллографа.

Рекомендации по проведению ремонтаРемонт и последующая настройка ос-

циллографической части прибора прак-тически ничем не отличается от анало-гичных процедур прибора С1-94,поэтому, по данному разделу мы такжеотсылаем читателя к вышеуказанной ста-тье и соответствующей литературе. Что

же касается ремонта мультиметра, тоздесь нужно иметь в виду, что практиче-ски вся эта часть собрана на цифровыхмикросхемах малой и средней степениинтеграции, поэтому ремонту должныпредшествовать тщательный анализ схе-мы и временных диаграмм для четкогопонимания работы устройства в целом икаждого узла в отдельности. Диагности-ка повреждений заключается, главнымобразом, в анализе временных диаграммнеисправного прибора. Поиск дефектовможет быть значительно облегчен прииспользовании логического анализато-ра, позволяющего исследовать одновре-менно несколько логических сигналов.При ремонте цифровых узлов приборанеобходимо руководствоваться следую-щими общими правилами для цифровойтехники:

для всех логических микросхем, вы-полняющих функцию И-НЕ, характер-ным признаком выхода из строя являетсясохранение на выходе микросхемы лог.«1» при наличии лог. «1» одновременнона всех ее входах или лог. «0» при нали-чии лог. «0» хотя бы на одном из входов;

для всех логических микросхем, вы-полняющих функцию ИЛИ-НЕ, харак-терным признаком выхода из строя явля-ется сохранение на выходе микросхемылог. «1» при наличии лог. «1» на входах

И или сохранение на выходе микросхе-мы лог. «0» при наличии лог. «0» на вхо-дах ИЛИ;

необходимо иметь ввиду, что выше-указанные ситуации могут возникнутьи при исправных логических микросхе-мах, но нагруженных на неисправныемикросхемы, т.е. выходы исправных ми-кросхем могут принудительно подтяги-ваться к нулю или питанию последую-щими неисправными микросхемами.Поэтому, для окончательного решенияо исправности микросхемы необходимоотключить ее выход от входов последу-ющих микросхем;

амплитуда импульсов, не обозначен-ная на эпюрах напряжений, должна со-ответствовать уровням ТТЛ: лог. «1» —не менее 2,4 В, лог. «0» — не более 0,4 В.

Для успешного проведения ремонтаприбора необходимо знание режимовпо постоянному току и временные диа-граммы работы исправного прибора.Для этой цели мы приводим соответст-вующие данные (см. рис. 13, табл. 1, 2).

The detailed description of circuitryand principle of operation of oscilloscope-multimeter C1-112, as well as the calibra-tion data are represented in this article.

Таблица 2РЕЖИМЫ ЭЛТ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Номер выводаНапряжение, В

Примечания: 1. Проверка режимов, приведенных в табл. 2 (кроме выводов 1 и 14), производится относительно корпуса прибора.2. Проверка режимов на выводах 1 и 14 ЭЛТ производится относительно потенциала катода (–650 В).

16,1-6,5

250-60

350-60

4380-570

540-60

640-60

740-60

850-60

912-80

1040-60

11–(640-730)

1240-60

13–(620-680)

140

А2000-2500

28 СХЕМОТЕХНИКА И РЕМОНТ Осциллограф- С1-112 … ·...

Documents