Универсальные осциллографы группы С1. Осциллографы универсальные С1, С8, С9 Порядок проведения работ

Развитие этой группы приборов на новой полупроводниковой и микроэлектронной базе проходило в направлении расширения полосы пропускания при высокой чувствительности, а также повышения эксплуатационных характеристик (масса, габариты, потребляемая мощность). Одновременно для этих приборов, регистрирующих сигналы в реальном масштабе времени, были разработаны новые с большим экраном, внутренней шкалой и высокой фотографической скоростью записи.

Разработки универсальных осциллографов проводились в двух лабораториях – А.И.Федоренчика и В.М.Левина.

Первым прибором этой группы в 1974 году стал двухканальный С1-75 “Самшит” с полосой пропускания до 250 МГц. Это был первый в стране прибор с такой полосой пропускания.

Универсальный двухканальный C1-75. 1974 г.

Основными разработчиками осциллографа являлись: начальник лабораторного сектора №25, главный конструктор разработки А.И.Федоренчик, ведущий инженер Г.Пуоджюнайте, ведущий конструктор М.С.Чепракова, инженеры А.Д.Семенюк и Е.Е.Максименко.

Содержал два канала с 50-омным входом, вертикальный тракт был построен на самых широкополосных по тем временам транзисторах. За основу входного аттенюатора была взята конструкция барабанного типа, разработанная в лаборатории В.Латиниса для высокочастотных генераторов импульсов. Для осциллографа была специально разработана широкополосная 13ЛО105М с рабочей частью экрана 60х100 мм.

Гражина Пуоджюнайте за работой с осциллографом С1-75.

Фото начала 1970-х годов

Был награжден золотой медалью Лейпцигской выставки-ярмарки.

Для лучшего понимания искусства транзисторной схемотехники начала 1970-х годов мы приводим электрическую схему усилителя вертикального отклонения осциллографа С1-75.

Неполным зарубежным аналогом являлся модели 475 фирмы Tektronix .

Вертикального отклонения осциллографа С1-75

Прибор серийно выпускался на Брянском заводе с 1975 года.

В 1984 году оптовая цена осциллографа С1-75 составляла 2700 рублей.

Вот данные его серийного выпуска:

в 1984 г. – 4724 штук, 1985 г. – 4500 штук, 1986 г. – 4000 штук, 1987 г. – 3206 штук, 1988 г. – 2589 штук, 1989 г. – 2739 штук, 1990 г.

– 1550 штук, в 1991 г. – снят с производства.

Олег Михайлович Чепилко.

Фото 1970-х годов

Маргарита Степановна Чепракова.

Фото 1970-х годов

В 1977 году был разработан двухканальный портативный : С1-92 (“Сотня”) с полосой пропускания 0-100 МГц на с размером экрана 100х120 мм. Главный конструктор разработки, начальник лабораторного сектора №21 А.В.Михалев, ведущий инженер В.П.Редькин; А.А.Плаксий, И.Лантрат, развертку разрабатывал А.Г.Берлин.

Несмотря на высокие характеристики, по ряду технических причин С1-92 в серийном производстве на Вильнюсском заводе выпускался ограниченное время, до 1987 года.

В 1984 году оптовая цена осциллографа С1-92 составляла 3000 рублей.

Данные его серийного выпуска:

в 1984 г. – 2209 штук, 1985 г. – 2243 штуки, 1986 г. – 2422 штуки, в 1987 г. – снят с производства.

Универсальный C1-92. 1977 г.

Александр Григорьевич Берлин. Фото начала 1980-х годов

А.Ф. Денисов, Я.М. Россоский, Люди. Годы. Осциллографы, Вильнюс 2012

Осциллограф модели С1 73 – самое распространенное отечественное устройство для наблюдения за формой электросигналов и измерения их технических параметров в своем классе (электронно-лучевые). Обладает массой достоинств: приемлемая цена, простая конструкция, небольшие габариты и хорошие эксплуатационные свойства. Именно эти преимущества измерителя сигналов сделали его популярным среди технических специалистов и радиолюбителей.

Предназначение и общая информация

Осциллограф марки С1 73 предназначается для проведения исследовательских процедур над электрическими сигналами, которые имеют нижеследующие характеристики:

• диапазон частоты – от 0 до 5 МГц;
• амплитуда – от 20 мВ до 120 В (если имеется в комплектации выносной делитель 1:10, диапазон измеряемой амплитуды увеличивается до 350 В);
• возможность замера электронапряжения как постоянного, так и переменного типа;
• диапазон временных интервалов – от 0,4 мкс до 0,5 с.

Питание осциллографа С1 73 происходит как от сети с напряжением 220 В (комплект поставки включает в себя выпрямитель), так и от постоянного источника электронапряжения 27 В. От источника постоянного электротока прибор потребляет около 19 Вт, а от сети переменного электротока – 30 Вт. Масса прибора составляет 3,2 кг и 4,5 кг со вспомогательным выпрямителем. Дисплей – осциллографическая электронно-лучевая трубка, имеет размеры 6х4 см (ШхВ).

Важно! Информацию о правилах использования всегда можно найти в инструкции по эксплуатации или в свободном доступе в сети Интернет.

Критерии выбора

Выбор осциллографа – это непростая задача, которая требует тщательного подхода, так как каждый прибор отличается друг от друга множеством параметров и свойств.

При выборе рассматриваемого измерителя следует обращать внимание на нижеследующие моменты:

1. Тип измерительного электроприбора – бывают аналоговыми и цифровыми. Аналоговые осциллографы отличают от цифровых вариантов методом обработки поступающего сигнала. Цифровые измерители более совершенны и мощны, однако имеют высокую стоимость и нередко сложное управление;
2. Способ установки – бывают портативными, или переносными, стационарными и с USB интерфейсом (удобны для автолюбителей);
3. Полоса пропускания – главная характеристика измерителя. Именно она определяет диапазон измеряемых электросигналов. Выбирая по данному параметру изделие, необходимо исходить из характеристик сигналов объекта измерения;
4. Частота дискретизации (частота выборки) – обеспечивает заявленную полосу пропускания в реальном времени по каждому каналу;
5. Глубина памяти. Чем выше этот показатель, тем сложнее сигналы сможет получить электроприбор;
6. Количество каналов – этот параметр завит от того, какое количество каналов специалисту необходимо наблюдать единовременно;
7. Скорость обновления осциллограмм. Чем больше этот показатель, тем выше вероятность уловить редкие и случайные события, что важно для правильной отладки проектов.

Технические характеристики популярных отечественных осциллографов

На заметку. Осциллограф Н3013 является демонстрационным и используется обычно преподавателями учебных заведений на лабораторных занятиях. Найти в продаже такой экземпляр в рабочем состоянии крайне сложно.

Проверка, настройка и регулировка прибора

Любое измерительное устройство, в том числе осциллограф, нуждается в регулярной проверке, так как со временем настройки прибора могут сбиваться, либо некоторые радиоэлементы выходят из строя, что ведет к неправильному измерению параметров.

После любого ремонта, а лучше на ежегодной основе, следует проводить проверку и регулировку электрической составляющей измерителя. Эти процедуры можно совершить в специализированных центрах либо самостоятельно. Однако для самостоятельной проверки параметров изделия потребуются определенные знания и наличие нижеследующего оборудования:

• вольтметр, работающий с высоким сопротивлением;
• осциллограф модели С1 101 либо С1-68 и подобные;
• киловольтметр;
• ампервольтметр;
• частотомер с верхним пределом не менее 1 МГц;
• генератор импульсных сигналов.

Важно! Если осциллограф применяется в научно-исследовательской деятельности либо контрольно-надзорной организации, то он должен проходить поверку на ежегодной основе в специализированных органах, которые выдают специальное датированное разрешение на использование.

Осциллографическое устройство – незаменимый прибор в электротехнике, который позволяет произвести наблюдения за электрическими волнами. Также без этого измерителя не обходится ни одна ремонтная мастерская, научно-техническая лаборатория. Подходить к выбору осциллографа необходимо тщательно, чтобы результат измерений был верным и удовлетворял существующую потребность.

Видео

Советский союз выпускал много хорошей измерительной техники. Одним из интересных экземпляров того времени был портативный осциллограф С1-112. О нём и пойдёт речь.

Этот осциллограф попал ко мне за 2000 руб. Года три-четыре назад. Мне тогда понадобился простой, компактный прибор по не менее скромной цене. С тех пор он верой и правдой служит мне тогда, когда требуется загянуть в потроха моей очередной электронной самоделки.

Выпускался С1-112 задолго до крушения брелинской стены и разрушения СССР -- с 1982г. Как и любой прибор этот осциллограф имеет несколько модификаций: С1-112А, С1-112М, С1-112АМ. Прибор интересен тем, что помимо осциллографа в него встроен мультиметр! При этом показания мультиметра выводятся на ту же ЭЛТ-трубку, что и показания осциллографа. Производился прибор для проверки и настройки промышленной и бытовой электронной аппаратуры, для которой не были критичными полоса пропускания частот.

В режиме осциллографа прибор умеет исследовать сигналы с амплитудой от 5 мВ до 250 В, имеющих длительность в диапазоне от 0.12 мкс до 0.5 с. Им можно исследовать сигнал с частотой до 10 МГц. В режиме мультиметра он может измерять постоянное напряжение до 1000 В и сопротивление резисторов номиналом до 20 МОм. Прибор имеет маленькие габариты (250х190х110) и скромную массу -- всего 3.6 кг. Из недостатков я бы назвал маленький экран и пластиковый корпус.

Как видно на фото, внутреннее устройство осциллографа С1-112 довольно компактное. Конструкторы позаботились об экономном использовании доступного пространства корпуса. В отечественной реальности это играет важную роль, так как у множества радиолюбителей нет свободной площади под многочисленные громоздкие, пусть и хорошие, приборы.

Сразу бросается в глаза хорошая доступность ко многим подстроечным резисторам. Это играет большую роль при калибровке и подстройке прибора.

Работа с С1-112

Пользоваться данным прибором одно удовольствие. Во-первых, он компактен, во-вторых, довольно хорош, прост и эргономичен. Довольно удобно переключаться между мультиметром и осциллографом. Конечно, сигнал с частотой больше 10 МГц ты уже не сможешь посмотреть как следует. Но зато для сборки ИП, усилителей и другой низкочастотной техники он будет в самый раз.

Как видно из этой блок-схемы, С1-112 довольно простой прибор (на блоксхеме не показан мультиметр). Но тем он и хорош. Особенно в домашнем радиолюбительсокм деле. Поэтому если тебе понадобится дешевый и хороший осциллограф для наладки своих конструкций, то смело бери С1-112. Он значительно лучше китайских цифровых осциллографов-конструкторов.

Если спросить профессионального регулировщика электронной аппаратуры или радиоинженера: "Какой самый главный прибор на вашем рабочем месте?" Ответ будет однозначным: "Конечно, осциллограф!". И это действительно так.

Конечно, невозможно обойтись без мультиметра . Измерить напряжение в контрольных точках схемы, замерить сопротивление и ток, «прозвонить» диод или проверить транзистор все это важно и нужно.

Но когда речь заходит о регулировке и настройке любого электронного устройства от простого телевизора до многоканального передатчика орбитальной станции, то без осциллографа обойтись невозможно.

Осциллограф предназначен для визуального наблюдения и контроля периодических сигналов любой формы: синусоидальной, прямоугольной и треугольной. Благодаря широкому диапазону развёртки он позволяет так развернуть импульс, что можно контролировать даже наносекундные интервалы. Например, измерить время нарастания импульса, а в цифровой аппаратуре это очень важный параметр.

Осциллограф – это своего рода телевизор, который показывает электрические сигналы.

Как работает осциллограф?

Чтобы понять, как работает осциллограф, рассмотрим блок-схему усреднённого прибора. Практически все осциллографы устроены именно так.

На схеме не показаны только два блока питания : высоковольтный источник, который используется для вырабатывания высокого напряжения поступающего на ЭЛТ (электронно-лучевая трубка ) и низковольтный, обеспечивающий работу всех узлов прибора. И отсутствует встроенный калибратор , который служит для настройки осциллографа и подготовки его к работе.

Исследуемый сигнал подаётся на вход "Y " канала вертикального отклонения и попадает на аттенюатор, который представляет собой многопозиционный переключатель, регулирующий чувствительность. Его шкала отградуирована в V/см или V/дел. Имеется в виду одно деление координатной сетки нанесённой на экран ЭЛТ. Там же нанесены сами величины: 0,1 В,10 В, 100 В. Если амплитуда исследуемого сигнала неизвестна, мы устанавливаем минимальную чувствительность, например 100 вольт на деление. Тогда даже сигнал амплитудой 300 вольт не выведет прибор из строя.

В комплект любого осциллографа входят делители 1: 10 и 1: 100 они представляют собой цилиндрические или прямоугольные насадки с разъёмами с двух сторон. Выполняют те же функции, что и аттенюатор. Кроме того при работе с короткими импульсами они компенсируют ёмкость коаксиального кабеля. Вот так выглядит внешний делитель от осциллографа С1-94. Как видим, коэффициент деления его составляет 1: 10.

Благодаря внешнему делителю удаётся расширить возможности прибора, так как при его использовании становится возможным исследование электрических сигналов с амплитудой в сотни вольт.

С выхода входного делителя сигнал поступает на предварительный усилитель . Здесь он разветвляется и поступает на линию задержки и на переключатель синхронизации. Линия задержки предназначена для компенсации времени срабатывания генератора развёртки с поступлением исследуемого сигнала на усилитель вертикального отклонения. Оконечный усилитель формирует напряжение, подаваемое на пластины "Y " и обеспечивает отклонение луча по вертикали.

Генератор развёртки формирует пилообразное напряжение, которое подаётся на усилитель горизонтального отклонения и на пластины "X " ЭЛТ и обеспечивает горизонтальное отклонение луча. Он имеет переключатель, градуированный как время на деление ("Время/дел"), и шкалу времени развёртки в секундах (s), миллисекундах (ms) и микросекундах (μs).

Устройство синхронизации обеспечивает начало запуска генератора развёртки одновременно с возникновением сигнала в начальной точке экрана. В результате на экране осциллографа мы видим изображение импульса развёрнутое во времени . Переключатель синхронизации имеет следующие положения:

Синхронизация от исследуемого сигнала.

Синхронизация от сети.

Синхронизация от внешнего источника.

Первый вариант наиболее удобный и он используется чаще всего.

Осциллограф С1-94.

Кроме сложных и дорогих моделей осциллографов, которые используются при разработке электронной аппаратуры, нашей промышленностью был налажен выпуск малогабаритного осциллографа C1-94 специально для радиолюбителей. Несмотря на невысокую стоимость, он хорошо зарекомендовал себя в работе и обладает всеми функциями дорогого и серьёзного прибора.

В отличие от своих более "навороченных" собратьев, осциллограф С1-94 обладает достаточно небольшими размерами, а также прост в использовании. Рассмотрим его органы управления. Вот лицевая панель осциллографа С1-94.

Справа от экрана сверху вниз.

Ручка: «Фокус».

Ручка «Яркость».

Этими регуляторами можно настроить фокусировку луча на экране, а также его яркость. В целях продления срока службы ЭЛТ желательно выставлять яркость на минимум, но так, чтобы показания были видны достаточно чётко.

• Сеть ». Кнопка включения прибора.

  



Кнопка режима «Ждущ-Авт ».



Это кнопка выбора ждущего и автоматического режима развёртки. При работе в ждущем режиме запуск и синхронизация развёртки производится исследуемым сигналом. При автоматическом режиме запуск развёртки происходит без сигнала. Для исследования сигнала чаще используется ждущий режим запуска развёртки.

Вот этой кнопкой производится выбор полярности запускающего импульса. Можно выбрать запуск от импульса положительной или отрицательной полярности.



Кнопка установки синхронизации «Внутр-Внешн ».



Обычно используется внутренняя синхронизация, так как для использования внешнего синхросигнала нужен отдельный источник этого внешнего сигнала. Понятно, что в условиях домашней мастерской это в подавляющем случае не нужно. Вход внешнего синхросигнала на лицевой панели осциллографа выглядит вот так.

Кнопка выбора "Открытого" и "Закрытого" входа.



Тут всё понятно. Если предполагается исследование сигнала с постоянной составляющей, то выбираем "Переменный и постоянный". Этот режим называется "Открытым", так как на канал вертикального отклонения подаётся сигнал, содержащий в своём спектре постоянную составляющую или низкие частоты.

При этом, стоит учитывать, что при отображении сигнала на экране он уйдёт вверх, так как к амплитуде переменной составляющей добавиться и уровень постоянной составляющей. В большинстве случаев лучше выбирать "закрытый" вход (~ ). При этом постоянная составляющая электрического сигнала будет отсечена и не отображается на экране.

Клемма «корпус» служит для заземления корпуса прибора. Это делается в целях безопасности. В условиях домашней мастерской порой нет возможности заземлить корпус прибора. Поэтому приходится работать без заземления. При этом важно помнить, что во включенном состоянии на корпусе осциллографа может быть потенциал напряжения. При касании корпуса может "дёрнуть". Особенно опасно дотрагиваться одной рукой до корпуса осциллографа, а другой рукой до батарей отопления или других работающих электроприборов. В таком случае опасный потенциал с корпуса пройдёт через ваше тело ("рука" - "рука") и вы получите электрический удар! Поэтому при работе осциллографа без заземления желательно не дотрагиваться до металлических частей корпуса. Это правило справедливо и для прочих электроприборов с металлическим корпусом.

По центру лицевой панели переключатель «развёртка» - Время/дел . Именно этот переключатель управляет работой генератора развёртки.



Чуть ниже располагается переключатель входного делителя (аттенюатора) - V/дел . Как уже говорилось, при исследовании сигнала с неизвестной амплитудой, необходимо выставить максимально возможное значение V/дел. Так для осциллографа С1-94 нужно установить переключатель в положение 5 (5V/дел. ). В таком случае одна клетка на координатной сетке экрана будет равна 5-ти вольтам. Если ко входу "Y" осциллографа подключить делитель с коэффициентом деления 1 к 10 (1: 10), то одна клетка будет равна 50-ти вольтам (5V/дел. * 10 = 50V/дел.).

Также на панели осциллографа имеются:

В настоящее время, с развитием цифровой техники, стали широко внедряться цифровые осциллографы. По сути это гибрид аналоговой и цифровой техники. Отношение к ним неоднозначное, как к мясорубке с процессором или к кофемолке с дисплеем.

Аналоговая аппаратура всегда была надежной и удобной в работе. Кроме того она легко ремонтировалась. Цифровой осциллограф стоит на порядок дороже и очень сложен в ремонте. Плюсов конечно много. Если аналоговый сигнал с помощью АЦП (аналогово-цифрового преобразователя) перевести в цифровую форму, то с ним можно делать всё что угодно. Его можно записать в память и в любой момент вывести на экран для сравнения с другим сигналом, складывать в фазе и противофазе с другими сигналами. Конечно, аналоговая техника это хорошо, но за цифровой электроникой будущее.