ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ КОММУТАТОР

Л. ЛОМАКИН, Радио №3/1964, ст.52

Описываемый электронный ком­мутатор предназначен для ра­боты с осциллографом (например, типа ЭО-7). С помощью этого при­бора можно на экране однолучевого осциллографа наблюдать одновре­менно два процесса с периодично­стью 50 гц или кратной 50. Мощ­ность, потребляемая прибором от сети, 40 вт. Так как коммутатор применяется для работы с импуль­сами периодичностью 50 гц, то ча­стота переключения коммутатора 25 гц. При этом в первую половину периода переключения с выхода коммутатора снимается сигнал од­ного из каналов, во вторую сигнал другого канала. Частота развертки осциллографа должна быть в два раза больше частоты переключения.

Благодаря низкой частоте пере­ключения осциллограммы на экране вычерчиваются в виде непрерывных линий, а не пунктирных, как при большей частоте переключения.

Каждый из двух каналов комму­татора имеет отдельный усилитель, что позволяет применять описыва­емый коммутатор для переключения слабых сигналов (при работе с ЭО-7 порядка 60—100 мкв). Наличие си­стемы синхронизации дает возмож­ность получить на экране макси­мально устойчивое изображение.

Принципиальная схема коммута­тора приведена на рис. 1. Электрон­ный коммутатор (рис. 1) включает в себя усилители, переключающее устройство, генератор коммутиру­ющих импульсов, канал синхрони­зации. 

Первый каскад первого усилителя собран на лампе Л1 по каскодной схеме. Чтобы снизить уровень фона, нить накала лампы Л1 приходится питать от отдельного выпрямителя (Д₃—Д₁₁). Второй каскад усилителя работает на левом триоде лампы Л2. Второй усилитель аналогичен пер­вому и собран на лампе Л5 и левом триоде лампы Л6.

Оба канала усиления имеют ре­гуляторы усиления R15 и R38. Пе­реключающее устройство собрано на правых триодах ламп Л 2 и Л6. На сетки этих триодов поступает усиленное напряжение с нагрузок усилителей. Оба триода попеременно запираются, и на общей их нагрузке (R13), а следовательно, и на выходе появляются попеременно сигналы обоих каналов. Попеременным за­пиранием триодов переключателя уп­равляет генератор коммутирующих импульсов.

Генератор коммутирующих импуль­сов собран по схеме симметричного мультивибратора на лампе Лз. Один катод лампы Лз соединен с катодным сопротивлением R14 правого триода Л2, другой — с сопротивлением R31 правого триода Л6, таким образом эти сопротивления являются общими для переключателя и мультивибра­тора.

Импульс тока левого триода муль­тивибратора Лз создает дополнитель­ное падение напряжения на сопро­тивлении R14. Это напряжение в отрицательной полярности подается на управляющую сетку правого три­ода Л2, последний запирается, и на выходе появится сигнал нижнего по схеме канала усиления. Затем импульс тока правого триода муль­тивибратора запирает правый триод лампы Л6 переключателя, а на выходе появится сигнал верхнего по схеме канала усиления. Далее процесс повторяется. Если выход переключателя соеди­нить со входом обычного однолуче­вого осциллографа, на его экране можно одновременно наблюдать сигналы, поступающие на оба входа прибора. Переменным сопротивле­нием R37 можно перемещать по вертикали одну кривую относительно другой.

Канал синхронизации, работаю­щий на лампе Л4, служит для син­хронизации работы мультивибрато­ра напряжением сети 50 гц. Правый триод этой лампы работает ограни­чителем. На его управляющую сетку с обмотки II трансформатора Тp1 подается синусоидальное напряжение 45—50 в. С анода ограничителя снимается напряжение, по форме напоминающее прямоугольные им­пульсы. Это напряжение через диф­ференцирующую цепочку С₁₅, R22 поступает на управляющую сетку левого триода Л4, работающего уси­лителем. Продифференцированное напряжение представляет собой по­ложительные и отрицательные им­пульсы (выбросы) частоты 50 гц, то есть частоты сети.

Импульсы, усиленные левым три­одом и выпрямленные диодами Д1 и Д2, поступают в анодную цепь мультивибратора Лз. Диоды пропу­скают импульсы только одной по­лярности, так что их частота стано­вится равной 25 гц. Эти импульсы синхронизируют работу мультиви­братора.- Осциллограф также син­хронизируют с напряжением сети 50 гц (ручка «синхронизация» в положении «от сети»).

Коммутатор крайне чувствителен к резким изменениям питающего анодного напряжения, с помощью электронного стабилизатора его надо поддерживать в пределах 280—290 в. Канал синхронизации и мульти­вибратор питаются нестабилизиро­ванным напряжением около 270 в. Ток, потребляемый прибором, не более 45 ма.

Трансформатор Тр1 собран на сердечнике из пластин Ш-16, тол­щина набора 16 мм. Обмотки со­держат: I—2800+2050 витков про­вода ПЭ 0,1; обмотка II— 1100 витков провода ПЭ 0,1, обмотка III—300 витков провода ПЭ 0,45.

Выпрямитель напряжения накала выполнен по мостовой схеме (по два параллельно включенных полу­проводниковых диода в каждом пле­че).

Сопротивление R₂₀ служит для точной подгонки частоты переклю­чения, его ось выведена под шлиц на переднюю панель. Коммутатор соединяют с осциллографом и ис­точниками коммутируемых сигналов экранированным кабелем.

На переднюю панель коммутатора выведены все органы управления им: обе ручки регулировки усиле­ния, ручка для перемещения одной из кривых по вертикали, ручка под­гонки частоты мультивибратора, два входных и один выходной штеккер- ные разъемы, колодка для подклю­чения питающего шнура, тумблер­выключатель, индикаторная лам­почка и предохранитель.

Монтаж первых каскадов обоих каналов усиления выполнен экра­нированным проводом и отделен от остальной части монтажа экрани­рующими перегородками. Все лампы должны иметь экраны. Налаживание прибора следует на­чинать с мультивибратора. Соединив выход прибора с осциллографом, подбором номиналов деталей муль­тивибратора добиваются получения на экране прямоугольных импульсов.

Далее с помощью осциллографа налаживают канал синхронизации. Форма напряжения в разных точ­ках канала синхронизации дана на принципиальной схеме. Подбором номиналов деталей канала синхро­низации добиваются отсутствия ис­кажений на экране осциллографа, подключенного к выходу прибора, и устойчивой синхронизации (при этом прямоугольные импульсы на экране осциллографа должны быть неподвижны). Затем изменяют частоту развертки осциллографа так, чтобы на экране появились две горизонтальные линии и вращают ручку «вертикальное пе­ремещение» на панели прибора, при этом расстояние между ними на экране должно изменяться.- Теперь, если усилители собраны правильно, при подаче на один из входов какого- либо напряжения, на экране должно быть изображение формы этого на­пряжения. Если при увеличении усиления возникают искажения, не­обходимо более тщательно экрани­ровать входные цепи. Корпусы штеккерных разъемов следует изолиро­вать от шасси, а места их заземления, как и места заземления других точек цепей усилителей, найти опыт­ным путем. Аналогично нужно ре­шить вопрос о месте заземления той или иной точки цепи накала первых каскадов усилителей. Если не тре­буется широкая полоса пропуска­ния, то емкости переходных конден­саторов можно уменьшить, при этом влияние наводок от сети уменьшится