Осцилографічний пробник

А. Саволюк

м. Київ

Часто виникає необхідність у мініатюрному осцилографі з автономним живленням, за допомогою якого можна було б контролювати наявність сигналу і хоча б приблизно оцінювати його параметри.

Пропонований осцилографічний пробник не містить дорогих і дефіцитних деталей, простий у налагодженні і живиться від двох пальчикових батарей.

Принципова схема пристрою показана на рис. 1. Зображення сигналу формується за допомогою двох світлодіодних матричних індикаторів АЛС347 (або аналогічних), що містять по 8 рядків і 8 стовпців. При подачі живлення на одну з рядків і на один з стовпців на їх перетині загоряється світлодіод (точка) матриці Н1 і Н2, що й утворює формування зображення сигналу на екрані матриці.

Генератор розгортки виконаний на елементах DD1 … DD4, резіcторах R8 … R13, конденсаторах С1 … С15. Конденсатори С1 … С9 задають частоту генератора і відповідно тривалість розгортки. Вибір частоти розгортки здійснюється за допомогою перемикача S1. Сигнал з генератора розгортки (висновок 4 DD1.2) надходить на вхід лічильника DD3. З виходу лічильника DD3 сигнали надходять на вхід дешифратора DD4. DD4 – це високошвидкісний дешифратор-демультиплексор, що перетворює четирехразрядний код у напруга низького рівня, що з'являється на одному з 16-ти виходів 0 … 15. Ці виходи з'єднані зі стовпцями двох поруч розташованих індикаторів Н1 і Н2, що формує зображення поля 16×8 точок (розгортка по горизонталі).

Для формування розгорнення по вертикалі використовується широко поширена мікросхема світлодіодного індикатора рівня LM3915. Попереднє посилення сигналу здійснюється каскадом на польовому транзисторі VT1. Мікросхема LM3915 всередині себе містить попередній підсилювач, 10 компараторів напруги і резистивний дільник напруги. Виходи резистивного дільника підключені до одних з входів компараторів. Інші входи Запаралеленими і на них подається попередньо посилений аналоговий сигнал. При збігу рівнів напруги з дільника напруги та вхідного сигналу відбувається спрацьовування відповідного компаратора і формується керуючий сигнал для світлодіода (логічний "0"). Проте, оскільки для роботи індикатора нам потрібен інверсний сигнал (логічний "0" подається на стовпці індикаторів З виходу мікросхеми DD4), то додатково включено 8 логічних інверторів DD1, DD2. Використана мікросхема 74НС04 (1564ЛН1), яка має здатність навантаження до 20 мА. Як DD4 використана мікросхема тієї ж серії 74НС154 (вітчизняний аналог – 1564ІДЗ).

На елементах DD1.3, DD1.4 зібраний вузол формування сінхроімпульсов. Імпульси синхронізації надходять через перемикач S2 на вхід R лічильника DD3. Зсув сигналу по вертикалі здійснюється резистором R6. Розроблений пробник дозволяє спостерігати змінний вхідний сигнал, як гармонійний, так і імпульсний. Максимальна частота вхідного сигналу – до 100 кГц. Вхідний резистор R1 може бути проградуірован як дільник вхідного сигналу.

Напруга харчування пробника – 3 В від двох пальчикових батарей.

Струм споживання не перевищує 20 мА ..

Для збільшення дозволу по вертикалі до 16 точок можна (мал. 2) використовувати дві мікросхеми LM3915 і додатковий підсилювач. Напруга живлення при цьому підвищитися до 6 .. .9 В. Для збільшення дозволу по горизонталі до 32 точок замість DD4 можна використовувати чотири мікросхеми 74НС138 (1564ІД7). При цьому можна використовувати до восьми матричних індикаторів.

Радіоаматор № 07, 2004, с. 39.