Дешевый дифференциальный щуп к осциллографу.

[zepete]

Продающиеся дифференциальные щупы к осциллографу стоят от 5 тысяч рублей.
Они нужны что бы просматривать два независимых сигнала на одном осциллографе.
Для большинства случаев их свойства слишком хорошие: полоса пропускания больше 20 МГц, хотя многие осциллографы даже такой сигнал показать правильно не смогут.
Поэтому я себе сделал щуп на микросхемах lm318, он без искажений пропускает сигнал до 100 кГц, что достаточно для ремонта большинства импульсных БП, а если вместо осциллографа используется звуковая плата компьютера, то большего не надо в любом случае, ибо она пропускает только до 200кГц:)
Стоимость всех деталей около 100 рублей, хотя я точно не считал.

Схема щупа.

При желании щуп можно улучшить:
-добавить балансировку, сейчас может быть сдвиг приведенный ко входу равным 1В, что для сигналов в больше 100В несущественно;
-добавить фильтр низкой частоты, что бы подавлять выброс ЛАХ на частотах около 1МГц, вызванной широкой пропускания и задержкой распространения сигнала LM318.
Теоретически, можно обойтись одним ОУ или широкополосным инструментальным усилителем, но здесь будут мешать емкостные связи между электродами щупов, от которых сложно избавиться.

Если нужна полоса пропускания несколько МГц, то в этой схеме надо заменить LM318 на AD818 и убрать конденсаторы по 10пФ, которые нужны LM318 для подавления возбуждения.
Только тогда цена щупа будет больше 700 рублей, ибо AD818 стоит 120р, а LM318 только 15.

Два активных делителя подключенных к наконечникам щупа можно выполнить по схеме предложенной И. Нечаевым в журнале Радио.

Такая схема имеет смысл только с м/с аналогичными AD812: токовой обратной связью. С микросхемами аналогичными LM318 или AD818 лучше моя схема, ибо у инвертирующего усилителя лучше частотные свойства, чем у неинвертирующего.
Сделать дифференциальный усилитель на AD812 не получиться, ибо инвертирующий вход AD812 имеет низкое сопротивление.

Comments

[dmitriy eremenko (from livejournal.com)]

Добрый день Вам. А нельзя ли воочию увидеть Вашу схемку дифференциального щупа?
Искал активный щуп, думаю попробовать им обмануть свой древний осцилограф ЛО-70, в нём нет открытого входа, наткнулся на Вашу разработку, думаю если "покажется" схемка, сейчас она выглядит в виде "закрытой" картинки, то изготовлю, в жизни пригодится.
С ув. Дмитрий.

[zepete.livejournal.com]

Доступ открыл к картинке.

Только только обмануть ЛО-70 вам таким способом не удастся: там между каскадами постоянное напряжение отсекают конденсаторами. Надо всю схему вертикальной развертки менять.


Этот щуп нужен для тестирования блоков питания и электроприводов, когда надо смотреть напряжение в двух гальванически развязанных схемах сразу.


Как в реальности выглядит.

Щуп.


Диф. каскад вставляемый в осциллограф.


Блок питания.

[zepete.livejournal.com]

Схему вертикальной развертки осциллографа по моей схеме не сделать, так как там выход нужен +-100В. Микросхему ОУ на напряжение питания 200В сложно найти.

В интернете есть готовая схема модернизации.

Ей даже внешний источник напряжения не нужен, достаточно выпрямителя с сглаживающими конденсаторами на обмотку накаливания ламп добавить, что бы получить +-6.3В.

http://www.irls.narod.ru/izm/osc/oscpr01.htm

[zepete.livejournal.com]

Схемы вертикальной развертки с микросхемой.
http://irlx.narod.ru/osc.htm

Вместо к574уд1 должна подойти tl081, tl071 или tl061.

[dmitriy eremenko (from livejournal.com)]

Спасибо Вам что отвечаете!
Я не так силен в схемотехнике осцилографов, хотя приходил к мысли используя трубку ЛО247 этого осцилографа, переделать под транзисторную схему, но в данный момент этот осцилограф мне нужен на работе, у нас несколько сварочных полуавтоматов типа ВДУ 506 и 1201 и там без осцилографа никак. В скором времени думаю запаять плату радиоконструктора-осцилографа DSO-138, при его успешном запуске возможно возьмусь за реконструкцию ЛО-70, но с элементной базой совсем туго, некоторые радиодетали используемые в схемах переделки попросту не приобрести у нас.
Вы все же применили Аналог Девайс, почему не оставили 318 ? и нужна ли кориектировка схемы под данную МС?
Еще раз спасибо Вам.

[zepete.livejournal.com]

Я же написал, что она быстрее, только стоит очень дорого. Для корректирования надо только убрать конденсаторы по 10пФ, все остальное остается так же. По ногам они совпадают.

На lm318 я для работы делал, она тоже работает.

Для DSO-138 я не вижу смысла в использовании такого щупа, так как у него только один вход.

[dmitriy eremenko (from livejournal.com)]

Тогда прошу прошения - возможно я недопонял, диф.щуп ведь подключается к однолучевому осцилогафу или к двухлучевому? По схеме мне кажется в вывода 6 МС LM318 идет выход подпертый на массу резистором 2к4, возможно надо делать два устройства. Извините.
С ув. Дмитр.

[zepete.livejournal.com]

Диф. щуп можно к любому осциллографу подключать, он отличается от обычного только высоким сопротивлением "заземленного" вывода, который обычно с крокодилом.

Суть такая, если использовать два обычных щупа и крокодилы обоих щупов зацепить к точкам с разным напряжением, то то сквозь эти крокодилы пойдет большой ток, так как внутри осциллографа они объединены вместе.

Что бы этого не произошло, надо один из щупов заменить на дифференциальный, у которого оба вывода обладают высоким сопротивлением.

Еще он может пригодиться если осциллограф заземлен и от заземления избавиться невозможно, то тогда, в случае тестирования другой заземленной установки, даже с одним щупом может ток через "крокодил" пойти. Но это уже экзотика, так как от заземления можно легко куском изоленты избавиться.

Твой dso от батарейки и имеет один вход, поэтому использовать диф. щуп смысла нет в любом случае.

Понятно теперь?

[dmitriy eremenko (from livejournal.com)]

-Угу, понятно, спасибо Вам что "разжевали".
С ув. Дмитр.

[corpuskulator.livejournal.com]

Автор, а если смотреть сугубо силу (сотни вольт), то я так понимаю, достаточно будет просто делителя из условно трёх резисторов, осциллографом цепляемся к среднему, крайними цепляемся куда нужно. Как считаете прокатит?

[zepete.livejournal.com]

Смотря для чего. Если цепи изолированы, то резисторами я не знаю как измерять, так как должен быть один какой-то потенциал, от которого все напряжения измеряются. Если изолированные цепи соединить резисторами, то потенциал этой точки будет прыгать, а значит оба измеряемых сигнала испортяться.

[corpuskulator.livejournal.com]

Не ну как для чего, для той же силы, например имеем полумост, к стоку истоку верхнего транзистора цепляемся крайними резисторами делителя 1го канала, с нижним транзистором аналогично только делителем на втором канале осциллографа, причём "землянные" резисторы делителей подключены к разным точкам, а не к одной. Если провернуть такое с простыми щупами то получим кз через землю осциллографа (земли каналов не развязаны друг от друга), а тут по идее должно прокатить если крайние резисторы взять мегомы, а средний на котором и будем измерять падение килоомы. Ток через землю щупов и осциллографа потечёт конечно, но будет маленьким микроамперы например (тут делитель нужно посчитать).

[zepete.livejournal.com]

Каждый луч будет ловить импульс на противоположном луче заодно.

[corpuskulator.livejournal.com]

Логично, но как тогда работают обычные диффщупы в паре, они ведь тоже от земли галванически не развязаны.
Вот тут гражданин разбирает диффщуп лекрой ap031 и нарисовал схему входных цепей (скриншот)
https://drive.google.com/file/d/1o8dD9LPWihJmf4DCZgC7-PMN35s9EIvN/view?usp=sharing
а тут полное видео
https://www.youtube.com/watch?v=GOlgaEK2Hsk&t=1125s