Осциллограф - целая измерительная лаборатория входного контроля

При изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры устанав­ливаются различные радиоэлементы. Чтобы убедиться в их исправно­сти, проводится предварительный (входной) контроль, который можно осуществлять с помощью приставки к любому осциллографу. Принци­пиальная схема приставки изображена на рис. 78.

Приставка к осциллографу позволяет проверять практически все элементы, устанавливаемые в радиоэлектронные устройства бытовой аппаратуры: от резисторов до управляемых вентилей (тиристоров), а также дает возможность оценить качество потенциометров, катушек индуктивности, исправность переключателей, реле, трансформаторов и т. д.

Таким образом, один осциллограф может заменить почти всю изме­рительную лабораторию входного контроля.

Необходимо иметь в виду, что осциллограф служит не только для наблюдений различных процессов, связанных с изменением формы напряжения. Осциллограф можно использовать как электронный вольт­метр, омметр, а применяя приставку к осциллографу, можно наблюдать на экране осциллографа характеристики транзисторов, что расширяет возможности использования осциллографа в ремонтной и любительской практике.

Приставка собирается в металлическом или пластмассовом корпусе размерами 50 X 75 X 100 мм с использованием малогабаритного транс-орматора, понижающего напряжение с 220 до 6,3 В. Мощность транс-орматора небольшая (20 мВт), а потребляемый ток не превышает 2-3 мА.

Работа с приставкой. Выводы приставки /, 2, 3 соединяют с соответствующими выводами осциллографа (рис. 79).

Осциллограф переводят в режим работы с внешней синхронизацией или с разверткой рт внешнего источника. Подключают приставку к сети. На экране по­явится горизонтальная линия (если выводы / и 2 не замкнуты). Затем Нажимают кнопку КН1, линия на экране осциллографа должна при атом отклониться на некоторый угол. Ручками «Усиление по горизон­тали», «Усиление по вертикали» и «Установка по вертикали» добива­ются того, чтобы линия располагалась в центре экрана под углом 45° к горизонтальной оси. Длина изображения должна быть равна поло­вине диаметра экрана-(рис. 80).

Проверяемый элемтейт все'гда подключают к выводам приставки 3 н 2. Вертикальная лииия на экране (см. рис. 80) свидетельствует о ко­ротком замыкании, горизонтальная - об обрыве в цепи или в элементе. Характер изображения на экране осциллографа определяется зависи­мостью сопротивления испытуемого элемента от величины и полярно­сти подводимого к нему синусоидального напряжения.

Покажем, что можно увидеть иа экране осциллографа при иссле­довании следующих элементов.

Полупроводниковые диоды. Полярность включения и вид кривых на экране показаны на рнс. 80, а, б. При обратном включе­нии диода получается кривая, изображенная на рис. 80, в. Так мож­но определить выводы анода и катода диодов, у которых стерта маркировка.

Если вершина угла на экране скруглена или одна из его сторон много больше другой, или направление прямых сильно отличается от горизонтального и вертикального, то диод должен быть забракован.

Стабилитроны. Если напряжение стабилизации стабилитрона меньше 10 В, на горизонтальной линии появится излом (рис. 80,г). Расстояние от излома до вертикальной линии будет соответствовать на­пряжению стабилизации (в нашем случае 10 В).

Селеновые вентили. Если элемент исправный, то луч на эк­ране будет вычерчивать горизонтальную линию, которая плавно пере­ходит в вертикальную (рис. 80, д).

У неисправного элемента вертикальная часть осциллограммы будет очень короткой или с большим наклоном. Такая кривая свидетельст­вует о большом падении напряжения на вентиле при прохождении тока в прямом направлении. Падение напряжения на селеновых выпрямите­лях много больше, чем на германиевых или кремниевых.

Туннельные диоды. Способ включения показан на рис. 80, е. Характеристика исправного диода изображена на рисунке (кривая /). Иногда, увеличивая усиление по горизонтали, удается получить карти­ну, показанную на рисунке (кривая 2), которая представляет собой ти­пичную характеристику туннельного диода. Перед проверкой других деталей ручку «Усиление по горизонтали» необходимо перевести в по­ложение, найденное во время калибровки.

 Управляемые вентили (тиристоры) (рис. 80,ж). Вид |к>льтамперной характеристики для исправного элемента (с отключен-|гым управляющим выводом-УЭ) показан на рис. 80, ж>1. ¥- Когда управляющий электрод соединяют с зажимом 2, тиристор от­крывается и луч рисует на экране кривую, похожую на характеристику добычного диода, включенного в проводящем направлении (рис. 80, ж, 2),

Транзисторы. Подключение их к приставке показано на рис. Щ, з. Если выводы эмиттера и коллектора поменять местами, рисунок иа экране не изменится (база остается не подключенной). Луч на эк­ране прочертит горизонтальную линию, она может быть слегка изогну­та. Затем присоединяют базу к зажиму 2 и получают характеристику, изображенную на рис. 80, з (1 - для транзистора типа р-п-р, 2 - для |типа п-р-п). Это еще один способ определения выводов электродов не­известных транзисторов. При переключении вывода базы на зажим 3 ^первая осциллограмма, изображенная на рис. 80, з, будет соответство­вать транзистору п-р-п.

Если при испытаниях транзисторов на экране не появится характе­ристика в виде буквы L, это значит, что в цепи электродов транзисто­ра имеется обрыв. Когда один из отрезков осциллограммы (буквы L) изогнут, это означает, что неисправен один из р-п переходов транзи­стора.

Изгиб вертикальной линии свидетельствует о большом сопротивле­нии в прямом направлении, наклон горизонтальной линии - о малом рбратном сопротивлении перехода (большой обратный ток коллектора). Отклонение сторон угла от горизонтали и вертикали указывает на пло­хое качество переходов.

Обычно у мощных транзисторов (даже у самых лучших) всегда наблюдается большой обратный ток коллектора. Поэтому сначала надо испытать несколько исправных мощных транзисторов и затем уже по инм, как по эталонам, проверять другие. Явления, указывающие на ко­роткое замыкание или обрыв в транзисторе, одинаковы для всех типов транзисторов.

Однопереходные транзисторы. Схема включения по­казана на рис. 80, к. Сначала следует провести измерение с отключен­ным эмиттером. На экране осциллографа должна появиться прямая линия с наклоном 30° по отношению к горизонтальной оси (рис. 80,/с, /). Затем соединяют эмиттер с зажимом 2, при этом часть прямой на экране должна изогнуться вверх (рис. 80, к, 2). Если эмиттер подклю­чить к зажиму 3 (к базе транзистора), вертикальным станет нижний конец прямой (рис. 80, к, 3).

Резисторы (постоянные и переменные). Измеряя транспортиром угол наклона прямой на экране относительно горизон­тали, можно приблизительно определить величины сопротивлений раз­личных резисторов. Для этого следует использовать схему рис. 80, л и график, изображенный на рис. 81.

Для резисторов с сопротивлением до 100 Ом луч на экране будет вычерчивать вертикальную ось, свыше 100 кОм - горизонтальную.

Эти две прямые определяют диапазон измерений осциллографа. Пе­ред измерением резистор следует подключить к зажимам 3 и 2. Один из крайних выводов и средний вывод регулируемого резистора (потен­циометра) подключают к приставке. При повороте оси исследуемого переменного резистора наклон прямой на экране должен измениться» Нечеткое изображение линии на экране указывает на загрязнение под» вижного контакта резистора.

Фоторезисторы подключают к зажимам 3 и 2. Если входное отверстие фоторегулятора прикрыть, то на экране появится прямая, имеющая небольшой угол наклона. Если прибор осветить, появится вертикальная прямая. Используя график, приведенный на рнс. 81, мож­но определить сопротивление прибора при освещении с различной ин­тенсивностью. Так подбирают фоторезисторы с близкими характери­стиками, а также калибруют фотоэкспонометры.

Конденсаторы любого типа также присоединяют к зажимам 3 и 2. Для исправных конденсаторов емкостью до 0,85 мкФ на экране появится эллипс с горизонтальной большой осью (см. рис. 80, м). При емкости, близкой к 0,85 мкФ, на экране получится круг, а при ем­кости, превышающей эту величину, снова эллипс, но с большой вер­тикальной осью. Измеряя отношения большой и малой осей эллипса, можно по графику, приведенному на рис. 82,

найти приблизительную емкость конденсатора. Если большая ось эллипса наклонена, это сви­детельствует о слишком большом токе утечки конденсатора.

Катушки, реле и трансформаторы. Выводы катушек, реле и обмоток трансформаторов подключают к зажимам 3 и 2 при­ставки и наблюдают эллипс иа экране осциллографа. При индуктив­ности катушки меньше 5 Г на экране получится эллипс, большая ось которого слегка наклонена относительно вертикали, при индуктивности 5 Г на экране будет круг, а выше 5 Г - эллипс, большая ось которого немного отклонена от горизонтальной оси. Естественно, что точность таких измерений не высока, так как на вид осциллограммы влияет не только индуктивность, но и емкость обмоток. Форма осциллограммы, отличающаяся от описанной, указывает на короткое замыкание в ка­тушке.

Имея катушки, индуктивность которых известна, измеряемую ин­дуктивность можно определить сравнением.

Проверка электрических цепей. Так как устройство позволяет оценивать очень малые значения сопротивления между за­жимами 3 и 2, его можно использовать для проверки выключателей, электроламп, предохранителей, монтажных проводов и электрических цепей.