Здравствуйте мои уважаемые читатели!
Я не ожидал, что тема осциллографа С1-94 заинтересует многих моих читателей. Можно сделать вывод, что осциллографы-ветераны в строю и у многих читателей они работают!
Публикаций на тему С1-94 есть и достаточное количество. Как и моя публикация, в основном они отражают темы ремонта. И причина здесь в сложности «реанимации», схемотехника на вид простая, а найти неисправность тяжело… Самая главная причина сам осциллограф – чтобы найти неисправность требуется осциллограф, а вот он как раз и неисправен или работает не совсем правильно…
Очень много вопросов в интернете по расширению полосы пропускания канала вертикального отклонения луча.
При попытке заменить транзисторы на более высокочастотные ВЧ сигнал более заявленного не просматривается, 10 МГц и всё!!!
В канале применяются ВЧ и даже очень ВЧ транзисторы и они заложены ещё конструкторами, результата нет! В чём же причина? А причина в транзисторах выходного каскада, если точнее, то в самой схемотехнике каскада… Первое требование к транзисторам – это работа при большом питающем напряжении каскада, а оно 200В. Второе требование частотные свойства транзистора и третье требование – мощность рассеиваемая транзистором.
В выходном каскаде применены транзисторы КТ940А, очень хорошие транзисторы – Uкэ = 300В, рассеиваемая мощность с радиатором 10Вт и граничная частота 90 МГц, а полоса ограничена 10 МГц и это в лучшем случае. Транзисторы греются, предварительный усилитель полосу обеспечивает, а выходной нет.
В чём же причина? А причина в том, что построение каскада не может «справиться» с ёмкостями монтажа и электроннодучевой трубки ( далее ЭЛТ ). Из чего же складывается эта ёмкость? В «комплект» входят: ёмкости электродов самой ЭЛТ, ёмкость проводов и ёмкость радиаторов транзисторов. Многие пробуют поставить радиаторы большей площади и транзисторы «фирменные», а улучшения нет… Почему? Рассмотрим ещё раз схему выходного каскада
Рис. 1. Упрощённая схема выходного каскада.
Здесь показаны только транзисторы и нагрузочные резисторы, более подробно схему можно посмотреть в прошлом материале
И из этого материала добавлю ещё эквивалентную схему
Рис. 2. Эквивалентная схема нагрузки транзистора.
И теперь разберёмся, как работает каскад.
Каскад выполнен по мостовой схеме и когда напряжение на коллекторе первого транзистора уменьшается, напряжение на втором транзисторе увеличивается на такую же величину. Все здесь понятно, но только при малых скоростях изменения, а при больших скоростях появляются «подводные камни».
При открывании первого транзистора начинается разряд всех ёмкостей и заряд ёмкости отклоняющих пластин ЭЛТ ( вот эта ёмкость необходима, а остальные «паразиты» ). Путь разряда ёмкостей монтажа очевиден – через транзистор на «корпус» или на минус. Заряд емкости отклоняющих пластин осуществляется через нагрузочные резисторы второго транзистора и через первый транзистор, через ёмкость отклоняющих пластин. В прошедшем материале я написал причину параллельного включения двух резисторов – это уменьшение паразитной индуктивности резисторов ( смотрим Рис. 2 ), чем меньше индуктивность, тем быстрее происходит заряд. Но это убыстряет только заряд отклоняющих пластин, а паразитная ёмкость резисторов препятствует и паразитная ёмкость правой части так же оказывает своё негативное воздействие. Нагрузочные резисторы с «уменьшенной» индуктивностью увеличивают ток транзистора. Вот бы в этом случае индуктивность повысилась, транзистору было бы легче. Но, к сожалению, таких индуктивностей нет! Вывод: надо разделить цепи разряда и заряда и значительно уменьшить паразитную ёмкость радиатора. Каким путем это можно сделать?
Обратимся к истории и вспомним, что было в 70-х годах в телевизионной технике, а точнее в видеоусилителях. Транзисторы КТ940А как раз и были сделаны для этого. Посмотрим, как устроен выходной каскад модуля М4-2-1 телевизора УПИМЦТ и ему подобных
Рис. 3. Выходной каскад видеоусилителя на транзисторе КТ940А.
Схема - «проще не бывает»!. Нагрузочный резистор и выход на катод кинескопа через индуктивность небольшой величины. И вот простота сразу «меркнет» - резистор R12 не простой, а мощностью 5 Вт и, следовательно, проволочный и имеет солидную индуктивность, что существенно снижает ток коллектора при быстром открывании транзистора. При этом через индуктивность L1 происходит быстрый разряд или заряд ёмкости катода кинескопа, а она в отличии от емкости электродов ЭЛТ очень значительна.
Модуль в итоге потребляет 8 Вт, которая, бесполезно рассеивается в виде тепла
Рис. 4. Модуль видеоусилитель М4-2-1 телевизора УПИМЦТ
Обратите внимания на размеры транзистора и радиатора.
В осциллографе радиаторы существенно меньше, так как и ёмкости монтажа сведены до минимума. Следовательно, замена транзисторов на более высокочастотные результата не даст – надо уменьшать ёмкость радиатора и разделять цепи заряда и разряда! Как это сделать? В очень далёком 1983 году в журнале «РАДИО» №2 был опубликован материал с очень подробным объяснением и очень интересной схемой. Советую прочитать этот материал – он на страницах 27 и 28. Надо понимать, что автор принимал участие в работах над телевизорами 3УСЦТ и разработал данную схему конкретно для УПИМЦТ, чтобы не вносить изменений в Блок Обработки Сигнала ( БОС ). У себя в лаборатории мы немного переработали схему и вынесли выходные транзисторы на плату кинескопа как это сделано в телевизорах следующих поколений. Качество изображения существенно улучшилось, но сам стандарт ТВ второго класса не позволял ещё улучшить изображение. Надо отметить, что телевизоры серии «Ц201» и выше – это были второго класса, а серии «101» не получились – канал вещания был второго класса.
И так, какая же «хитрость» была в этом выходном каскаде? Автор статьи Б. Хохлов ( спасибо ему огромное!!!) разделил каналы заряда и разряда и существенно снизил потребляемую мощность с 8 Вт до 1,8 Вт. При этом частотные свойства не изменились!
Вот и посмотрим на выходной каскад такого видеоусилителя
Рис. 5. Выходной каскад улучшенного видеоусилителя.
Подробно автор данной схемы написал в статье как она работает, поэтому не буду напрягать моих читателей и коротко опишу основное.
Если помните, в осциллографе у выходных транзисторов в коллекторной цепи установлены по два резистора, включенных параллельно. Это увеличивает их мощность и в два раза снижает паразитную индуктивность, что очень желательно для быстрого заряда ёмкостей при закрывании транзистора, но существенно препятствует разряду всех ёмкостей ( и полезной, и паразитной ). В предложенной схеме резисторы включены последовательно и суммарная величина увеличена в 4 ( четыре ). Следовательно, при открывании транзистора V4 через транзистор протекает ток уменьшенной величины и на высоких частотах уменьшению тока способствуют паразитные индуктивности включенные последовательно. И получается, что транзистору намного легче и быстрее разряжать ёмкости, есть только небольшое препятствие – открытый диод V11.
Заряд ёмкостей осуществляется при помощи транзистора V5, включенного эмиттерным повторителем, а как известно выходное сопротивление эмиттерного повторителя имеет малую величину и ёмкости заряжаются по времени быстрее. Вот и получаем улучшение ( расширение ) полосы частот усилителя при снижении мощности рассеиваемой на транзисторе, а это в свою очередь снижает размеры радиатора, что в свою очередь способствует увеличению полосы частот.
Если это новшество ( всё новое – это хорошо забытое старое!!! ) применить в выходном каскаде усилителя вертикального отклонения получится примерно вот такой вариант схемы
Рис. 6. Усовершенствованный вариант схемы выходного каскада усилителя вертикального отклонения осциллографа С1-94.
На самой плате изменений в монтаже делать практически не придется. Теперь надо собраться и переделать, но так, чтобы можно было восстановить старый монтаж, а вдруг, улучшений не будет видно… Но здесь есть плюс – многие жалуются, что в отсеке выходных усилителей «слишком жарко» и делают дополнительные окна в защитном кожухе, а после такой переделки там температура снизится существенно.
Дополнительные транзисторы можно ставить без предварительного подбора – они работают повторителями…
Вот такую работу я себе наметил в план работ на ближайшее время.
Предлагаю моим читателям очень внимательно прочитать статью в журнале «РАДИО» №2 за 1983 год стр. 27, 28.
Надеюсь, материал понравился моим читателям! Пишите комментарии и не забывайте ставить лайки!!!
Желаю все добра, здоровья и успехов в жизни!!!
И отдельно хочу пожелать чистого и мирного неба над головой!!!