Проверка исправности радиоэлементов с помощью осциллографа

Мастер-любитель очень часто встречается с необходимостью проверки радиоэлементов, используемых при монтаже и отладке электронных схем. Если в распоряжении мастера есть осциллограф, то, изготовив простейшую приставку, можно проверять исправность и вести подбор многих радиоэлементов по их параметрам.

Рис.1. Схема приставки для проверки исправности радиоэлементов

Схема приставки приведена на рис.1. В качестве трансформатора Т можно использовать понижающий трансформатор, с части вторичной обмотки которого снималось бы напряжение 15-20 В и были бы отводы, обеспечивающие снятие напряжения со вторичной обмотки 40-100 В (для проверки высоковольтных стабилитронов и тиристоров).

Гнезда XI и Х2 служат для подключения проверяемых переменных резисторов, гнезда Х5 и Х6 - других радиоэлементов. К гнезду Х7 подключают управляющий электрод проверяемого тиристора. Изменением сопротивления резистора R2 устанавливают размах горизонтального отклонения луча осциллографа. Тумблер SA предназначен для перевода приставки в режим калибровки и в режим проверки переменных резисторов. Резистор R_доп включают в схему при работе с профессиональным осциллографом. Дело в том, что приставка рассчитана на работу с простейшим любительским осциллографом, имеющим входное сопротивление канала «X» 12 кОм. Большинство же профессиональных осциллографов имеют входное сопротивление этого канала такое же высокое, как и канала «У» - 1 МОм. Поэтому если применять такой осциллограф, необходимо нормировать этот параметр дополнительным резистором сопротивлением 12 кОм. В противном случае необходимо существенно увеличить сопротивление резистора R2 и внести коррективы в график на рис.2.

Рис.2. к определению емкости конденсатора по параметрам эллипса

Включив приставку в сеть, замыкают гнезда XI и Х2, а также Х5 и Х6, и подключают осциллограф. На экране будет наблюдаться вертикальная линия. Входным аттенюатором в канале «У» устанавливают усиление, обеспечивающее отклонение луча на возможно большее в пределах экрана число делений масштабной сетки (рис. 3, а). Снимают перемычку с гнезд Х5 и Х6. На экране появится горизонтальная линия, такую же длину которой устанавливают резистором R2 (рис. 3,б). При включении тумблера SA линия на экране расположится под углом 45° (рис. 3, в), что свидетельствует о правильной подготовке приставки к работе.

Рис. 3. Осциллограммы при калибровке приставки: а — тумблер SA выключен, гнезда XI и Х2, Х5 и Х6 замкнуты; б — тумблер SA выключен, гнезда XI и Х2 замкнуты, Х5 и Х6 разомкнуты; в — тумблер SA включен, гнезда XI и Х2 замкнуты, Х5 и Х6 разомкнуты

Проверка переменных резисторов производится при подключении их к гнездам XI и Х2. Гнезда Х5 и Х6 должны быть разомкнуты, тумблер SA включен. При перемещении подвижного контакта исправного резистора на экране будет наблюдаться практически неподвижная линия, наклоненная под углом около 45°. При неустойчивом подвижном контакте линия будет искривляться и «лохматиться» (рис. 4). Такая проверка позволяет выявлять дефекты, которые не обнаруживаются обычным омметром.

Рис. 4. Осциллограммы при проверке исправности переменного резистора (1) и резистора с неисправным подвижным контактом (2)

Проверка конденсатора сводится к анализу изображения на экране осциллографа при подключении их к гнездам Х5 и Х6. Гнезда XI и Х2 замыкают, тумблер SA выключают, осциллограф должен работать в режиме с открытыми входами.

Рис. 5. Осциллограмма при исследовании конденсатора емкостью 1мФ (а), меньше 1 мФ (б) и больше 1 мФ (в)

Появление на экране вертикальной линии при проверке конденсаторов емкостью от 10 000 пФ до 10 мкФ означает пробой конденсатора (короткое замыкание обкладок), горизонтальной - обрыв в цепи выводов. При значении емкости исправного конденсатора 1 мкФ на экране наблюдают круг, при меньшей емкости - горизонтально вытянутый эллипс, при большей - вертикально вытянутый (рис. 5), Изменением сопротивления резистора R2, при наличии эталонного конденсатора емкостью 1 мкФ, изображение круга желательно уточнить.

Для измерения емкости конденсатора вычисляют отношение размеров горизонтальной оси эллипса к вертикальной и по графику (см. рис. 2) определяют значение емкости.

Проверка диодов производится подключением их к гнездам Х5 и Х6 (гнезда XI и Х2 замкнуты, тумблер SA выключен). Если на экране появилась вертикальная линия - в диоде короткое замыкание, горизонтальная - обрыв. Если изображение очерчивает один из квадрантов - диод исправен. Причем первый квадрант (рис. 6,а) очерчивается, если к гнезду Х5 подключен анод диода, если третий - катод (рис. 6,б).

Рис. 6. Осциллограммы при исследовании диодов (а, б) и стабилитронов (в, г)

Проверка стабилитронов производится аналогично проверке диодов. Изображение, приведенное на рис. 6,в, получается, если анод исправного стабилитрона подключен к гнезду Х5. При калиброванном масштабе горизонтальной развертки осциллографа по расстоянию между вертикальными линиями определяют значение напряжения стабилизации. При этом необходимо снимать с трансформатора Т напряжение, несколько превышающее порог стабилизации.

Если возникает необходимость выбрать из однотипных стабилитронов образец с меньшим или большим порогом стабилизации или подобрать образцы с одинаковым порогом, поступают следующим образом. Перемещением подвижного контакта резистора R2 устанавливают возможно больший (в пределах экрана) масштаб горизонтальной развертки. Измененный масштаб не позволяет измерить фактическое значение напряжения стабилизации, но зато улучшает разрешающую способность и позволяет более точно выбрать нужные стабилитроны по относительному разбросу их параметров. При проверке прецизионных стабилитронов, например Д818, на экране будет наблюдаться фигура, изображенная на рис. 6, г. По расстоянию между отрезком вертикальной линии и центром экрана определяют напряжение стабилизации.

Проверка тиристоров производится подключением анода к гнезду Х5, катода - к Х6, а управляющий электрод соединяют с гнездами Х7. Изменением сопротивления переменного резистора R4 подбирают напряжение на управляющем электроде, при котором тиристор открывается (включается). Изображение на экране в этом случае имеет вид, аналогичный представленному на рис. 7,а. Рисунок 7,б иллюстрирует случай, когда для включения тиристора требуется увеличить напряжение, снимаемое с трансформатора. Так, если для проверки тиристоров КУ202А достаточно 18-20 В, то для КУ202Н требуется 55-60 В.

Рис. 7. Осциллограммы при полностью (а) и не полностью (б) открытом тиристоре

"Практические советы мастеру-любителю", 1991. О.Г. Верховцев, К.П. Лютов