"ТРЁХМЕРНЫЙ" ОСЦИЛЛОГРАФ

Работая с осциллографом мы привыкли к его "плоской" координатной сетке, где есть только "X" и "Y". В принципе, для большинства измерений этого вполне достаточно.
Но, можно попробовать сделать экран осциллографа трехмерным (3 D ), введя в его систему координат еще одну "косую" координатную линию. Для этого совсем нет необходимости подвергать переделке сам прибор.
Достаточно сделать для него несложную приставку на популярной микросхеме КМ1401УД2, содержащей четыре операционных усилителя общего применения.
 

3D oscillograph 
Схема 3-D осциллографа

Для получения "косой" координатной линии необходимо устроить развертку по диагонали экрана. Достигнуть этого можно путем суммирования сигналов вертикального и горизонтального отклонения луча. При этом необходима развязка между самими входами отклонения и их от нового входа "Z". С этой целью и использованы четыре операционных усилителя.

А1.1 и А1.4 служат для передачи сигналов на два основных входа осциллографа. Усилители А1.2 и А1.3 усиливают сигнал, поступающий на новый вход "Z" и передают его через резисторы R7 и R12 на входы двух других ОУ, превращая их в сумматоры аналоговых сигналов. В результате, сигнал поданный на вход "Z" поступает одновременно на оба входа осциллографа. И на его экране образуется третья координатная линия.

Степень наклона линии "Z" зависит от коэффициентов передачи операционных усилителей А1.2 и А1.3, а именно, от сопротивлений резисторов R9 и R11.

Поскольку, приставка была сделана только с чисто экспериментальными целями, на её входах установлены плавные регуляторы входных сигналов.

Большинство деталей (кроме переменных резисторов) смонтированы прямо на выводах микросхемы А1 методом объемного монтажа. Затем, все это помещено в пластмассовую коробку от дискет, в одной из стенок которой просверлены отверстия для установки переменных резисторов, разъёмов и клемм для подключения питания.

Для того, чтобы можно было экспериментировать с углом наклона координатной "Z" резисторы R11 и R9 можно сделать переменными и тоже вывести их на одну из стенок коробки, служащей корпусом приставки.

При отсутствии "четверного" операционного усилителя, можно собрать схему на отдельных операционных усилителях типа КР140УД608

или других аналогичных, либо взять два сдвоенных ОУ типа К157УД2. Следует заметить, что К157УД2 требует внешних цепей коррекции, которые необходимо установить чтобы не возникло самовозбуждение.

Питается приставка от двуполярного стабилизированного источника питания.

Конструкция носит экспериментальный характер, поэтому не предусмотрено масштабирование входных уровней, но при необходимости, входные плавные регуляторы уровней можно заменить калиброванными переключаемыми делителями. Точно подогнать коэффициенты передачи приставки можно подбором резисторов в цепях ООС операционных усилителей.

Для исключения самовозбуждения и сетевых наводок по питанию необходимо включить два блокировочных конденсатора, ёмкостью около 0,1-1 мкФ.