Danas je nabavljen uređaj koji omogućuje ispis prikaza valnog oblika sa osciloskopa na papir preko XY plotera. Uređaj je proizvela američka tvrtka F. L. Moseley tijekom 1963. godine.
Tvrtku F. L. Moseley osnovao je Francis Moseley 1935. godine. Moseley je izumio prvi XY snimač te je njegova tvrtka kroz čitavo razdoblje uspješno proizvodila plotere, autografe, snimače grafikona i slične uređaje za ispis vektorske grafike. Tijekom 1958. godine 80% tvrtke kupila je kompanija Hewlett-Packard kojoj je ovo bila prva takva akvizicija. Godine 1964. HP je kupio preostalih 20% Moseleya koji je time formalno postao HP-ova podružnica naziva Moseley Division. Četiri godine kasnije sjedište Moseley Division preseljeno je Pasadene u San Diego pa je i podružnica preimenovana San Diego Division.
Za Moseley Autograf Type 101 Waveform Translator nemamo nikakvih podataka, no predstavljen je u HP-ovim katalozima iz 1963. godine po cijeni od 575 dolara, što je proporcionalno današnjoj vrijednosti od preko 5000 dolara. S obzirom na cijenu jasno je da su ovakvi uređaji bili namijenjeni za primjenu u razvijenim industrijskim pogonima i naprednim istraživačkim laboratorijima.
Kao što vidimo sa prednje ploče naš uređaj ima kontrole vrlo slične onima za horizontalnu kontrolu kod osciloskopa (vremenska baza i okidači vremenske baze).
Generalno gledano XY ploter za crtanje vektorskih krivulja je vrlo jednostavna naprava. To je u osnovi pisaljka koja se može pomicati po dvije osi, X i Y, te eventualno po Z osi ukoliko neke pozicije ne trebaju biti ispisane (podizanje pisaljke i spuštanje/pritiskanje na papir). Pisaljka se po osima pogoni sustavom servo-motora, kojima upravlja kontroler ovisno o primljenim X, Y i Z naponima.
Na prednjoj ploči jasno vidimo izlazne X, Y i Z priključnice na koje se spaja ploter (RECORDER OUTPUT). Ulazni signali se dovode preko posebnih priključnica na zadnjoj strani (J-101, J-102, PEN LIFT). Uz uređaj smo dobili i poseban adapter preko kojeg se na ove priključnice može dovesti signal izravno sa otklonskih ploča osciloskopa.
Adapter sa povezivanje X, X i Z ulaza između otklonskih ploča osciloskopa i Moseley Autograf Type 101 Waveform Translatora zapravo sadrži samo frekvencijski kompenzirani RC atenuator.
Osnovna funkcija našeg uređaja je dakle pretvaranje X, X i Z naponskih signala uzetih sa otklonskih ploča/pojačala osciloskopa u naponske razine potrebne za rad plotera. Na prednjoj ploči uređaja vidimo kontrole za podešavanje vremenske baze (SWEEP, STROBE) i okidanja vremenske baze (TRIGGER) dakle kontrole za pravovremeno pokretanje i podešavanje gustoće ispisa po X osi. Tu je i mogućnost odabira između snimanja DC ili AC komponenti signala, dakle sve ove kontrole za podešavanje ispisa plotera funkcioniraju jednako kako i slične kontrole za podešavanje horizontalnog prikaza kod osciloskopa.
Sad kad otprilike znamo o kakvom je uređaju riječ vrijeme je da pogledamo njegovu unutrašnju konstrukciju.
Moseley Autograf Type 101 Waveform Translator napravljen je kao čisti modularni uređaj. Vidimo matičnu ploču sa mrežnim transformatorom i filtarskim kondenzatorima, te pet modula utaknutih u nju.
Prva dva modula su identična i vjerojatno je riječ o X i Y pojačalima. Sadrže po šest tranzistora američkih proizvođača:
- 2N1028 (SS) – PNP silicijski NF tranzistor
- 2N1302 (Texas Instruments) – NPN germanijski NF tranzistor
- 2N1303 (Texas Instruments) – PNP germanijski NF tranzistor
- 2N1370 (Texas Instruments) – PNP germanijski NF tranzistor
- SM0082 (Texas Instruments) – NPN silicijski NF tranzistor
- 1N963 (Motorola) – Zener dioda 12V/10mA
Tu je i jedna dioda označena sa tri prstena u bojama: crna-smeđa-crvena, a neke imaju i dodatni žuti poluprsten. Diode je vrlo teško identificirati prema bojama jer svaki proizvođač ima svoju shemu označavanja dioda. Boje obično ne označavaju punu oznaku diode već samo prefiks ili sufiks potpune oznake neke serije dioda određenog proizvođača. Također, boja prstena na određenoj poziciji može označavati ili neki broj ili neko slovo iz pune oznake diode. S obzirom na razdoblje proizvodnje uređaja i oblik diode ovdje bi se moglo raditi o germanijskoj diodi AA112, gdje bi prvi crni prsten označavao prefiks AA1, a preostala dva sufiks 12. Jednako tako može se raditi i o diodi AA114 ako računamo i četvrti žuti prsten. Malo je vjerojatno da se radi o silicijskim diodama serije BA jer su se one raširile tek od sredine 1960-tih godina.
Na pločici također nalazimo i jednu nuvistor elektronsku cijev američkog proizvođača RCA oznake 8056. Nuvistori su minijaturne elektronske cijevi koje su pojavile krajem 1950-tih godina kako bi mogle parirati sve većem prodoru tranzistora. Vidimo da je nuvistor trioda 8056 dimenzijama samo nešto viša od okolnih tranzistora i lako bi ju mogli zamijeniti za kakav elektrolitski kondenzator. Nuvistori imaju vrlo dobre performanse kao niskošumna RF pojačala te su se primarno koristili u televizijskim tunerima (RCA) no također i u nekim osciloskopima (Tektronix), magnetofonima, studijskim mikrofonima i sličnim uređajima iz 1960-tih godina. Proizvelo se svega desetak tipova nuvistora, većinom trioda i nekoliko tetroda. Za rad nuvistora RCA 8056 potrebno je grijanje katode 6,3V/135mA i anodni napon u rasponu svega 24 – 50 V.
Kondenzator je poznatog američkog proizvođača kondenzatora Sprague Electric Company. Tvrtka je pod imenom Sprague poslovala u razdoblju 1926-1978. godine. Naš kondenzator je papir-uljnog tipa Sprague serije naziva Vitamin Q 96P. Kondenzatori serije Vitamin Q imaju tijelo u obliku metalne cijevi, kao elektrolit se koristi posebno patentirano Sprague ulje, a krajevi metalnog tijela zabrtvljeni su staklom. Stoga su ovi kondenzatori bili manjih tolerancija u proizvodnji i manje skloni curenju.
Na drugoj pločici nalazimo samo dva tranzistora:
- 2N1302 (Texas Instruments) – NPN germanijski NF tranzistor
- 2N1370 (Texas Instruments) – PNP germanijski NF tranzistor
No ovdje nalazimo 14 dioda dizajniranih za veće struje kao i set od pet jednakih tinjalica.
- G-31A-7L – silicijska dioda
- 1N1513 (Motorola) – Zener dioda 12V
- 1N3193 (RCA) – silicijska ispravljačka dioda 200V/750mA
Tinjalice imaju tri osnovne uloge u elektroničkim krugovima: ograničenje (stabilizacija) napona, generiranje pilastog napona, okidački element. Napon paljenja tinjalica je u rasponu cca 60-100V (ovisno o tipu) no dodatkom serijskog otpornika možemo prilagoditi napon paljenja, a time i regulaciju višim vrijednostima napona. Također, serijskim spajanjem više tinjalica napon paljenja/regulacije se umnožava. Na tinjalice su u našem slučaju spojeni samo otpornici (za oscilator bi trebali biti i kondenzatori), diode 1N3139 su vezane u punovalne ispravljačke mostove te možemo pretpostaviti da je ovo pločica ispravljača i stabilizatora napajanja. Stabilizacija se u jednom krugu vrši tinjalicama, a drugom krugu tranzistorima kontroliranima zener diodama.
Nacrtali smo shemu dijela elemenata koji povezuju tinjalice. S obzirom na upotrijebljeni kondenzator (400 V) i serijskim spojevima više tinjalica u mrežu sa otpornicima očito se radi o ispravljanju i stabilizaciji nekog višeg napona no da bi bolje shvatili ovaj sklop trebali bi nacrtati kompletniju shemu i izvršiti mjerenja pod radnim naponom.
I ovdje uočavamo Sprague kondenzatore, no ovdje su to elektrolitski kondenzatori TE serije sa aluminijskom folijom. Žuti poliesterski kondenzator također je američkog proizvođača Tex-Cap.
Treća pločica sadrži pet tranzistora:
- 2N1302 (Texas Instruments) – NPN germanijski NF tranzistor
- 2N1303 (Texas Instruments) – PNP germanijski NF tranzistor (x2)
- 2N1193 (Motorola) – PNP germanijski NF tranzistor
- 2N2189 (Texas Instruments) – PNP germanijski VF tranzistor
Markantna crvena komponenta vjerojatno je neki namjenski izrađen transformator američkog proizvođača MCI.
Ova pločica vjerojatno sadrži sklopove generatora horizontalnih vremenskih baza (SWEEP, STROBE).
Ovdje se ističe pet tranzistora oznake 2N1499A američkog proizvođača Philco. Riječ je o PNP germanijskom tranzistoru koji je prvi put predstavljen početkom 1960-tih godina kao brzi prekidački tranzistor za logičke krugove. Sufiks A označava bolju (vojnu) inačicu ovog tranzistora. Poliesterski kondenzatori proizvod su američke tvrtke Electron.
Tu je također još jedan transformator američkog proizvođača MCI sa osam izvoda.
Evo i malo boljeg pogleda na diode označene bojama kao što smo opisali kod prve pločice.
Ova pločica vjerojatno sadrži sklopove generatora horizontalnih vremenskih baza (SWEEP, STROBE).
Ostala nam je matična ploča sa mrežnim transformatorom i TEX-CAP filtarskim kondenzatorima.
Pogled na kontrole montiranje na prednju i zadnju ploču.
Moseley Autograf Type 101 Waveform Translator danas više nema neku uporabnu vrijednost, no s obzirom da je nastao početkom 1960-tih godina vrlo je zanimljiv jer uključuje najnovije poluvodičke elemente i najnaprednije elektronske cijevi toga doba. Vidjeli smo da su apsolutno sve ugrađene komponente proizvod tadašnjih američkih tvrtki. Većina poluvodiča koji su ugrađeni u ovaj uređaj zapravo su tek bili izašli na tržište, a isto vrijedi i za nuvistor triode. Nedvojbeno su u ovaj uređaj bila implementirana tehnološki najnovija rješenja toga doba.
Elektrolitski kondenzatori stari 60 godina sasvim sigurno ne ulijevaju povjerenje da ovaj uređaj spojimo na napajanje i mjerenjem saznamo nešto više o njemu. To su uglavnom filtarski kondenzatori napajanja i srećom njih nema puno te bi ih lako mogli zamijeniti. Za sad ćemo naravno sve ostavili u originalu, no ukoliko se jednom ponovno posvetimo ovom uređaju bilo bi zgodno nacrtati kompletnu shemu i vidjeti kako zapravo rade ispravljači sa tinjalicama, oscilatori sa transformatorima i drugi neobični sklopovi ugrađeni u ovaj nesvakidašnji uređaj 🙂