Калибратор скорости развертки осциллографа

 

КАЛИБРАТОР СКОРОСТИ РАЗВКРТ КИ ОСЦИЛЛОГРАФА, содержащий блок генерации опорного сигнала, первый выход которого соединен с первым входомблока деления частоты с переменным модулем деления,- отличающийся тем, что, с целью обеспечения высокой точности калибровки . скорости быстрых разверток и автоном ности ее режима, он снабжен постоянным запоминающим блоком, селекторомфос 1ирователем сигналов запуска развертки , преобразователем частоты. блоком деления частоты с постоянным модулем деления и селектором-формирователем сигналов индикации, первый вход КОТОРОГО подключен к выходу преобразователя частоты, а ВТОРОЙ входк ВТОРОМУ входу селектора-фосмирователя сигналов запуска развертки и выходу блока деления частоты с переменным модулем деления, третий вход которого связан с выходом постоянного запоминающего блока, а второй вход - с BTOjxw выходом блока,делейия частоты с постоянным Модулем деления, первый выход которого соединен с вторым входом преобразователя частоты, а вход - с первым выходом блока генерации опорного сигнала, второй выход§ 9 которого подключен к первому входу преобразователя частоты и первому входу селектора-формирователя сигналов запуска развертки, причем вход постоянного запомингиощего блока свя-: за с шиной кода коэффициента раэ- 2 вертки осциллографа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИ

РЕСПУБЛИК

<»SU«» A

3(59 G 01 R 11,3 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРь|ТИЙ (21) 3443982/18-21 (22) 09.04.82 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) В. A. Авдеев и Н. M. Данилков (53 ) 621. 317 . 7 57 i(088. 8) (56 ) 1. Техническое описание осциллографа специального типа С9-6, СССР

1980. J

2. Патент США У 4105932, кл. 319-377, 1878 (прототип). (54)(57) КАЛИБРАТОР СКОРОСТИ РАЭВЕРТ

КИ ОСЦИЛЛОГРАФА. содержащий блок генерации опорного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока деления частоты с переменным модулем деления.. о т л и ч а юшийся тем. что. с целью обеспечения высокой точности калибровки скорости быстрых раэверток и автоном ности ее режима, он снабжен постоянным запоминающим блоком, селекторомформирователем сигналов запуска развертки. преобразователем частоты. блоком деления частоты с постоянным модулем деления и селектором-формирователем сигналов индикации. первый вход которого подключен к выходу преобразователя частоты. à второй входк второму входу селектора-формирователя сигналов запуска развертки и выходу блока деления частоты с переменным модулем деления, третий вход которого связан с выходом постоянного запоминающего блока. а второй вход — с вторил выходом блока деления частоты с постоянным модулем деления, первый выход которого соединен с вторым входом преобразователя частоты, а вход — с первым выходом блока генерации опорного сигнала, второй выходЯ которого подключен к первому входу преобразователя частоты и первому входу селектора-формирователя сигналов запуска развертки, причем вход С постоянного запоминающего блока свя-. зан с шиной кода коэффициента раз- Я вертки осциллографа.

1064210 известный калибратор сковертки осциллографа не обе- 60 высокой точности калибровки, н нем не учитываются погобусловленные ошибками

-фаэоной следящей системы

1 связанные с разбросом па

Однако рости раэ спечивает

ПОСКОЛЬК У решности . импульсно и ошибки, Иэобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в осциллографах и регистраторах однократных процессов для временной калибровки высокоскоростных раэверток.

Известен калибратор скорости развертки осциллографа, содержащий два высокостабильных генератора сигналон, многоступенчатый делитель частоты сигналов опорных генераторов, двухступенчатый умножитель частоты сигнала одного из Опорных генераторов, дешифратор кода коэффициента

Осциллографической развертки и коммутатор калибровочного сигнала. Вход !5 калибратора скорости подключен к выходу устройства формирования кода коэффициента развертки. Выход коммутатора соединен с входом усилителя вертикального отключения (1) .

Недостаток указанного калибратора — огоаниченность диапазона скоростей калибруемых разверток.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 25 калибратор скОООсти развертки осциллографа содержащий блок генерации

onopvoro сигнала, первый выход кото= рого соединен с йерным входом блока деления частоты с переменным модулем деления и входом синхронизатора смещения, первым выходом подключенного к первому входу нторого блока деления частоты с переменным модулем деления, а вторым выходом — к первому входу логического блока управления, второй вход которого сняэан с выходом второго блока деления частоты с переМЕННЫМ МОДУЛЕМ ДЕЛЕНИЯ И ВХОДОМ фОО.миоователя сигналов индикации, третий вход — с выходом первого блока 40 деления частоты с переменным модулем деления и входом формирователя пусковых импульсов, первый выход - с вторым входом первого блока деления оты с переменным модулем деления 45 второй выход — с вторым входом второго блока деления частоты с переменным модулем деления. а третий выход — с первым входом синхрониэирующего блока управления, второй нход которого соединен с шиной данных. стробирующих и синхрониэирующих сигналон. первый выход - с третьим входом первого блока деления частоты с переменным модулем деления. а второй выход — с третьим входом второго блока деления частоты с переменным модулем деления (21 . раметрон задержки сигналон в блоках деления а также антономности режима калибровки так как требует нали/ чия внешнего микропроцессора или аналогичного программного устройства. цель изобретения — обеспечение высокой точности калибровки скорости быстрых раэвеоток и автономности ее режима.

Поставленная цель достигается тем что калибратор скорости оаэнертки

Осциллографа, содержащий блок генерации опорного сигнала, первый выход которого соединен с пеовым входом блока деления частоты с переменньм модулем деления, снабжен постоянным запоминающим блоком, селекторомформирователем сигналов запуска развертки преобразователем частоты„ блоком деления частоты с постоянйым модулем деления и селектором-4орМНрователем сигналов v.íäèêàöèè первый вход которого подключен к выходу ïpåобраэователя частоты . а второй входк второму входу селектора-формирователя сигналов запуска развертки и выходу блока деления частоты с пеоеменным модулем деления третий вход ко- . торого связан с выходом постоянного запоминающего блока, а втсрсй вхОД с вторым выходом блока деления частоты с постоянньм модулем деления, первый выход которого соединен с вторым входом преобраэонателя частоты, а вход — c.первым выходом блока генерации опорного сигнала, второй выход которого подключен к первому входу преобразователя частоты и пер. ному входу селектора-формирователя сигналов запуска развертки, причем вход постоянного запоминающего блока связан с шиной кода коэффициента развертки осциллографа.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого калибратора; на фиг. 2 — временная диаграмма выходных сигналов.

Калибратор состоит иэ последовательно соединенных блока 1 генерации опорного сигнала, блока 2 деления частоты с переменным модулем деления другой вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего блока 3, а также селектора-формирова. теля 4 сигналов запуска развертки, преобразователя 5 частоты, один из входов которого соединен с ныходом блока б деления частоты с постоянным модулем деления, а выход — с входом селектора-формирователя 7 сигналов индикации. калибратор работает следующим образом.

Блок 1 генерации опорного сигнала> стабилизированный кварцевым резонатором Фоомиоует на пеоном выходе

1064210

gt n — время задержки нулевой Фазы сигнала преобразователя относительно нулевой фазы опорного сигнала и-го периода.

5 постоянная определяемая выражением (5) .

Блок 2 деления для каждого коэффициента развертки в диапазоне коэффициентов R &in 4 R 4ñ . Н „путем де10 ления импульсных опорных сигналов, поступающих на его первый вход с первого выхода блока 1 генерации, на модуль деления, устанавливаемый кодом поступающим на его третий вход с вы15 хода постоянного запоминающего блока

3 и соответствующим коду коэффициента развертки, поступающему на вход запоминающего блока с переключателя коэффициента развертки осциллографа, формирует циклически повторяющуюся последовательность сигналов, содержащую в каждом цикле m селектирующих импульсов. При этом в каждом цикле каждый из селектирующих импульсов немного опережает во времени момент нулевой фазы того периода гармонического опорного сигнала, относительно которого задержка нулевой фазы сигнала преобразователя опреде30 ляется выражением

ФО

T ()

Деление (2) %in т - т

Деление (3) дс; = ".j@, (6) T$

Н, = -------, (4), т,, — т,, . 35 где Т, — период опорного сигнала °

R — максимальный коэффициент

max калибруемях раэвертоку т — период повторения сигнала с выхода преобразователяу 40

R — минимальный коэффициент ка п либруемых разверток.

Так как гармонический сигнал на выходе преобразователя получек путем преобразования опорного гармоническо-45 го сигнала с выхода блока 1 генерации, то его нулевая фаза будет совпадать с нулевой фазой опорного сиг- нала через каждые Ny периодов опорного сигнала, а в интеРвалах между совпадениями будет дискретно накапливать задержку с каждым периодом Т на величину (5) 55

Для любого периода т в интервале между совпадениями задержку можно ,определить по формуле и

btll = п 1 60 где и

65.последовательность импульсов с частотой повторения F которая поступает на входы блоков 2 и 6 деления.

С второго выхода блока 1 генерации на первый вход преобразователя 5 частоты и первый вход селектора-формирователя 4 поступает высокостабильный гармонический сигнал той же час тоты. На второй вход преобразователя 5 частоты с первого выхода блока 6 деления, имеющего по этому вы" ходу постоянйый модуль деления И<, поступает сигнал формы "меандр": имеющий частоту повторения Fq = Fq/.М

Преобразователь 5 частоты формирует на выходе гармонический сигнал, имеющий частоту

F = F — F = F 1 - ---, (1) 3 (2

Частота опорного сигнала Ft и модуль деления И 1 выбираются таким образом. чтобы выполнялись условия: порядковый номер периода опорного сигнала в интервале между совпадениями фаз; где i — порядковый номер селектирующего сигнала в цикле; ь — постоянная определяемая выражением (5);

R — коэффициент развертки.

Для того, чтобы каждый селектирующий импульс мог осуществлять селекцию не более одного момента нулевой фазы опорного сигнала и сигнала преобразователя, длительность каждого селектирующего импульса. определена = т1 . "Привязка" начала каждого цикла к моменту совпадения нулевых фаз опорного сигнала и сигнала преобразователя осуществляется импульсными сигналами, поступающими на второй вход блока 2 деления с второго выхода блока 6 деления, имеющего по этому выходу модуль деления N

16N@.

В блоке 2 деления после формирования ш селектирующих имйульсов в цикле предусмотрен режим самоблокировки деления до прихода следующего импульса "привязка" с второго блока

6 деления.

Селектирующие импульсы с выхода блока 2 деления поступают на вторые входы селекторов-формирователей 4 и

7. Селектор-формирователь 4 за время действия каждого селектирующего импульса формирует импульсы запуска

1064210

5, ЩИПЛЮ запуска (ценит абдикации

Составитель В. Лифшиц

Редактор A. Лежнина Техред Т.Маточка Корректор Г .Решетник

Заказ 10516/46 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4 развертки осциллографа, фронты которых имеют малую длительность и жестко связаны с нулевыми фазами опорного сигнала, совпадающими с селектирующими импульсами.

Селектор-формирователь 7 осуществляет форчирование сигналов индикации, которые имеют малую длительность фронта, общую длительность равную пе риоду Т», и жестко связаны по фронту с нулевыми фазами сигнала преобразо- »О вателя.

Циклически повторяющиеся последовательности импульсов запуска развертки с выхода селектора-формирователя 4 и сигналов индикации с выхода 15 селектора-формирователя 7 соответствуют временной диагравв»е; приведенной на фиг. 2. а временные соотношения между импульсами запуска и сигналами индикации в каждом циклевыражению (6).

ПогрешнОсть калибровки скорости осциллографических разверток прн применении калибратора определяется погрешностью временного интервала C и нестабильностью запуска осциллографической развертки.

При относительной нестаб»рльности опорного сигнала hF» f F» = 10 -10 относительная нестабильность временного интервала », Поэтому можно считать, что основная погрешность калибровки определяется величиной нестабильностн запуска осциллографической развертки. Эта погрешность устраняется методом ста-. тистического усреднения при многократ. ном повторении цикла калибровки.

Изобретение позволяет уменьшить погрешности калибровки благодаря тому, что сигналы запуска и индикации получаются путем импульсно-фазового стробирования двух высокостабильных непрерывных гармонических сигналов, имеющих заранее определенные фазовые соотношения, расширить диапазон калибровки быстрых разверток, а также испольэовать при изготовлении элементы, обеспечивающие высокую технологичность и возможность автоматизации прсцесса изготовления.