Устройство стробоскопической развертки

 

УСТРОЙСТВО СТРОВОСКОЙИЧЕСКОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащее генератор, быстрого пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с. первым входом компаратора, выход которого подключен к шине первого выходного напряжения, а второй вход -. к выходу сумматора, счетчик импульсов и аналого-цифровой прео&разователь , отличающееся тем, что, с целью повышения линейности развертки, оно снабжЬно двумя комму таторами, блоком задержки, двумя цифроаналоговыми преобразователями, вспомогательным генератором быстрого пилообразного напряжения, вспомогательным компаратором, стробоскопическим преобразователем, импульсным генератором и арифметическим логич$ским блоком, первый выход которого связан е входом импульсного генератора , второй выход - с первым входом первого коммутатора, третий выход - . с первым входом второго коммутатора, четвертый выход - с входом второго цифроаналогового преобразователя, первый вход - с выходом счетчика импульсов , а второй вход - с выходом аналого-цифрового преобразователя, входом соединенного с выходом стробоскопического преобразователя, второй вход которого подключен к выходу генератора быстрого пилообразного напряжен1ия, а первый вход - к вь1ходу вспомогательного компаратора и второ му входу второго коммутатора, третий вход которого связан с шиной первого (Л выходного напряжения, а выхо; - с входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом первого ; цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к первому входу сумматора, шине второго выходного напряжения и первому входу вспомогательного компаратора, второй вход 00 которого связан с выходом вспомога vj тельного генератора быстрого пилооб-: со разного напряжения, входом соединенного с выходом импульсного генератора и входом блока задержки, вьрсод кото .рого подключен к второму входу первого коммутатора, третьим входом связанного с шиной сигнала синхронизации , а выходом - с входом блока синхронизации, причем выход второго цифроаналогового преобразователя соединен с вторь1м входом сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК! (19) (и)

ply) С 61 R 13/22

7900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3543806/18-21 (22) 21.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. и 15 (72) Ю.В.Кольцов, E.A.Ëåïèí и В.А.Вихарев (53) 681.142.9 (088.8) (56) 1. Рябинин 10.À. Стробоскопическое осциллографирование. M., "Советское.радио", 1972, с. 272.

2. Miku Т., Yamaguchi 8., Nagaki Y.

An Accurate 1)Ые-Band Automatic Maveform Analyzer.. 1ЕЕЕ Trans.1nstr

And Measur. Vol. 1M-26, N- 4, Dcc, 1977, рр, 279-219 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО СТРОБОСКО11ИЧЕС-КОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащее генератор. быстрого пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход — с первым входом компаратора, выход которого подключен к шине первого выходного напряжения, а второй вход — . к выходу сумматора, счетчик импульсов и аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения линейности развертки, оно снабжено двумя коммуl таторами, блоком задержки, двумя цифроаналоговыми преобразователями, вспомогательным генератором быстрого пилообразного напряжения, вспомогательным компаратором, стробоскопическим преобразователем, импульсным генератором и арифметическим логическим блоком, первый выход которого связан е входом импульсного генератора, второй выход — с первым входом первого коммутатора, третий выход— с первым входом второго коммутатора, четвертый выход — с входом второго . цифроаналогового преобразователя, первый вход — с выходом счетчика импульсов, а второй вход — с выходом .аналого-цифрового преобразователя, входом соединенного с выходом стро" боскопического преобразователя, вто рой вход которого подключен к выходу генератора быстрого пилообразного напряжейия, а первый вход — к выходу вспомогательного компаратора и второ" р му входу второго коммутатора, третий Е вход которого связан с шиной первого выходного напряжения, а выход — с входом счетчика импульсов, выход ко- (, торого соединен с входом первого цифроаналогового> преебразователя, выходом подключенного к первому входу сумматора, шине второго выходного напряжения и первому входу вспомога" тельного комнаратора, второй вход которого связан с выходом вспомога-. тельного генератора быстрого пилооб-; разного напряжения, входом соединен- © ного с выходом импульсного генератора и входом блока задержки, вЫход кото" :4Р рого подключен к второму входу первого коммутатора, третьим входом связанного с шиной сигнала синхронизации, а выходом " с входом блока «Ъ синхронизации, причем выход второго цифроаналоговОго1 преобразователя соединен с вторым входом сумматора.

1087900

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в прецизионных автоматизированных измерителях, включающих широ" кополосный стробоскопический осцил- 5 лограф.

Известно устройство стробоскопической развертки, содержащее синхронизатор, генераторы быстрого и медленного пилообразных напряжений и компаратор (lj

Недостком устройства является нелинейность формируемой развертки, обусловленная нелинейностью быстрого пилообразного напряжения на начальном участке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство стробоскопической развертки, содержащее генератор быстрого пилооб- 20 разного напряжения, вход которого .соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с первым входом компаратора, выход которого подключен к шине первого выходного напряжения, второй вход — к выходу сумматора, первый вход которого связан с выходом первого аналого-цифрового преобразователя, а второй вход — с выходом второго .аналого-цифрового преобразовате- 30 ля, входом соединенного с выходом счетчика импульсов н первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к .первому выходу калибратора первый выход — к входу первого аналого-цифрового преобразователя, а второй выход — к входу калибратора, второй выход которого связан с шиной второго выходного сигнала (2)

Недостатком известного устройства 40 является низкая линейность развертки.

Цель изобретения — повышение ли" нейности развертки.

Цель достигается тем, что устройство стробоскопической развертки, содержащее генератор быстрого пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока синхроииза": ции, а выход — с первым входом компаратора, выход которого подключен к 50 шиме первого выходного напряжения, а второй вход — к выходу сумматора, счетчик импульсов и аналого-ap4poso9

I преобразователь,снабжено двумя комму" татораии,блоком задержки, двумя цифро- 55! аналоговыми преобразователями,вспомогательным генератором быстрого пилообразного напряжения, вспомогатель". ным компаратором, стробоскопическим преобразователем, импульсным генератором и арифметическим логическим блоком, первый выход которого связан с входом импульсного генератора, второй выход — с первым входом первого коммутатора, третий выход — с первым входом второго коммутатора, четвертый выход — с входом второго цифроаналогового преобразователя, первый вход - с выходом счетчика импульсов, а второй вход — с выхо-. дом аналого-цифрового преобразователя, входом соединенного, с выходом. етробоскопического преобразователя, второй вход которого подключен к вь1ходу генератора быстрого пилообразного напряжения, а первый вход— к выходу вспомогательного компаратора и второму входу второго коммутатора, третий вход которого связан с шиной первого выходного напряжения, а выход - с входом счетчика импульсов,-выход которого соединен с входом первого цифроаналоговогоо преобразователя, выходом подключенного. к первому входу сумматора, шине вто-, рого выходного напряжения и первому входу вспомогательного компаратора, второй вход которого связан с выходом вспомогательного генератора быстрого пилообразного напряжения, входом соединенного с выходом импульс« ного генератора и входом блока задержки, выход которого подключен к второму входу первого коммутатора, третьим входом связанного с шиной сигнала синхронизации, а выходом - с входом блока синхронизации, причем выход второго:цифроаналоговогоз преобразователя соединен с вторым входом сумматора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема .устройства. устройство состоит из первого коммутатора ), импульсного генератора 2, блока 3 задержки, блока 4 синхронизации, вспомогательного гене- ратора 5 быстрого пилообразного напряжения (БПН), счетчика 6 импульсов, первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7, вспомогательного комцаратора 8, второго коммутатора 9, генератора lO быстрого пилообразного напряжения (ГБПН),, стробоскопического преобразователя ll, аналогоцифрового преобразователя

1087900 4 ние, при котором через него проходит задержанный блоком 3 сигнал импульс" ного генератора 2. Сигнал генерао тора 2 запускает вспомогательный

5.. генератор 5 и через некоторое время," обусловленное задержкой блока 3 -блок 4 .синхронизации. Блок 4 синхройиэации запускает генератор IО.Чтобы исклв чить нелинейность вспомогательного

БЛН, используется только его линей- ная часть. Вспомогательное БПН, необходимое длй обеспечения автоматического сдвига при снятии зависимости БПН генератора 10, поступает на второй вход вспомогательного ком" паратора 8, на первый вход которого с выхода ЦАП 7 подается аналоговый сигнал медленного пилообразного на:,напряжения (ИПН)> код которогб по(AIgI) 12, второго цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 13, сумматора

14с делителем напряжения,; компаратора 15 и арифметического логическог блока (АЛБ) 16.

Вход генератора 10 быстрого пилообразного. напряжения соединен с выходом блока 4 синхронизации, а выход - с первым входом компаратора

l5, выход которогб подключен к шине первого выходного напряжения, а второй вход — к выходу сумматора 14.

Первый выход арифметического логи" ческого блока 16 связан с входом импульсного генератора 2, второй,выход - с первым входом первого коммутатора 1, третий выход — с первым входом второго коммутатора 9, четвертый выход - с входом второго цияроаналогового1 преобразователя

13, первый вход — с выходом счетчика 6 импульсов, а второй вход - с выходом аналого-цифрового преобразо-. вателя 12, входом соединенного с выходом стробоскопического преобразователя 11, второй вход которого подключен к выходу генератора 10 быстрого пилообразного напряжения, а первый вход - к выходу вспомогатель- . ного компаратора 8 и второму входу 3О второго коммутатора 9, третий вход которого связан с шиной первого выходного напряжения, а выход — с входом счетчика 6 импульсов, выход которого соединен с входом первого .35 цифроаналогового преобразователя 7,. выходом подключенного к первому входу сумматора 14, шине второго вы" ходкого напряжения и первому входу вспомогательного компаратора 8, вто- 40 рой вход которого связан с выходом

0 вспомогательного генератора 5 быстро- . го пилообразного напряжения, вхо дом соединенного с выходом импульс-ного генератора 2 и входом блока 3 45 задержки, выход которого подключен " к второму входу первого комиутатора

1, третьим входом связанного с шиной сигнала синхронизации, а выходомс входом блока 4 синхронизации, при- 50 чем выход второго цифроаналогового преобразователя 13 соедйнен с вторым.входом сумматора !4.

Устройство работает следующим образом. 55

В информационном режиме при включении устройства сигнал АЛБ 16 пере- ключает первый коммутатор 1 в положеступает с выхода счетчика 6. Второй коммутатор 9 переключен в информа" ционном режиме АЛВ 16 в положение, при Котором очередной запуск счетчика 6 осуществляется выходным-сигналом вспомогательного компаратора 8.

После запуска генератор 10 начинает вырабатывать БПН, которое поступает на входы компаратора l5 и преобразователя Il. В момент равенства входных напряжений всномогааельный компаратор 8 выдает пульс, который поступает на первый вход преоб разователя 11, вследствие чего происходит стробирование БПН генератора .

10, На выходе преобразователя ll возникает сигнал ступенчатой формы, амплитуда которого равна значению

БПН в момент стробирования. Блок 3 задержки обеспечивает такую задержку, чтобы стробирование БПН осуществлялось с момента нарастания, т.е. с са1 мого начала, - Под действием сигнала с выхода вспомогательного компаратора 8 срабатывает счетчик 6 и вырабатывает код, соответствующий новому значению

ИПН. Ступенчатый сигнал после преобразования в АЦП 12 поступает в АЛБ 16.

Сигнал с выхода ЦАП 7(сигнал,NIIH) подается на шину .второго выходного напряжения. С приходом следующего импульса с генератора 2 все повторится, а так как .уровень МПН увеличивается, то стробирование БПН произойдет в следующей, точке (через время, А t по отношейию к предыдущему ) и вторая ступенька запомнится в ЬЛБ 16. Полный цикл информационного режима закончит1087900

ВЯКИПИ Заказ 2681/41 Тираж 7!1. Подписное

Филиап ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4 ся тогда, когда будет простробировано все БПН и информация об этом запишется в АЛБ .16 в виде последовательности ступенек, В режиме измерения АЛБ 16 переключает первый коммутатор 1 в положение, при котором через него проходит сигнал .синхронизации и отключает генератор 2.

Сигнал синхронизации поступает

10 на вход блока 4 синхронизации, выходной сигнал которого запускает генератор 10, и БПН поступает на первый вход компаратора 15. В это время в АЛБ 16 происходит выделение сигнала ошибки в результате.срав15 нения кода ., МПН и кода ИПН, полученного иэ БПН путем его стробирования. Сигнал ошибки после преобразований в ЦАП 13 складывается в сумматоре 14 с ИПН и поступает на второй вход компаратора 15. В момент совпадения входных напряжений на выходе компаратора 15 возйикает импульс. Второй. коммутатор 9 в режиме измерения переключен АЛБ.16

25 в положение, при котором выходной импульс компаратора 15 вызывает срабатывание счетчика 6, вырабатывающего новый код. С приходом следующего сигнала синхронизации все повторится, но, так как уровень ИПН увеличивается, с АЛЬ 16 поступит новый сигнал ошибки и компаратор 15 выдаст новый импульс, отстоящий от предыдущего на д t

Благодаря коррекции выходные импульсы компаратора 15 разнесены во времени на постоянную величину.

Изменяя коэффициент деления напряжения, снимаемого с выхода сумматора 14, можно изменять число точек стробирования. Информационный режим повторяется, если происходит переход на другую длительность развертки.

При переходе на другую длительность развертки длительность вспомогательногс БПН также изменяется, что обеспечивает постоянный шаг стробирования БПН в информационном режиме независимо от длительности развертки °

-Предлагаемое устройство обеспечивает линейность развертки благодаря коррекции нелинейности БПН путем введения сигнала ошибки, обусловленного нелинейностью БПН, в

ИНН. Закон нелинейности определяется с высокой точностью путем стробирования БПН. Нелинейность БПН компен сируется на скоростных развертках (вплоть до десятков пикосекунд на деление), при этом отпадает надобность в калибровочных сигналах, устраняется ошибка интерполяции и быстродействие устройства не ухудшается.