Запоминающий электронно-лучевой осциллограф

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографах и регистраторах сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей запоминающего электронно-лучевого осциллографа. Поставленная цель достигается введением новых элементов н функциональных связей. В предлагаемом осциллографе на мишень запоминающей ЭЛТ может быть записано m исследуемьпс сигналов , причем m соответствует числу информационных входов коммутатора. Положение каждого сигнала на поверхности мишени определяется автоматически в зависимости от числа записываемых сигналов. Первый исследуемый сигнал записывается в нижней зоне мишени, последний сигнал - в верхней. Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами ЭЛТ: размером окна, диаметром луча записи, а также возможностями оператора обрабатывать полученную информацию за короткое время, так как время воспроизведения в запоминающих ЭЛТ ограничено . 2 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU» 1385081

А1 (д) y G 01 R 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4133344/24-21 (22) 14. 10. 86 (46) 30.03.88. Бюл. ¹ 12 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) С.В.Денбновецкий, Ю.П.Донченко, Е.Ф.Клещевников, И.И.Орлов, Т.В.Шаприн и А.А.Суворов (53) 621.317.351(088.8) (56) Найделов А.И., Новопольский В.А.

Электронно-лучевые осциллографы, M. Энергоатомиздат, 1983. (54) ЗАПОМИНМОЩИЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ

ОСЦИЛЛОГРАФ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографах и регистраторах сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей запоминающего электронно-лучевого осциллографа.

Поставленная цель достигается введе. нием новых элементов и функциональных связей. В предлагаемом осциллографе на мишень запоминающей ЭЛТ может быть записано m исследуемых сигналов, причем m соответствует числу информационных входов коммутатора.

Положение каждого сигнала на поверхности мишени определяется автоматически в зависимости от числа записываемых сигналов. Первый исследуемый сигнал записывается в нижней зоне мишени, последний сигнал — в верхней.

Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами ЭЛТ: размером окна, диаметром луча записи, а также возможностями оператора обрабатывать полученную информацию за короткое время, так как время воспроизведения в запоминающих ЭЛТ ограничено. 2 ил.

1385081

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографах и регистраторах сигналов.

Цель изобретения — расширение функциональной возможности запоминающего электронно-лучевого осциллографа.

На фиг. 1 представлена структурная 1п схема запоминающего электронно-лучевого осциллографа; на фиг. 2 — временные диаграммы работы запоминающего электронно-лучевого осциллографа.

Запоминающий электронно-лучевой 15 осциллограф состоит из первого коммутатора 1, m информационных входов которого подключены к соответствующим входным клеммам, выход — к первому контакту первого резистора 2 (R1), 2О п входои управления — к соответствующим выходам двоичного счетчика 3, п входам цифроаналогового преобразователя 4 (ЦАП) и первым п входам бло. ка 5 сравнения, вторые и входов ко- 25 торого связаны с соответствующими и входами управления второго коммутато. ра 6, и входами блока 7 индикации и и выходами реверсивного двоичного счетчика 8, первый счетный вход ЗО (сложения) которого подключен к первому (неподвижному) контакту переклю. чателя 9 со средним положением, второй (неподвижный) контакт которого подключен к второму счетному входу (вычитания) реверсивного двоичного счетчика, а третий (подвижный) контакт — к выходу генератора 10 импульсов, выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к неинвертирую- 40 щему входу операционного усилителя

11, инвертирующий вход которого соединен с первым контактом второго резистора (R2) 12 и m, входами блока

13 резисторов, m выходов которого соединены с соответствующими m информационными входами второго коммутатора 6, выход которого подключен к выходу операционного усилителя 11 и первому контакту третьего резистора (КЗ) 14, второй контакт которого под- 5О соединен к входу предварительного усилителя 15, первому контакту четвертого резистора (R4) 16 и второму контакту первого резистора 2, вторые контакты второго резистора, 12 и четвертого резистора 16 подсоединены к общей шине, первый выход предвари.тельного усилителя 15 подключен к первому входу усилителя 17 синхронизации, второй выход — к второму входу усилителя 17 синхронизации, третий выход — к первому входу линии задержки (ЛЗ) 18, четвертый выход — к второму входу линии задержки 18, первый выход которой подключен к первому входу усилителя 19 Y а второй выходк второму входу усилителя 19 У, первый выход которого подсоединен к первой пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ) 20; а второй выход — к второй пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки 20, мишень которой подключена к первому выходу блока 21 управления, первая пластина горизонтального отклонения — к первому выходу усилителя 22 Х, вторая пластина горизонтального отклонения — к второму выходу усилителя 22 Х, вход которого подсоединен к первому выходу блока

123 развертки, первый вход которого подключен к входу внешней синхронизации, а второй вход — к выходу устройства 24 задержки, вход которого связан с выходом элемента 25 2 ИЛИ, первый вход кОторого связан с первым входом блока 21 управления и первым контактом кнопки 26 "Запись", второй контакт которой соединен с общей шиной, второй вход блока 21 управления связан с выходом блока 5 сравнения и с первым (установка счетчика в ноль) входом двоичного счетчика 3, второй (счетный) вход которого под" ключен к второму входу элемента 25

2 ИЛИ и первому выходу усилителя 27 подсвета, второй выход которого подключен к модулятору запоминающей электронно-лучевой трубки 20, а входк второму выходу блока 23 развертки, третий вход которой подключен к выходу элемента 28 2 И, первый вход которого соединен с выходом усилителя

17 синхронизации, а второй вход — с вторым выходом блока 21 управления.

Запоминающий электронно-лучевой осциллограф работает следующим образом.

Для записи и последующего отображения т исследуемых сигналов после мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20 по вертикали условно разбиваются на m равных зон. Линия нулевого уровня сигнала смещается в середину первой (нижней) зоны мишени

1385081 и производится запись первого исследуемого сигнала, затем линия нулевого уровня сигнала смещается в середину второй зоны мишени и производится

5 запись второго исследуемого сигнала и т.д, Таким образом будет записано

m исследуемых сигналов. Число записываемых сигналов устанавливается оператором. 10

Исследуемые сигналы поступают на

m информационных входов первого коммутатора 1, осуществляющего последовательное подключение каждого сигнала через первый резистор 2 ко входу предварительного усилителя 15, где суммируется с соответствующим напряжением вертикального смещения линии нулевого уровня. Величина смещения определяется уровнем напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 4 и коэффициентом усиления операционного усилителя 11, коэффициент усиления которого зависит от числа записываемых сигналов и определяется 25 величиной одного из резисторов (R13.1—

R13.m) блока 13 резисторов. Выбор резистора обратной связи осуществляется вторым коммутатором 6.

В исходном состоянии к входу предварительного усилителя 15 подключен исследуемый сигнал, поступивший на первый вход первого коммутатора 1.

Пусть необходимо записать на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20 m исследуемых сигналов. Подключают генератор 10 импульсов переключателем 9 к первому счетному входу (сложения) двоичного реверсивного счетчика 8 устанавливают его в сос1

40 тояние, соответствующее записи m исследуемых сигналов. В результате кодовое слово, поступившее с выхода этого счетчика на вход второго коммутатора б, управляет подключением со45 ответствующего резистора (R13.m) блоч ка резисторов 13 в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 11, устанавливая таким образом коэффициент усиления операционного усилителя. Начальное напряжение (фиг. 2.И9.1) с выхода цифроаналогового преобразователя 4 усиливается операционным усилителем 11 и суммируется на входе с первым исследуемым сигналом, смещая его в середину первой (нижней) зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20.

В момент нажатия кнопки 26 "Запись" на первом выходе блока 21 управления формируется положительный импульс (фиг. 2.И2), поступающий на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки 20 для стирания записанной на ней информации. В момент отпускания кнопки 26 "Запись" на втором выходе блока 21 управления формируется уровень логической единицы (фиг. 2,И3), поступающий на второй вход элемента

28 2 И, разрешая прохождение импульсов синхронизации (фиг. 2, И5) с выхода усилителя 17 синхронизации через элемент на третий вход блока 23 развертки. По положительному фронту импульса (фиг. 2, И1), формируемого кнопкой 26 "Запись" (момент отпускания.кнопки), поступающего через элемент 25 2 ИЛИ на вход устройства 24 задержки, на выходе этого устройства с задержкой на время от момента отпускания кнопки 26 "Запись" формируется отрицательный импульс (фиг.2.И4) выводящий из блокировки блок 23 развертки. По положительному фронту импульса синхронизации на первом выходе блока 23 развертки формируется линейно нарастающее напряжение (фиг.2, Иб), поступающее через усилитель 22 Х на горизонтально отклоняющие пластины запоминающей электронно-лучевой трубки 20, вызывая отклонение луча записи по горизонтальной оси мишени этой трубки. На втором выходе блока 23 развертки формируется импульс подсвета, поступающий на вход усилителя

27 подсвета, а со второго выхода этого усилителя на модулятор запоминающей электронно-лучевой трубки 20 осуществляя подсвет рабочего участка линейно нарастающего напряжения, Таким образом, первый исследуемый сигнал с третьего и четвертого парафазных выходов, поступающий через линию 18 задержки и усилитель 19 Y на вертикально отклоняющие пластины запоминающей электронно-лучевой трубки 20, записывается в первой зоне мишени этой трубки. Положительным фронтом импульса подсвета (фиг.2,И7) с первого выхода усилителя 27 подсвета переключается двоичный счетчик

3 и его состояние увеличивается на единицу. В результате ко входу предварительного усилителя 15 подключается первым коммутатором 1 второй исследуемый сигнал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 про5 1 38 08 исходит увеличение напряжения (фиг.2, И9.2). Зто напряжение суммируется после усиления дифференциальным усилителем 11 на входе предварительного

5 усилителя 15 с вторым исследуемым сигналом и смещает линию нулевого уровня этого сигнала в середину второй зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Положитель- 10 ный фронт импульса подсвета (фиг.2.

И7.), поступающего через элемент

25 2ИЛИ на вход устройства 24 задержки, запускает это устройство. На выходе устройства 24 задержки через время формируется отрицательный импульс (фиг. 2, И4), выводящий из блокировки блок развертки, и в момент синхронизации второй исследуемый сигнал записывается во вторую зону мише- 20 ни запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Задержка разблокировки развертки необходима для подготовки цифроаналогового преобразователя 4, двоичного счетчика 3, операционного усилителя 11 и блока 23 развертки к повторному запуску на время переходных процессов. Аналогично будет записан третий исследуемый сигнал, чет-. вертый,...m-ый. После записи в m-ю зону мишени запоминающей электроннолучевой трубки m-го исследуемого сигнала положительным фронтом импульса подсвета (фиг. 2, И?) с первого выхода усилителя 27 подсвета переключается двоичный счетчик 3 и его состоя- 35 ние увеличивается на единицу. В результате кодовое слово с выходов двоичного счетчика 3, поступающее на первые входы блока 5 сравнения, рав40 но кодовому слову, поступающему на вторые входы этого блока с выхода двоичного реверсивного счетчика 8. В .момент равенства этих кодовых слов на выходе блока 5 сравнения формируется отрицательный импульс (фиг.2, И8), поступающий на второй вход блока 21 управления, на втором выходе которого устанавливается уровень логического нуля (фиг. 2, ИЗ), блокирующий прохождение синхроимпульсов 50 с выхода усилителя 17 синхронизации через элемент 28 2 И на третий вход блока 23 развертки, исключая тем гамым последующие запуски блока 23 развертки, а следовательно, запись ис- 55 следуемых сигналов. Отрицательный импульс с выхода блока 5 сравнения поступает также на первый вход двоичного счетчика 3, возвращая его в начальное состояние. В результате ко входу предварительного усилителя 15 подключается первый исследуемый сигнал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 устанавливается начальное напряжение (фиг. 2, И9), смещающее линию нулевого уровня первого исследуемого сигнала в середину первой зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Для следующей записи m исследуемых сигналов необходимо нажать кнопку 26 "Запись".

Отображение выполняется постоянно, т.е. режим записи и стирания записанной информации выполняется при включенном прожекторе воспроизведения.

Оператор может наблюдать последовательное появление сигналов на экране запоминающей электронно-лучевой трубки 20, т.е. вначале высвечивается один исследуемый сигнал (записанный в первую зону мишени), затем два (записанные первый — в первую зону мишени, а второй — во вторую зону мишени) и т.д.

Таким образом, на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки может быть запиСано m исследуемых сигналов, положение каждого сигнала на поверхности. мишени определяется автоматически в зависимости от числа записываемых сигналов: первый исследуемый сигнал записывается в нижней зоне мишени, последний — в верхней.

Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами трубки (размер экрана, толщина линии луча записи) и возможностями оператора обработать полученную информацию за короткое время (время воспроизведения в запоминающих электронно-лучевых трубках ограничено).

Формула и з обретения

Запоминающий электронно-лучевой осциллограф, содержащий предварительный усилитель, первый выход которого подключен к первому входу усилителя синхронизации, второй выход — к второму входу усилителя синхронизации, третий выход — к первому входу линии задержки, а четвертый — к второму входу линии задержки, первый выход которой соединен с первым входом усилителя Y а второй выход — с вторым входом усилителя Y первый выход

138508 l которого подключен к первой пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки, а второй выход — к второй пластине вертикального отклонения запоминаю5 щей электронно-лучевой трубки, первая пластина горизонтального отклонения которой подключена к первому выходу усилителя Х, вторая пластина горизон- 10

-тального отклонения — к второму выходу усилителя Х, вход которого подсоединен к первому выходу блока развертки, первый вход которого подсое-. динен к входу внешней синхронизации, а второй выход — к входу усилителя подсвета, второй выход которого соединен с модулятором запоминающей электронно-лучевой трубки, первый выход блока управления подключен к мишени запоминающей электронно-лучевой трубки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, .он снабжен четырьмя резисторами, двоичным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем, блоком сравнения, вторым коммутатором, блоком индикации, реверсивным двоичным счетчиком, переключателем со средним положением, генератором импульсов, операционным усилителем, блоком резисторов, элементом 2И, элементом 2 ИЛИ, блоком задержки, кнопкой Запись", первым коммутатором, m информационных входов которого подключены к соответствующим входным клеммам, выход вЂ, к первому контакту первого резистора, и входов управления — к соответствующим и выходам двоичного счетчика и входам цифроУ

40 аналогового преобразователя и первым и входам блока сравнения, вторые и входов которого связаны с соответствующими и входами управления второго коммутатора, п входами блока индикации и п выходами реверсивного

I двоичного счетчика, первый счетный вход (сложения) которого подключен к первому (неподвижному) контакту переключателя со средним положением, второй (неподвижный) контакт которого подключен к второму счетному входу (вычитания) реверсивного двоичного счетчика, а третий (подвижный) кон,такт — к выходу генератора импульсов, .выход цифроаналогового преобразователя подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с первым контактом второго резистора и m входами блока резисторов, m выходов которого соединены с соответствующими т информационными входами второго коммутатора, выход которого подключен к выходу операционного усилителя и первому контакту третьего резистора, второй контакт которого подсоединен к входу предварительного усилителя, первому контакту четвертого резистора и второму контакту первого резистора, вторые контакты второго и четвертого резисторов подключены к общей шине, первый вход двоичного счетчика соединен с выходом блока сравнения и вторым входом блока управления, второй выход которого подключен к второ му входу элемента 2И, первый вход которого подключен к выходу усилителя синхронизации, а выход — к третьему входу блока развертки, второй вход которого подсоединен к выходу блока задержки, вход которого подключен к выходу элемента 2 ИЛИ, первый вход которого соединен .с первым вхо" дом блока управления и первым контактом кнопки "Запись",второй контакт которой соединен с общей шиной, второй вход элемента 2 ИЛИсоединен с первым выходом усилителя подсвета и вторым (счетным входом двоичного счетчика.

1385081

1385081 I I< I 11

1(I II

Составитель В.Григорьева

Редактор Н.Горват Техред Г1.Дидык

Корректор И. Эрдейи

Заказ 1410/43 Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное.Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4