Электронно-лучевой осциллограф

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке осциллографической аппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности и оперативности измерений. Исследуемые сигналы с сигнальных шин 3 и 4 поступают на входы каналов (К) 1 и 2, в которых нормируются, усиливаются или ослабляются. С выходов К1, К2 сигналы подаются на входы тракта горизонтального отклонения (ТГО) 5 и на входы коммутатора каналов (КК) 6. В ТГО 5 сигналы используются для синхронизации колебаний линейно изменяющегося напряжения. КК 6 работает в одном из четырех режимов: l, II, II, . Режим работы КК 6 устанавливается коммутатором 13 рода работы посредством блока 7 управления. В режиме I или II на выходе КК 6 имеется один исследуемый сигнал, соответствующий К 1 или К 2. В режиме I и II на выходе КК 6 попеременно появляются сигналы с К 1 и К 2. В режиме I + + II на выходе КК 6 имеется три сигнала: два слагаемых с К 1 и К 2 и суммарный. Введение двух делителей 17, 18 числа импульсов на три, одного делителя 15 числа импульсов на два, шины 16 логической 1, четырех элементов И 20, 22, 23, 24, элемента ИЛИ 19, инвертора 25, сумматора 21, генератора 26 импульсов, триггера 14 расширяет функциональные возможности осциллографа за счет наблюдения в режиме на экране электронно-лучевой трубки 9 изображения трех согласованных во времени сигналов: двух слагаемых и суммарного, причем последний вьщеляется повышенной яркостью . Осциллограф также содержит усилитель 8, канал 10, элемент И 11, блок 12 формирования импульсов гашения . 2 ил. в (Л 4ib 4 to СО tc ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1442922 А1 (51)4 G 01 R 13 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Рив 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4235190/24-21 (22) 24.04.87 (46) 07.12,88. Бюл. Ф 45 (72) О.Б.Проць (53) 621.317.75(088.8) (56) Осциллограф С1-93. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. (54) ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке осциллографической аппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности и оперативности измерений. Исследуемые сигналы с сигнальных шин 3 и 4 поступают на входы каналов (К) 1 и

2, в которых нормируются, усиливаются или ослабляются. С выходов К1, К2 сигналы подаются на входы тракта горизонтального отклонения (ТГО) 5 и на входы коммутатора каналов (КК)

6. В ТГО 5 сигналы используются для синхронизации колебаний линейно изменяющегося напряжения. КК 6 работает в одном из четырех режимов: "I

"II!! "I!! "II!! "I!!+!!II!! Р работы KI< 6 устанавливается коммутатором 13 рода работы посредством бло» ка 7 у-правления. В режиме "I" или

"II" на выходе КК 6 имеется один исследуемый сигнал, соответствующий

К i или К 2, В режиме "I" и "II на выходе КК 6 попеременно появляются сигналы с К 1 и К 2. В режиме "I" +

+ "II" на выходе КК 6 имеется три сигнала: два слагаемых с К 1 и К 2 и суммарный. Введение двух делителей

17, 18 числа импульсов на три, одного делителя 15 числа импульсов на два, шины 16 логической "1!!, четырех элементов И 20, 22, 23, 24, элемента

ИЛИ 19, инвертора 25, сумматора 21, генератора 26 импульсов, триггера Ж

14 расширяет функциональные возможно- у сти осциллографа за счет наблюдения в режиме "I +"II" на экране электронно †лучев трубки 9 изображения трех согласованных во времени сигналов: двух слагаемых и суммарного, причем последний выделяется повышенной яркостью. Осциллограф также содержит 4! усилитель 8, канал 10, элемент И 11, фала@ блок 12 формирования импульсов гаше- Я ния. 2 ил, ©

1442922

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке осциллографической аппаратуры.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение точности и оперативности измерений.

На фиг.1 изображена структурная схема осциллографа; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Осциллограф содержит каналы 1 и 2, сигнальные шины 3 и 4, тракт 5 горизонтального отклонения, коммутатор

6 каналов, блок 7 управления, усилитель 8, электронно-лучевую трубку 9, канал 10 "Е", первый элемент И 11, блок 12 формирования импульсов гашения, коммутатор 13 рода работы,триггер 14, делитель 15 числа импульсов на два, шину 16 логической единицы, первый делитель 17 числа импульсов на три, второй делитель 18 числа импульсов на три, элемент ИЛИ 19, второй элемент И 20, сумматор 21, третий элемент И 22, четвертый элемент И

23, пятый элемент И 24, инвертор 25, генератор 26 импульсов.

Входы каналов 1 и 2 подключены к 30 сигнальным шинам .3 и 4, а выходы— к первым и вторым входам тракта 5 горизонтальнОго отклонения и коммутатора 6 каналов, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами блока 7 управления, выход через усилитель 8 — с вертикально отклоняющими пластинами ЗЛТ 9, модулятор которой связан с выходом канала 10 "Z", горизонтально отклоняющие пластины — с первым выходом ао тракта 5 горизонтального отклонения, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента И 11, вторым входом подсоединенного к выходу блока 12 формирования импульсов гашения, первый, второй и третий выходы коммутатора 13 рода работы соединейы соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 7 управления, первый вход триггера 14 под- 50 ключен к выходу делителя 15 числа импульсов на два, второй вход — к шине 16 логической единицы, а выход к первому входу первого делителя 17 числа импульсов на три, второй вход 55 которого связан с входом второго делителя 18 числа импульсов-на три, с выходом элемента ИЛИ 19, с входом делителя 15 числа импульсов на два, с входом блока 12 формирования импульсов гашения и четвертым входом блока 7 управления, пятый и шестой входы которого подключены к выходам первого 17 и второго 18 делителей числа импульсов на три, а первый и второй выходы — к первому и второму входам элемента И 20, выход которо

ro связан с первым входом сумматора 21, вторым входом соединенного с выходом элемента И 11, а выходом — с входом канала 10 "Е", причем первый и второй входы элемента ИЛИ 19 связаны соответственно с выходами элементов И 22 и 23, первый вход последнего соединен с выходом элемента И 24, второй вход — с третьим выходом тракта 5 горизонтального отклонения и через инвертор 25 — с первым входом элемента И 22, второй вход которого подключен к генератору 26 импульсов, третий вход — к четвертому выходу коммутатора .13 рода работы и первому входу элемента И 24, вторым входом соединенного с четвертым выходом тракта 5 горизонтального отклонения.

Осциллограф работает следующим образом.

Исследуемый сигналы с сигнальных шин 3 и 4 поступают на входы каналов

1 и 2, в которых номируются (усиливаются или ослабляются). С выходов этих каналов сигналы подаются на первые и вторые входы тракта 5 горизонтального отклонения и коммутатора б каналов. В тракте 5 горизонтального отклонения сигналы используются для синхронизации колебаний линейно изменяющегося напряжения.

Коммутатор 6 каналов работает в одном из четырех режимов: I" "II"

"I" и "II" и ."I"+"II". Режим работы коммутатора 6 каналов устанавливается коммутатором 13 рода работы посредством блока 7 управления.

В режиме "I" или "II" на выходе коммутатора 6 каналов имеется один исследуемый сигнал, соответствующий каналу 1 или 2.

В режиме "Х" и "II" на выходе коммутатора б попеременно появляются сигналы с каналов 1 и 2. На "медленных" развертках, когда исследуются низкочастотные сигналы, последние попеременно поступают на выход коммутатора 6 в течение прямого хода развертки, а на "быстрых" развертках — попеременно после каждого прямого хода. В течение первого прямо1442922

ro хода развертки на выходе коммутатора появляется сигнал с канала 1, в течение второго прямого хода сигнал с канала 2, затем, снова — с канала 1 и т.д.

В режиме I»»+ II на выходе коммутатора 6 каналов имеется три сигнала: два слагаемых с каналов 1 и 2 и суммарный. Как и в режиме Х и

II все три сигнала на "медленных развертках попеременно поступают на выход коммутатора 6 каналов в течение прямого хода развертки,,а на

lt » быстрых развертках — поперменно после каждого прямого хода.

В режиме ? или 11» на втором и третьем выходах коммутатора 13 рода работы устанавливаются логические

It »

О, которые, поступая на второй и третий входы блока 7 управления, запрещают прохождение на его первый и второй выходы сигналов управления с четвертого, пятого и шестого входов.

Одновременно »О» на четвертом выхо- 25 де коммутатора 13 рода работы запрещает прохождение импульсных сигналов через элемент И 22 с генератора

26 импульсов и через элемент И 24 с тракта 5 горизонтального отклоне- ЗО ния. Выбор режима »I» или »II» осуществляется сигналом управления по первому выходу коммутатора 13 рода работы. В режиме »I» на первый вход блока 7 управления поступает "1", 35 которая обеспечивает на третьем и четвертом входах коммутатора 6 каналов »1» и »0». Логическая »1» на третьем входе коммутатора 6 разре— шает прохождение сигнала на его выход с канала 1, а логический »0» на четвертом входе запрещает прохождение сигнала с канала 2. В режиме "II» на первый вход блока 7 управления поступает »0", который устанавливает на третьем и четвертом входах коммутатора 6 каналов »О" и

"1». При этом сигнал с канала 1 через коммутатор не проходит, а проходит сигнал с канала 2.

В режиме "I» »II на третьем выходе коммутатора 13 рода работы устанавливается »О», а на остальных выходах "1». Наличие »О» на третьем входе блока 7 управления запрещает прохождение через него импульс ных сигналов с пятого и шестого входов. Управление блоком 7 осуществляется импульсным сигналом, поступающим на его четвертый вход. JIoгическая "1» на первом входе элемента И 24 разрешает прохождение через него импульсного сигнала с четвертого выхода тракта 5 горизонтального отклонения, а "1» на третьем входе элемента И 22 разрешает его работу по другим входам. На медленных развертках на третьем выходе тракта

5 горизонтального отклонения устанавливается 0,который, поступая на второй вход элемента И 23, запрещает дальнейшее прохождение. импульсного сигнала, поступающего на его первый вход с тракта 5. Одновременно логическйй »0» на входе инвертора 25 обеспечивает на первом входе элемента И 22 логическую »1» и разрешает прохождение через него импульсного сигнала с генератора 26 импульсов.

Этот сигнал через элемент ИЛИ 19 поступает на четвертый вход блока 7 управления, а с его второго выхода— на четвертый вход коммутатора 6 каналов, На третий вход коммутатора 6 поступает противофазный, по отношению к импульсам на четвертом входе, импульсный сигнал. Частота следования импульсов существенно превышает частоту следования развертывающего напряжения, что обеспечивает попеременное и в течение прямого хода развертки подключение на выход коммутатора

6 каналов сигналов с канала 1 и 2.

На "быстрых" развертках, когда частота следования развертывающего напряжения соизмерима с частотой сигнала генератора 26 импульсов, на третьем выходе тракта горизонтального отклонения устанавливается »1». Эта

»1» посредством инвертора 25 устанавливает на первом входе элемента И 22 логический »О", который запрещает прохождение через него импульсного сигнала с генератора 26 импульсов.

Одновременно »1» на втором входе элемента И 23 разрешает прохождение через него импульсов с четвертого выхода тракта 5 горизонтального отклонения, которые через элемент ИЛИ 19 поступают на четвертый вход блока 7 управления. Сформированные в этом блоке два противофазные импульсные сигналы подаются на третий и четвертый входы коммутатора 6 каналов, который обеспечивает попеременное подключение исследуемых сигналов на его выход: в течение первого прямого

1442922 хода развертки с канала l в течение второго прямого хода — с канала

2, затем, снова с канала 1 и т.д.

В режиме "I"4"II" на первом и втором выходах коммутатора l3 рода ра5 боты устанавливаются "0", а на третьем и четвертом выходах — "1". Указанные логические состояния обеспе55 чивают прохождение с пятого и шестого входов блока 7 управления импульсных сигналов соответственно на третий и четвертый входы коммутатора 6 каналов. Аналогично как и в режиме

"I" и "II" логическая "1" на четвертом выходе коммутатора 13 рода работы разрешает прохождение на выход элемента ИЛИ 19 импульсного сигнала: на " медленных развертках — с генератора 26 импульсов, а на "быстрых" .развертках — с четвертого выхода тракта 5 горизонтального отклонения.

С выхода элемента ИЛИ 19 импульсный сигнал поступает на второй вход первого и вход второго делителей 17 и !8 числа импульсов на три и вход делителя 15 числа импульсов на два. Первый перепад О/1 импульсного сигнала (момент t,, фиг.2а) на входе второго делителя 18 числа импульсов на три on11 30

1 рокинет его в состояние 1" (момент

t, фиг.2 б), а третий перепад О/1 в "0" (момент t, фиг.2 6), затем, последующий перепад О/1 — в "1" (момент t, фиг.2 г) и т.д. Образовавшийся на выходе делителя 18 импульсный сигнал (фиг.2Б) через блок 7 управления поступает на четвертый вход коммутатора 6 каналов. С выхода делителя 15 числа импульсов на два сигнал (фиг.2s) поступает на первый вход триггера 14 и первым перепадом 1/О опрокидывает его в состояние "1" (момент t,, фиг.2 ) и тем самым разрешает работу первого делителя 17 числа импульсов на три. Образовавшийся на его выходе импульсный сигнал (фиг.2 а) поступает через блок 7 управления на третий вход коммутатора

6 каналов. Импульсы управления на третьем и четвертом входах коммута- 50 тора 6 разрешают прохождение на его выход исследуемых сигналов: в промежутке t — с с канала 2, в промежутке t -t с канала 1, в промежутке

t †t суммарного с каналов 1 и

2, в промежутке г. — с снова с канала 2, в промежутке t - t снова с канала 1, в промежутке t < — с cnoва суммарного с каналов 1 и 2 и т.д.

Таким образом, на выходе коммутатора 6 каналов попеременно появляются слагаемые и суммарные сигналы.

Выбранный при помощи коммутатора

6 каналов сигнал поступает на усилитель 8, в котором усиливается и подается на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Линейно изменяющееся напряжение с первого выхода тракта 5 горизонтального отклонения подается на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ

9 и обеспечивает временную развертку сигнала. Синхронизация колебаний линейно изменяющегося напряжения осуществляется исследуемыми сигналами, поступающими на первый и второй входы тракта 5 горизонтального отклонения. Синхронные с линейно изменяющимся напряжением прямоугольные импульсы для управления яркостью луча формируются следующим образом.

В режнмах "I" или II 1 на втором входе элемента И 11 устанавливается

"1", а на первом входе сумматора 21— логический "0". Импульсы управления яркостью луча (фиг.2 ) с второго выхода тракта 5 через элемент И 11, сумматор 21 и канал 10 "2" поступают на модулятор ЭЛТ 9, отпирая ее на время прямого и запирая на время обратного ходов пилообразного напряжения. В режиме Т и ТХ, когда в течение одного хода развертки на экране ЭЛТ попеременно появляются сигналы с каналов 1 и 2, на выходе блока 12 в моменты переключения каналов (с,, с „, tg ) устанавливаются кратковременно "О" (фиг.2 ). Образовавшийся импульсный сигнал через элемент И 11, сумматор 21 (на первом входе сумматора "0") и канал 10 "Z" поступает на модулятор ЭЛТ 9, запирая ее в моменты (t» й,, t фиг.2 ) . В режиме "Е"+"II" импульсы, поступающие с первого 17 и второго 18 делителей на входы элемента

И 20, устанавливают на его выходе в промежутках передачи сумматорного исследуемого сигнала "1" (t 3 - t 4, t.g — l фиг.2 к),а в остальное время — "0". Образовавшиеся импульсы на первом (фиг.2 к) и втором (фиг.23) входах сумматора 21 складываются в нем и через канал 10 "Z" подаются на модулятор ЭЛТ 9 (фиг.28) . В промежутках развертывания исследуемых

1442922 сигналов с каналов 1 и 2 (t, — с

С С 3 t — t фиг . 2) Э31Т 9 от— пирается слабее, а в промежутках развертывания суммарного исследуемого сигнала с каналов 1 и 2 (t3 фиг.2) — сильнее. Это обеспечивает большую яркость изображения суммарного и меньшую яркость изображений слагаемых сигналов на экране ЭЛТ.

Осциллограф обеспечивает расшире-. ние функциональных возможностей, по1 вышение оперативности и точности измерений в режиме "I" + "II" за счет формирования на экране ЭЛТ изображения трех строго согласованных во времени сигналов: двух слагаемых и суммарного. Изображение последнего выделяется повышенной яркостью.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Электронно-лучевой осциллограф, содержащий каналы I и "II, входы которых подключены к сигнальным шинам, а выходы — к первым и вторым входам тракта горизонтального отклонения и коммутатора каналов, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управления, выход через усилитель соединен с вертикально отклоняющими пластинами ЭЛТ, модулятор которой связан с выходом канала Z, горизонтально отклоняющие пластины соединены с первым выходом тракта горизонтального отклонения, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента И, вторым входом подсоединенного к выходу бло1ка формирования импульсов гашения, первый, второй и третий выходы коммутатора рода работы соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повышении точности, в него введены два

5 делителя числа импульсов на три и один делитель на два, шина логической единицы, четыре логических элемента И, элемент ИЛИ, инвертор,сумматор, генератор импульсов и триггер, первый вход которого соединен с выходом делителя числа импульсов на два, второй вход — с шиной логической единицы, выход — с первьй входом первого делителя числа импульсов на три, второй вход которого соединен с входом второго делителя числа импульсов на три, с выходом элемента ИЗИ, с входом делителя числа импульсов на два, с входом блока формирования импульсов гашения и четвертым входом блока управления, пятый и шестой входы которого подключены к выходам первого и второго делителей числа импульсов на три, а первый и второй выходы — к первому и второму входам второго элемента И, выход которого соединен с первым входом сумматора, вторым входом соединенного с выходом первого элемен— та И, а выходом — с входом канала Z, причем первый и второй входы элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первый вход последнего соединен с выходом пятого элемента И, второй вход — с третьим выходом трак. та горизонтального отклонения и через инвертор с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к генератору импульсов, третий вход — к четвертому выходу коммутатора рода работы и первому входу пятого элемента И, вторым входом соединенного с четвертым выходом тракта горизонтального от4 клонения °

f442922

4q 45 6 1

Тираж 772 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-Заказ 6380/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Григорьевский

Редактор К.Папп Техред Л.Сердюкова Корректор N.Ìàêñèìèøèíåö