Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования периодичес .ких электрических сигналов, в цифровых измерительных системах. Цель изобретения - повьшение точности преобразования. Это достигается вычислением среднего значения в делителе 13 кодов, что позволяет снизить составляющую погрешности преобразования , обусловленную величиной шага квантования в измерителе 7 временных интервалов. Причем в сумматоре 9 накапливается стробированное значение сигнала, а в сумматоре 10 -- число стробированных величин. Осциллограф также имеет стробоскопический преобразователь 1, аналогоцифровой преобразователь 2, генератор 3 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов управляемой длительности , формирователь 5 синхроимпульсов , формирователь 6 импульсов фиксированной длительности, оперативный запоминающий блок 8, блок И-НЕ 11, регистр 12, цифроаналоговые преобразователи 14 и 15 вертикального и горизонтального отклонений соответственно , индикатор 16, формирователь 17 задержанных импульсов.1 ил. § W

„„SU„„1465779 А1

СОКР СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1ЕСПУБЛИН (51}4 G 01 R 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21} 4273421/24-21 (22) 27.06.87 (46) 15.03.89. Бюп. И 10 (72) В.К.Чепалов, Н.P.Êàðïîâ и А.Д.Паламарчук (53) 621 317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 601621, кл. G 01 R 13/24, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 911341, кл. С 01 К 13/20, 1980. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ С АСИНХРОННОЙ ЗАПИСЬЮ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования периодичес.ких электрических сигналов, в цифровых измерительных системах. Цель изобретения — повышение точности преобразования. Это достигается вычислением среднего значения в делителе 13 кодов, что позволяет снизить составляющую погрешности преобразования, обусловленную величиной шага квантования в цифровом измерителе 7 временных интервалов. Причем в сумматоре 9 накапливается стробированное значение сигнала, а в сумматоре

10 †. число стробированных величин.

Осциллограф также имеет стробоскопический преобразователь 1, аналогоцифровой преобразователь 2, генератор 3 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов управляемой длительности, формирователь 5 синхроим" пульсов, формирователь 6 импульсов фиксированной длительности, оперативный запоминающий блок 8, блок И-НЕ

11, регистр 12, цифроаналоговые преобразователи 14 и 15 вертикального и горизонтального отклонений соответственно, индикатор 16, формирователь

17 задержанных импульсов.1 ил.

1465779

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использонано для исследования периодических электрических игналов, в цифровых

) измерительных системах °

Цель изобретения — повьппение точ,ности преобразования.

На чертеже представлена Функциональная электрическая схема стробоскопического цифрового осциллографа с асинхронной записью.

Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью содержит стробоскопический смеситель аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, генератор 3 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов уп равляемой длительности, формирователь 5 синхроимпульсов, формирователь 6 импульсов фиксированной длительности, цифровой измеритель 7

Временных интервалон|, оперативный, запоминающий блок.(ОЗБ) 8, первый сумматор 9, второй сумматор 10Ä блок

И-НЕ 11, регистр 12, делитель 13 кодов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14 вертикального отклонения, ЦАП 15 гориэонтальйого отклонения, индикатор 16, формирователь 17 задержанных импульсов.

Причем стробоскопический смеситель 1 информационным входом соединен с входом формирователя 5 синхроимпульсов, а выходом через АЦП 2 соединен с вторым входом первого сумматора 9. Второй выход генератора стробирующих импульсов 3 через последовательно соединенные формирователь 4 импульсов управляемой длительности, 40 цифровой измеритель 7 временных интервалов соединен с адресным входом оперативного запоминающего блока 8.

Второй вход формирователя 4 импульсов управляемой длительности че- 45 реэ формирователь 6 импульсов фиксированной длительности соединен с выходом формирователя 5 синхроимпульсов. Выход формирователя 6 импульсов фиксированной длительности через формирователь 17 задержанных импульсов соединен с входом записи регистра 12, информационные входы которого объединены с входами делителя 13 и с выходами оперативного эапоминакщего блока 8. Выход целителя через ЦАП соединен с входом вертикального отклонения индикатора 16, вход горизонтальнога отклонения которого через ЦАП 15 соединен с третьим выходом оперативного запоминающегс блока 8, адресный вход которого соединен с выходом измерителя временных интервалов 7, первый информационный вход— с выходом первого сумматора 9, а второй — с выходом второго сумматора 10.

Выход переполнения последнего =терез инвертирующий вход блока И-HE 11 соединен с входом записи оперативнозапоминающего блока 8. Второй вход блока И-HE 11 соединен с вторым выходом формирователя 17 задержанных импульсов. Второй вход второго сумматора 10 соединен с шиной "1", а его первый вход соединен с вторым выходом регистра 12.

В исходном состоянии ячейки ОЗБ 8 и цифровой измеритель 7 временных интервалов обнулены. В процессе работы производится запись участка исследуемого сигнала U(I:) длительностью

Т р (Т О вЂ” время опережения запуска развертки; U с — уровень синхронизации).

Формирователь 5 синхроимпульсов вырабатывает импульсы в момент сравнения сигнала U(I:) с уровнем синхронизации U . Каждый синхроимпульс запускает формирователь 6 импульсов фиксированной длительности, формирующий импульсы постоянной длительности Т y = Т < — Т, Генератор 3 строби жуль -ов вырабатывает последовательность импульсов, несинхронных с исследуемым сигналом. Поэтому стробимпульсы могут показать в любую точ- ку исследуемого сигнала П(с). Результаты схробирования с выхода смесителя

1 подаются на вход АЦП 2, преобразуются в код и после определения адреса момента стробирования и установки соответствующего кода на адресном входе ОЗБ 8 поступают через сумматор

9 на первый информационный вход ОЗБ 8.

Одновременно строб-импульсы запус- кают формирователь 4 импульсов управляемой длительности.Т, который возвращается в исходное состояние задним фронтом импульсов формирователя

6 импульсов фиксированной длительности Т . Длительность временного интервала Т р — Т„, определяющая временное положение строб-импульса, преобразуется в код цифровым измерителем 7 временных интервалов. Этот код служит адресом ОЗБ 8, по которо.— му записывается код выборки, произИмпульсом, поступающим с второго выхода формирователя !7 задержанных импульсов через блок И-НЕ 11 на вход записи, ОЗБ 8 кратковременно переводится из режима считывания в режим записи, и коды, присутствующие на обоих информационных входах, записываются в ОЗБ 8 по данному адресу.

Для того, чтобы не произошло переполнения ячеек ОЗБ 8 при многократном суммировании ввиду ограниченной разрядности ячейки, в схему введены элементы, ограничивающие число сумми-! к рований.

При появлении на входе сумматора

10 максимального при данной разрядности кода, то есть 111. ° 11, код на выходе сумматора 1О будет иметь значение 000...00 и уровень "1" на выходе переполнения сумматора. Этот уровень поступает на вход блока И-НЕ

11 и запрещает запись кода в ОЗБ 8 по данному адресу, в результате ко28 ды — как суммарный,. так и код числа суммирований — остаются прежними.

В режиме считывания коды с второго и третьего выходов ОЗБ 8 поступают на делитель 13 кодов, на выходе кото а рого формируется код, представляющий собой частное от деления суммарного кода на число суммирований, т.е. усредненное значение отсчета. Это значение преобразуется в напряжение с помощью ЦАП 14 вертикального отклонения и подается на индикатор 16, на другой вход которого поступает напряжение с выхода ЦАН 15 горизонтального отклонения, соответствующего адресу

40 считываемой ячейки. В результате .на индикаторе отображается точка, соответствующая мгновенному значению сигнала U(t). При сиене адресов ОЗБ

8 отображается форма сигнала 0(с).

4Я

Причем отображение производится еще до того, как окончен процесс записи, что позволяет наблюдать на экране процесс усреднения отсчетов. з 14 веденной в момент прихода данного строб-импульса.

ОЗБ 8 большую часть времени находится в режиме считывания . На выходе записи (т.е. на выходе блока И-HE

11) при этом потенциал " 1", а при подаче "О" происходит запись в ОЗБ

8. Такой режим является характерным для большинства интегральных микросхем памяти.

Поскольку стробирование сигнала ведется несинхронными строб-импуль" сами, в ОЗБ 8 запись в процессе преобразования производится несколько раз по одному и тому же адресу, т.е. в одну и ту же ячейку.

Наличием сумматора 9 и регйстра

12 обеспечивается режим, в котором при записи в одну и ту же ячейку новый код в ячейке ОЗБ 8 не стирает старого, а суммируется с ним. Несколько разрядов в каждой ячейке ОЗБ

8 отводятся для хранения числа суммирований.

Задним фронтом импульса запускается формирователь !7 задержанных импульсов, который формирует импульс с задержкой Т>, необходимый для установления кода цифрового измерителя

7 временных интервалов и адреса считываемой ячейки на ОЗБ 8. Когда переходный процесс установки адреса оканчивается, код с второго и третьего выходов ОЗБ 8 импульсом записывается в регистр 12. Код по второму выходу

ОЗБ 8 представляет собой информацию о мгновенном значении сигнала в момент прихода строб-импульса, сформировавшего данный адрес.

Код по третьему выходу представляет собой информацию о числе суммирований кодовых отсчетов по данному адресу. После записи в регистр 12 эта информация появляется соответственно на первом и.втором выходах регистра

12. Код, присутствующий на выходе

АЦП 2 и представляющий собой мгновенное значение сигнала, соответствующее данному адресу на данном такте, складываются с выходным кодом регистра 12 по первому выходу с помощью сумматора 9 и поступает на первый информационный вход ОЗБ 8. На втором информационном входе ОЗБ 8 присутствует код с выхода сумматора

10. Этот код представляет собой код с третьего выхода ОЗБ 8, увеличенный на единицу.

65779 4.

Формула н з о б р е т е н и я

Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью, содержащий стробоскопический смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом формирователя синхроимпульсов, выход с входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход — с первым

Составитель И.Кринов

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Касарда

«Мб

Заказ 939/44 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 14657 выходом генератора строб-импульсов, второй выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов управляемой длительности, второй вход которого соединен с выходом фор5 мирователя импульсов фиксированной длительности, вход последнего соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, цифровой измеритель временных интервалов, выход которого соединен с адресным входом оперативного запоминающего блока, цифроана" логовые преобразователи вертикального и горизонтального отклонения ° Выходами соединенные с входами индикатора, вход цифроаналогового преобразователя горизонтального отклонения соединен с первым выходом оперативного запоминающего блока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, вводятся первый. и второй сумматоры, делитель кодов, регистр, блок И-НЕ и формирователь задержанных имнуль- 2б сов, причем второй и третий выходы оперативного запоминающего блока соединены соответственно с первым и вторым входами делителя кодов и первым

79 6 и вторым входами регистра, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым информационными вхо, дами оперативного запоминающего блока, второй вход первого сумматора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход второго сумматора соединен с шиной логической "1", выход формирователя импульсов управляемой длительности соединен с входом цифрового измерителя временных интервалов, выход делите- . ля кодов соединен с входом цифроаналогового преобразователя вертикального отклонения, выход формирователя импульсов фиксированной длительности соединен с входом формирователя задержанных импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом записи регистра и первым входом блока И-НЕ, вторым инвертирующим входом соединенной с выходом переполнения второго сумматора, а выходом с входом записи оперативного запоминающего блока.