Стробоскопический осциллограф

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

879478

J

Л г Г (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 100 1.80 (21) 2866291/18-21 (51)М. Кл. с присоелинением заявки №

G 0I R 13/20

9кударстекккый кемктет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.81. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания О7.11.81

Io делам кэобретеккй к открытки (53) УДК 621.317. .755(088.8) (72) Автор изобретения

И.Г.Замек (71) Заявитель (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении высокочувствительных стробоскопических осциллографов.

Известен стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока стробоскопической развертки, второй вход — с первым выходом блока стробоскопической развертки, а выход — с вертикально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, горизонтально отклоняющие пластины которой подключены ко второму выходу блока стробоскопической развертки (1 1.

Недостатком этого устройства являются низкие чувствительность и точность воспроизведения сигнала, обусловленные наличием амплитудных шу,мов и нестабильности синхронизации.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и первым входом блока стробоскопической развертки, а второй вход — с первым выходом блока стробоскопической развертки, второй вход которого подключен к первому выходу блока выбора длительности, третий вход — к первому выходу блока выбора числа точек развертки, а второй выход — к горизонтально отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки, и аттенюатор с программным управлением, первый вход которого через переключатель связан с выходом усилителя преобразователя, второй и третий вхо ды — со вторыми выходами блоков вы879478 4 йения положения стробимпульса и электронно-лучевой трубки 8.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал подается на первый вход стробоскопического преобразователя 1 и первый вход блока 4 развертки. На второй вход преобразователя 1 с первого выхода блока 4

10 развертки поступают стробимпульсы. с периодом повторения Т р = - F

Длительность Т стробоскопической развертки устанавливается блоком 5, а число точек развертки Я вЂ” блоком б.

15 С выхода преобразователя 1 на вход блока 2 коррекции подается преобразованный сигнал с полосой

Fc

ПР Я р бора, а выход — со входом усилителя преобразователя 1 2 ).

Недостатком этого устройства являются низкие чувствительность, стабильность синхронизации и точность воспроизведения сигнала, обусловленные наличием амплитудных шумов pas личных типов и искажениями сигнала в начале развертки.

С целью повышения чувствительности, стабильности синхронизации и точности воспроизведения сигнала стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и первым входом блока стробоскопической развертки, а второй вход — с первым выходом блока стробоскопической развертки, второй вход которого подключен к первому выходу блока выбора длительности ра.звертки, третий вход— к первому выходу блока выбора числа точек развертки, а второй выход— к горизонтально отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки, снабжен блоком коррекции, программно-управляемым фильтром низких частот и программно-управляемым блоком задержки изменения положения стробимпульса, первый вход которого связан со вторым выходом блока выбора числа точек Развертки и вторым входом фильтра, второй вход — с третьим выходом блока стробоскопической развертки и третьим входом фильтра, третий вход — со вторым вьглодом блока выбора длительности развертки и четвертым входом фильтра, а выход — с четвертым входом блока стробоскопической развертки, пятым входом соединенного со вторым выхо" дом блока коррекции, вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, а выход — к первому входу фильтра, выход которого связан с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства, Оно состоит из стробоскопического преобразователя 1, блока 2 коррекции, программно-управляемого фильтра 3 низких частот, блока 4 стробоскопической развертки, блока 5 выбора длительности развертки, блока б выбора числа точек развертки, программноуправляемого блока 7 задержки изме0,35 где F = — — полоса спектра сигС ;С нала, 25 R — коэффициент трансформации, — длительность фронта сигнала.

В блоке 2 коррекции периодически

30 определяются мгновенные значения напряжения на плоской начальной части и мгновенное значение напряжения на средней части фронта преобразован" ного импульсного сигнала. Изменение этих мгновенных значений напряжений обусловлено влиянием амплитудных шумов и нестабильности синхронизации.

Блок 2 осуществляет коррекцию на определенные значения смещений поло- .

40 жения сигнала по вертикали и горизонтали, тем самым компенсируя медленные компоненты шума и нестабильности синхронизации, характерное время .изменения которых больше периода коррекции m Т. о

С первого выхода блока 2 коррекции сигнал и шум поступают на первый вход фильтра 3, уменьшающего высокочастотные компоненты шума. Полоса фильтра 3 может быть выбрана меньше частоты повторения стробимпульсов в число раз, равное числу точек, приходящихся на изображение фронта сигнала

55 (Тр 1 т

Минимальное значение Т равное длительности времени нарастания 1 пере879478 то

Ф макс N 4H

1 н

F ТNT

Ф.макс Р ходной характеристики осциллографа, поэтому полоса фильтра может быть выбрана равной

Ф

При изменении Тр, Й и.Г полоса пропускания фильтра 3 уменьшается во столько раэ, во сколько раз сжимается спектр исследуемого сигнала и устанавливается оптимальной 1минимально возможной).

Блок 7 осуществляет задержку изменения положения стробимпульса на время вследствие чего исключаются искажения сигнала в начале развертки, возникающие при уменьшении полосы . пропускания фильтра 3. При этом число стробирований сигнала в первой точке развертки устанавливается прямо пропорциональным установленному числу точек развертки и обратно пропорциональным установленной длительности развертки.

При сочетании коррекции с последующей низкочастотной фильтрацией снижение шума пропорционально периоду коррекции m T и обратно пропорционально постоянной времени фильтра

mT.

Время, необходимое для измерения одной развертки сигнала, увеличивается не более чем в два раза при снижении эффективности напряжения шумов на два-три порядка.

Устройство позволяет обеспечить максимально возможную чувствительность и стабильность синхронизации при полосе пропускания 1-15 Г Гц.

6 формула изобретения

Стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и первым входом блока стробоскопической развертки, а второй вход — с первым выходом блока стробоскопичес" кой развертки, второй вход которого

io подключен к первому выходу блока выбора длительности развертки, третий вход — к первому выходу блока выбора числа точек развертки, а второй выход — к горизонтально отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, стабильности син1сронизации и точности воспроизведения сигнала он снабжен блоком коррекции, программно-управляемым фильтром низких частот и программно-управляемым блоком задержки изменения положения стробимпульса, первый вход которого .связан со вторым выходом блока выбора числа точек развертки и вторым входом фильтра, второй вход — с третьим выходом блока стробоскопической развертки и третьим входом

30 фильтра третий вход — со вторым выУ ходом блока выбора длительности развертки и четвертым входом фильтра, а выход †. с четвертым входом блока стробоскопической развертки, пятым входом соединенного со вторым выходом блока коррекции, вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, а выход — к первому входу фильтра, выход которого связан с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. М., Иэд-во "Советское радио", 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ì661352, кл G 01 и 13/20, 1978.

879478

Составитель В.Лившиц

Техред А. Ач Корректор M.Ïîêo

Редактор П.Горькова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9711/14 Тираж 735, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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