Стробоскопический осциллограф с цифровым запоминанием мгновенных значений сигнала

 

(п>91 1

Союэ Советсиик

Соцнапнстичесник республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено I 50380 (21) 2894806/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 0703,82. бюллетень М 9

Дата опубликования описания 0703&2 (5! )тта. Кл .

6 01 R 13120

1Ьвудврстасивы6 квмктвт

СССР во делам кзобретаккк и вткрыткй (53) УДК621.317 °

755(088.8) {72) Авторы

В.В. Щербаков и Н.Н. Шаров

ЗАПОМИНАНИЕМ МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ

СИГНАЛА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке вычисли- . тельных стробоскопических осциллографов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стробоскопический осциллограф с цифровым запоминанием мгновенных значе,ний сигнала, содержащий тробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а выход — с входами усилителя вертикального отклонения и аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу цифрового запоминающего блока, входом связанного с входом цифроаналогового преобразователя, выход

20 которого соединен с горизонтально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, вертикально отклоняющими пластинами подключенной к вы2 ходу усилителя вертикального отклонения, блок синхронизации, вход кото

Рого связан с шиной синхросигнала, счетчик данных и адресный счетчик 1 11.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения временных отсчетов, обусловленная нели» нейностью развертки, а также относительная нестабильность развертки °

Цель изобретения - повышение точности измерения временных отсчетов, Цель достигается тем, что стро", боскопический осциллограф с цифровым запоминанием мгновенных значений сигнала, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала,а выход - с входами усилителя вертикального отклонения и аналого-цифрового преобразователя, выход которого под. ключен к первому входу цифрового запоминающего блока, входом связанного с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с го911342 4 ризонтально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, вертикаль-, но отклоняющими пластинами подключенной к выходу усилителя вертикального отклонения, и блок синхронизации, вход которого связан с шиной синхросигнала, снабжен синхронизируемым генератором серий импульсов, двумя счетчикам Р импульсов, двумя компараторами кодов, двумя регистрами, селектором и делителем числа импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом второго регистра, второй входс выходом селектора, а выход— со вторым входом стробоскопического преобразователя и первым входом первого регистра, выход которого подключен ко второму входу цифрового запоминающего блока, а второй вход— к первому выходу первого счетчика и первому входу первого компаратора кодов, выход которого связан с управляющим входом селектора, а второй вход - с выходом второго счетчика и вторым входом второго компаратора кодов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра, а выход — с вторым входом второго счетчика, первый вход которого подключен ко второму выходу первого счетчика и второму входу синхронизируемого генератора серий импульсов, первым входом связанного с выходом блока синхронизации, а выходом - с первым входом первого счетчика и сигнальным входом селектора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из блока 1 синхронизации, синхронизируемого генератора 2 серий импульсов, первого счетчика 3 импульсов, первого компаратора 4 кодов, второго счетчика 5 импульсов, селектора 6, делителя 7 числа импульсов, второго компаратора

8 кодов, стробоскопического преобразователя 9, первого и второго регистров 10 и 11 сдвига, аналого-цифрового преобразователя (АЦП ) 12, цифрового запоминающего блока 13, цифро- . аналогового преобразователя (ЦАП) 14, усилителя 15 вертикального отклонения и электроннолучевой трубки (ЭЛТ)

16.

Устройство работает следующим образом.

Синхроимпульсы, жестко привязанные ко входному сигналу, с выхода блока

I синхронизации поступают на вход синхронизируемого генератора 2, который с проходом синхросигнала начинает генерировать серию импульсов.

В исходном состоянии числа, записанные в счетчиках 3 и 5 равны, и селектор 6 в момент прихода первого импульса серии открыт сигналом с выхода компаратора 4 кодов. Часть им10 пульсов серии, прошедшая в течение периода входного сигнала через селектор 6, исключается делителем 7 с тем, чтобы время между двумя стробимпульсами на выходе делителя 7 было доста15 точным для обработки одной выборки.

Число в счетчике 3 увеличивается на единицу с каждым импульсом генератора 2. Сигнал переполнения этого счетчика вырабатывается в конце об20 работки одного периода входного сигнала, останавливает генератор 2 серий импульсов и добавляет единицу в счетчик 5.

С приходом второго синхросигнапа

25 и второй копии входного сигнала вновь генерируется серия импульсов, подсчитываемых счетчиком 3. Сигнал равенства кодов счетчиков 3 и 5 возникает на выходе компаратора 4 со сдвигом во

30 времени относительно синхросигнала на период импульсов серии. Вследствие этого этот импульс на выходе делителя 7 появляются со сдвигом во времени относительно синхронисигнала на период импульсов серии. Таким образом, при каждом повторении сигнала вся серия импульсов сдвигается на шаг, равный периоду импульсов серии, что позволяет в течение развертки одной

40 копии сигнала выбрать несколько мгновенных значений сигнала, а при достаточно длинных развертках наблюдать однократные сигналы в режиме реального времени. Число временных сдвигов серии стробимпульсов определяется коэффициентом деления делителя 7, хранящимся в регистре 11. В момент равенства чисел в счетчике 5 и регистре 11 (когда получены все выборки входного сигнала) появляется импульс на выходе компаратора 8, которым счетчик 5 сбрасывается в ноль. С приходом следующего стробимпульса цикл формирования серий стробимпульсов повторяется.

Стробимпульсы с выхода делителя 7 подаются на вход регистра 10, где стробируется адресная информация, 5 9113 поступающая на второй вход цифрового запоминающего блока 13. На первый вход блока 13 с выхода АЦП 12 подаются коды мгновенных значений входного сигнала. Положение точки на экране

ЭЛТ 16 входного сигнала по вертикаль" ной оси определяется усиленным выходным сигналом преобразователя 9 по горизонтальной оси адресной информацией, преобразованной ЦАП 14. 1Ю

Устройство позволяет увеличить точность измерения временных отсчетов благодаря повышению линейности раэ" вертки, Устройство позволяет также уменьшить относительную нестабильность развертки (вследствие большей четкости сравнения).

Формула изобретения

Стробоскопический осциллограф с цифровым запоминанием мгновенных эна" чений сигнала, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход

l которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а выход - с входами усилителя вертикального отклонения и аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому Зв входу цифрового запоминающего блока, вход которого связан с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с горизонтально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, вертикально отклоняющими пластинами подключенной к выходу усилителя вертикального отклонения, и блок синхронизации, вход кото"

42 6 рого связан с шиной синхронисигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения временных отсчетов, он снабжен синхронизируемым генератором серий импульсов, двумя счетчиками импульсов, двумя компараторами кодов, двумя регистрами, селектором и делителем числа импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом второго

1 регистра, второй вход - с выходом селектора, а выход " со вторым входом стробоскопического преобразователя и первым входом первого регистра,выход которого подключен ко второму входу цифрового запоминающего блока, а второй вход - к первому выходу первого счетчика и первому входу первого компаратора кодов, выход которого связан с управляющим входом селектора, а второй вход - с выходом второго счетчика и вторым входом второго компаратора кодов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра, а выход - с вторым входом второго счетчика, первый вход которого подключен ко второму выходу первого счетчика и второму входу синхронизируемого генератора серий импульсов, первым входом связанного с выходом блока синхронизации, а выходом - с первым входой первого счетчика и сигнальным входом селектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Робинсон и Иоги. Приборы для научных исследований. - 11 М, 1965, с 107 (прототип)

8ã. сыма

ЯНИИПИ Заказ 1113/31 Тираж 719 Подпис"ое филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проек™ая,4