Осциллограф с запоминанием формы исследуемого сигнала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 13.0781 {» ) 3318329/18- 21 (31) М. КП. с присоединением заявки ¹â€”

G 01 R 13/20

Государственный комите1

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.

i.755(088.8) .(23) Приоритет—

Опубликовано 2311.82 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 2Ы182 (72) Авторы изобретения

В.М. Макух, Е.И. Михайлов, С.Г. Романюк и Е (71) Заявитель 54) ОСЦИЛЛОГРАФ С ЗАПОМИНАНИЕМ ФОРЬЫ

ИССЛЕДУЕМОГО СИГНАЛА

Изобретение, относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке запоминающих осциллографов.

Известен осциллограф, содержащий запоминающую электронно-лучевую трубку и блок линейной развертки (1).

Недостатком этого устройства является ограниченное время хранения записанной информации, а форма ее представления затрудняет машинную обработку результатов преобразования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является осциллограф с запоминанием исследуемого сигнала, содержащий аналого-цифровой преобразователь, первый вход кото. рого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока синхронизации, второй вход — с первым выходом блока управления, а выход — с первым входом оперативно запоминающего блока, второй вход которого подключен к второму выходу блока управления, а выход — к входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого связан с первым входом блока индикации, вторим входом соединенного с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к третьему выходу блока управления, входом связанного с первым выходом блока синхронизации, и задающий генератор импульсов, выход которого подключен к второму входу блока управления (2j .

Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования, обусловленная тем, что несинхронность импульсов задающего генератора и синхронизирующих импульсов приводит к возникновению зоны неопределенности b +y в пределах которой может находиться стробирующий импульс относительно синхронизируищего. В результате при воспроизведении невозможно точно указать моменты стробирования относительно синхроимпульсов. Величина возникающей аддитивной составляющей погрешности преобразования по оси Х может достигать величины периода дискретизации, При этом затрудняется воэможность работы в режиме накопления отсчетов .по оси У; так как моменты стробирования при различных тактах не будут совпадать.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

976384 ()1 д

Для момента поступления синхроимпульсов t=0. Поэтому напряжение на выходе ячейки 9 выборки-хранения в ма мент действия синхроимцульса принимает значение

Эта цел достигается благодаря тому, что осциллограф с запоминанием формы исследуемого сигнала, содержащий аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и вхо- 5 дом блока синхронизации, второй вход — с первым выходом блока управления, а выход — с первым входом оперативно запоминающего блока, второй вход которого подключен к второ- !0 му выходу блока управления, а выход к входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого свя(зан с первым входом блока индикации, вторым входом соединенного с выходом второго цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к третьему выходу блока управления,входом связанного с первым . выходом блока синхронизации, снабжен задающим генератором колебаний синусоидальной формы, ячейкой выборки-хранения, ячейкой памяти, компаратором уровня и блоком определения знака производной, вход которого соединен с третьим выходом задающего генератора, а выход — с вторым входом блока управления, третьим входом подключенного к выходу компаратора уровня, второй вход которого связан с вторым выходом задающего генерато- 3О ра, а первый вход — с выходом ячейки памяти, входом соединенной с выходом ячейки выборки-хранения, стробирующий вход которой подключен к второму выходу блока синхронизации, а инфор - 35 мационный вход — к первому выходу о задающего генератора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого40 устройства.

Устройство состоит из аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 1, оперативно-запоминающего блока (ОЗБ)

2, первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 3, блока 4 синхронизации блока 5 индикации, блока

6 управления, второго цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7, задающего генератора 8 колебаний синусоидальной формы, ячейки 9 выборки-хранения, ячейки 10 памяти, компаратора

11 уровня и блока 12 определения знака производной.

Устройство работает следующим образом. 55

Исследуемый сигнал U> поступает на вход АЦП 1, где преобразуется в цифровой код, и на вход блока 4 синхронизации. Блок 4 синхронизации формирует синхроимпульсы, поступающие 60 на первый вход блока 6 управления, который дает разрешение на запись информации в ОЗБ 2. Тактирование АЦП

1 производится импульсами с периодом, определяемым задающим генератором 8.

С второго входа блока 4 синхронизации импульсы поступают на стробирующий вход ячейки 9 выборки-хранения, на информационный вход которой поступают сигналы синусоидальной формы от задающего генератора 8.

В предлагаемом устройстве задающий генератор работает в непрерывном режиме, т.е ° формирует непрерывную последовательность колебаний синусоидальной формы. Для каждого такта записи синхроимпульсы стробируют сигналы задающего генератора 8. Таким образом, на выходе ячейки 9 выборки-хранения в момент действия синхроимпульса формируется постоянное напряжение, равное по величине мгновенному значению напряжения задающего генератора 8 в момент действия синхроимпульса.

В моменты поступления синхроимпуль,са (время tg ) на выходе ячейки выбор, ки-хранения формируются постоянные ;напряжения. Эти напряжения запоминают ся ячейкой 10 памяти и поступают на первый вход компаратора 11 уровня.

На второй вход компаратора 11 поступает выходное напряжение задающего генератора 8. Величина напряжения

U на выходе задающего генератора 8 для 1-го синхроимпульса равна

u" =Аз1 и V„.

В дальнейшем срабатывания компаратора будут происходить в моменты времени, кратные периоду сигналов задающего генератора, а моменты стробирования

АЦП для всех тактов записи будут совпадать относительно синхроимнульсов. В зависимости от знака первой производной выходного напряжения генератора 8 блок 6 управления форми рует стробирующие импульсы из положительного или отрицательного фронта выходного напряжения компаратора

11. Информация о знаке производной формируется блоком 12.

Во время первого такта блок 6 управления выдает импульсы управления

AIgI 1 и ОЗБ 2. Начало занесения информации в ОЗУ 5 определяется синхроимпульсом, который формируется иэ исследуемого сигнала блоком 4 синхронизации. Первый такт заканчивается после заполнения ОЗБ 2, затем начинается второй такт - воспроизведение сигнала. При этом ЦАП 7 начинает формировать ступенчато-изменяющееся напряжение развертки-по оси Х, а ЦАП 3 — напряжение развертки по оси У. Выходные напряжения ЦАП 3

976384 и UAG 7 поступают на входы блока

5 индикации, где происходит формирование изображения исследуемого сигнала.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность преобразования путем обеспечения стабильной привязки стробирующих импульсов к синхронизирующим для любого количества тактов записи. Стабильная привязка стробирующих импульсов к синхронизирующим позволяет реализовать режим

° накопления по оси У, обеспечивающий повышение точности преобразования по оси У. Устройство позволяет применять в качестве задающих высокостабильные кварцевые генераторы, позволяющие получить точность преобразования по оси Х до 0,001%.

Формула изобретения

Осциллограф с запоминанием формы исследуемого сигнала, содержащий аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с ши ной исследуемого сигнала и входом блока синхронизации, второй входс первым выходом блока управления, а выход - с первым входом оперативно-запоминающего блока, второй вхоД которого подключен к второму вы.ходу блока управления, а выход — к

1 входу первого цифроаналогового преобразователя, выход которого связан с первым входом блока индикации. вторым входом соединенного с выходом, второго цифроаналогового преобразователя, вход которого подключен к третьему выходу блока управления, входом связанного с первый выходом блока синхронизации, о т л и ч а юшийся тем, что,, с целью ïîâûшения точности преобразования, он снабжен задающим генератором колебаl0 ний синусоидальной формы, ячейкой выборки-хранения, ячейкой памяти, компаратором уровня и блоком определения знака производной, вход которого соединен с третьим выходом

15 задающего генератора, а выход — с вторым входом блока управления, третьим входом подключенного к выходу компаратора уровня, второй вход которого связан с вторым выходом эада2п ющего генератора, а первый вход;с выходом ячейки памяти, входом соединенной с выходом ячейки выборки-хранения, стробирующий вход которой подключен к второму выходу блока

25 синхронизации, а информационный вход — к первому выходу задающего генератора.

Источники информации, Зо принятые во внимание при экспертизе

1. Техническое описание осциллог ,рафа типа С8-9, СССР, 1980.

2. Техническое описание осциллографа типа OS 4000 фирмы Соuld advancе, CUBA, 1979 (прототип) .

976384

Составитель В. Лившиц

Редактор В. Иванова Техред T.Ôàíòà КорректорВ. Бутяга

Заказ 9 3 Тираж 7 7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий

113035, Москва, И-35, Рауиская наб., д. 4/5

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