ОСЦИЛЛОГРАФ Российский патент 1995 года по МПК G01R13/20 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в осциллографии.

Цель изобретения обеспечение неподвижности осциллограммы измеряемого сигнала при перемещении по ней яркостной метки, упрощение и повышение удобства процедуры измерений.

На чертеже изображена блок-схема осциллографа, где 1 блок отклонения; 2 и 3 соответственно первый и второй коммутаторы; 4 электронно-лучевая трубка; 5 блок развертки; 6 блок синхронизации; 7 шина синхронизации; 8 шина измеряемого сигнала; 9 и 10 соответственно первый и второй стробоскопические преобразователи; 11 линия задержки; 12 вольтметр; 13 интегратор; 14 вычитающий блок.

Осциллограф работает следующим образом.

Блок 1 отклонения задерживает и усиливает поступающий на его вход сигнал. Первый и второй коммутаторы работают следующим образом. При наличии и отсутствии импульса на втором входе коммутатора его выход соединен с соответственно первым и третьим входами. При подаче импульса на вход блока 5 развертки на его первом и втором выходах формируются соответственно пилообразный и прямоугольный импульсы, причем моменты начала пилообразного и прямоугольного импульсов совпадают, также совпадают моменты окончания пилообразного и прямоугольного импульсов. При подаче измеряемого сигнала либо синхронизирующих импульсов на вход блока 6 синхронизации он формирует на выходе импульсы синхронизации. После поступления импульса на первый вход первого 9 и второго 10 стробоскопических преобразователей на их выходах формируется напряжение, которое либо на втором входе в момент поступления импульса не первый вход. Линия 11 задержки задерживает поступивший на ее вход импульс. Сигнал на выходе интегратора 13 определяется по формуле
u₂ u₁dt где U₁ и U₂ сигналы на соответственно входе и выходе интегратора 13; Т период следования импульсов синхронизации на выходе блока 6 синхронизации; t время.

Сигнал U₃ на выходе вычитающего 14 блока определяется по формуле
U₃ U₄-U₅, (2) где U₄ и U₅ сигналы на соответственно первом и втором входах вычитающего 14 блока.

Измеряемый сигнал с шины 8 измеряемого сигнала поступает на вход блока 1 отклонения, с выхода которого сигнал поступает на первые входы первого 2 коммутатора и вычитающего 14 блока. Сигнал с выхода вычитающего 14 блока поступает на второй вход первого 9 стробоскопического преобразователя, с выхода которого сигнал через интегратор 13 поступает на третий вход первого 2 коммутатора, вход вольтметра 12 и второй вход вычитающего 14 блока. Измеряемый сигнал или синхронизирующие импульсы поступают с шины 7 синхронизации на вход блока 6 синхронизации, с выхода которого импульсы синхронизации поступают на входы линии 11 задержки и блока 5 развертки. Импульсы с выхода линии 11 задержки поступают на первые входы двух 9 и 10 стробоскопических преобразователей.

На вторые входы двух 2 и 3 коммутаторов поступают импульсы со второго выхода блока 5 развертки, с первого выхода которого импульсы поступают на первый вход второго 3 коммутатора и второй вход второго 10 стробоскопического преобразователя. С выхода второго 10 стробоскопического преобразователя сигнал поступает на третий вход второго 6 коммутатора. Сигнал с выхода второго 3 коммутатора поступает на второй вход электронно-лучевой 4 трубы, на первый вход которой поступает сигнал с выхода первого 2 коммутатора. При поступлении с шины 8 измеряемого сигнала измеряемого сигнала он усиливается и задерживается блоком 1 отклонения и через первый 2 коммутатор поступает на первый вход электронно-лучевой 4 трубки, на второй вход которой с первого выхода блока 5 развертки через второй 3 коммутатор поступает пилообразный импульс развертки. На экране электронно-лучевой 4 трубки формируется осциллограмма измеряемого сигнала. В момент t₁ времени (приходящийся на период времени формирования импульсов на выходах блока 5 развертки) на выходе линии 11 задержки формируется импульс. В период времени отсутствия импульсов на выходах блока 5 развертки сигналы с выходов интегратора 13 и второго 10 стробоскопического преобразователя через соответственно первый 2 и второй 3 коммутаторы поступают на соответственно первый и второй входы электронно-лучевой 4 трубки. На выходе второго 10 стробоскопического преобразователя удерживается напряжение, которое было на первом входе электронно-лучевой 4 трубки в момент t₁ времени. Если в момент t₁ времени напряжение на первом и втором входах вычитающего 14 блока равно соответственно U₄ и U₅, причем U₄ не равно U₅, то на выходе первого 9 стробоскопического преобразователя в интервале времени от t₁ до t₁+T поддерживается напряжение U₄-U₅, в результате на выходе интегратора 13 с момента времени t₁ до момента времени t₁+T сигнал изменится с величины U₅ на величину U₄-U₅ и станет равным U₄. В момент t₁+T времени на первом и втором входах вычитающего 14 блока будут присутствовать одинаковые сигналы величиной U₄. Начиная с момента t₁+T времени сигналы на выходах первого 9 стробоскопического преобразователя и интегратора 13 будут равны соответственно нулю и U₄, причем в моменты t₁ + NT времени на второй вход электронно-лучевой 4 трубки поступает напряжение U₄, где N нуль либо целое положительное число. В периоды времени отсутствия импульсов на выходах блока 5 развертки на первый и второй входы электронно-лучевой 4 трубки поступают такие же значения напряжения, которые были на соответственно первом и втором входах электронно-лучевой 4 трубки в моменты времени t₁+NT, что обеспечивает формирование на линии осциллограммы яркостной метки, расположенной в той точке линии осциллограммы, которая формируется в моменты времени t₁+NT. Перемещение яркостной метки по линии осциллограммы осуществляется изменением задержки линии 11 задержки. Для измерения разности потенциалов и временного интервала между двумя точками на осциллограмме следует регулировкой задержки линии 11 задержки разместить яркостную метру сначала на первой точке на осциллограмме, при этом определить показания V_a вольтметра 12 и задержки τ_a линии 11 задержки, затем регулировкой задержки линии 11 задержки разместить яркостную метку на второй точке на осциллограмме, при этом определить показания вольтметра 12 и задержки τ_в линии 11 задержки, искомые разность потенциалов и временной интервал равны соответственно (V_a-V_в)/K и (τ_a-τ_в) где К коэффициент усиления блока 1 отклонения. Обеспечение неподвижности осциллограммы при перемещении по ней яркостной метки обеспечивается тем, что сигнал, поступающий с шины 8 измеряемого сигнала через блок 1 отклонения и первый 2 коммутатор на первый вход электронно-лучевой трубки 4, не зависит от положения яркостной метки на осциллограмме.

Повышение удобства и упрощение процедуры измерений обусловлено тем, что, во-первых, перемещение яркостной метки по осциллограмме не изменяет положение осциллограммы измеряемого сигнала на экране, во-вторых, тем, что при размере осциллограммы по вертикали, находящемся в пределах Н/2-Н, где Н размер рабочей части экрана по вертикали, при перемещении яркостной метки по осциллограмме вся осциллограмма видна и находится в пределах рабочей части экрана.

Использование: в радиоизмерительной технике. Цель - обеспечение неподвижности осциллограммы измеряемого сигнала при перемещении по ней яркостной метки, повышение удобства и упрощение процедуры измерений. Осциллограф содержит два коммутатора 2 и 3 электронно-лучевую трубку 4, два стробоскопических преобразователей 9 и 10, вольтметр 12, блок 6 синхронизации. Осциллограф также содержит вычитающий блок 14, через который выход блока 1 отклонения соединен со вторым входом первого 9 стробоскопического преобразователя, а выход интегратора соединен со вторым входом вычитающего блока и третьим входом первого коммутатора. 1 ил.

ОСЦИЛЛОГРАФ, содержащий вольтметр, а также электронно-лучевую трубку, первый вход которой через первый коммутатор соединен с выходом блока отклонения, а второй вход через второй коммутатор с первым выходом блока развертки, второй выход которого соединен с другими входами первого и второго коммутаторов, первый выход блока развертки соединен с вторым входом второго строб-преобразователя, первый вход которого и первый вход первого строб-преобразователя через линию задержки соединены с выходом блока синхронизации, а выход второго строб-преобразователя соединен с третьим входом второго коммутатора, выход блока синхронизации соединен с входом блока развертки, а вход с шиной синхронизации, при этом третий вход первого коммутатора соединен с вольтметром, а вход блока отклонения с шиной измеряемого сигнала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неподвижности осцилограммы при перемещении по ней яркостной метки, повышения удобства и упрощения процедуры измерений, в него введены интегратор и блок вычитания, первый вход которого соединен с выходом блока отклонения, а второй вход с третьим входом первого коммутатора и через интегратор с выходом первого строб-преобразователя, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания.