Осциллограф с цифровым запоминанием формы исследуемого сигнала Советский патент 1984 года по МПК G01R13/20 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке электронно-лучевых осциллографов, предназначенных для формы и измерения параметров повторяющихся электрических сиг- 5 налов.

Известен осциллограф с цифровым записыванием формы исследуемого сигнала, содержащий блок индикации, цифроаналоговые и аналого-цифровой Ю преобразователи, оперативно запоминающий блок и блок управления 1.

Недостаток этого устройства большие амплитудные погрешности.

Наиболее близким к изобретению 15 по технической рущности является осциллограф с цифровым запоминанием формы исследуемого сигнала, содерж.аадий предварительный усилитель, вход которого соединен с шиной ис- 20 следуемого сигнала и входом блока синхронизации, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя исследуемого сигнала, второй вход которого подключен к первому 25 выходу генератора импульсов, а выходк первому входу оперативно запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя напряжения развертки, первый и второй выходы - с входами блоков преобразования и усиления сигналов вертикального и горизонтального отклонения, а третий дход - с первым выходом первого коммутатора, второй выход которого сое- 35 динен с первым входом аналого-цифрового преобразователя напряжения развертки, второй вход - с выходом второго генератора развертки, а первый вход - с первым выходом первого ге- 40 нератора развертки, вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а второй выход - к первому входу компаратора уровня, второй вход которого соединен с первым выходом j источника регулируемого напряжения, причем первый и второй входы блока индикации соединены с выходами блоков преобразования и усиления сигналов вертикального и горизонтального -. отклонения, второй выход генератора импульсов подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя Напряжения развертки, а выход компаратора уровня соединен с входом второго генератора развертки 2, 55

Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как оно не оберпечивает возможности исследования сигналов с опережающим запуском.60

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что осциллограф с цифровым запоминанием 5

формы исследуемого сигнала, содержащий предварительный усилитель, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока синхронзации, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя исследуемого сигнала, второй вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, а выход - к первому входу оперативно запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя напряжения развертки, первый и второй, выходы - с входами блоков преобразования и усилеIния сигналов вертикального и горизонтального .отклонения, а третий вход - с первым выходом первого коммутатора, второй выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя напряжения развертки, второй вход - с выходом второго генератора развертки, а первый вход - с первым выходом первого генератора развертки, вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а второй выход - к первому входу компаратора уровня, второй вход которого соединен с первьом выходом источника регулируемого напряжения, причем первый и второй входы блока индикации соединены с выходами блоков преобразованная и усиления сигналов вертикального и горизонтального отклонения, снабжен вторым коммутатором, выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя напряжения развертки, первый вход - к вторсяму выходу компаратора уровня, а второй вход - к третьему выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с входом второго генератора разверт}1К, причем второй выход источника регулируемого напряжения соединен с третьим входом первого коммутатора, а первый выход компаратора уровня - с третьим входом блока индикации.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство состоит из предварительного усилителя 1, блока 2 синхронизации, генератора 3 импульсов, источника 4 регулируемого напряжения аналого-цифрового преобразователя

(АЦП) 5 исследуемого сигнала, первого генератора 6 развертки, компаратора 7 уровня, второго генератора 8 развертки, оперативно запоминающего блока (ОЗБ) 9, первого коммутатора 10, блоков 11 и 12 преобразования и усиления сигналов вертикального и .горизонтального отклонения, аналого-цифрового преобразователя

(АЦП) 13 напряжения развертки, блока 14 индикации и второго коммутатора 15. Вход предварительного усилителя соединен с.шиной исследуемого сигна ла и входом блока 2 синхронизации, а выход - с первым входом оперативно запоминающего блока 9, второй вход которого связан с выходом аналого-цифрового преобразователя 13 напряжения ра звертки, первый и второй выходы - с входами блоков 11 и 12 преобразования и усиления сигн лов.вертикального и горизонтального отклонения, а третий вход - с первым выходом первого коммутатора 10, второй выход которого соединен с пер вым входом аналого-цифрового преобразователя 13 напряжения развертки, второй вход - с выходом второго ге нератора 8 развертки, а первый вход с первым выходом первого генератора 6развертки, вход которого подключен к выходу блока 2 синхронизации, а второй выход - к первому входу компаратора 7 уровня, второй вход которого связан с первым выходом ис точника 4 регулируемого напряжения, причем первый и второй в.ходы блока 14 индикации соединены с выходами блоков 11 и 2 преобразования и усиления сигналов вертикального и горизонтального отклонения. Выход второго коммутатора 15 подключен к второму, входу аналого-цифрового преобразователя 13 напряжения развертки, первый вход - к второму выходу компа ратора 7 уровня, а второй вход - к третьему выходу генератора 3 импульсов, второй выход которого связан с входом второго генератора 8 развертки, причем второй выход источника 4 регулируемого напряжения соединен с третьим входом первого коммутатора 10, а первый выход компаратора 7уровня - с третьим входом блока 14 индикации. Устройство работает следующим образом. Изображение от первого генератора б развертки может формироваться как в аналоговом,так и в цифровом . режиме. При формировании изображения от первого генератора 6 развертки в циф ровом режиме преобразование происходит по импульсам генератора 3, работающего асинхронно относительно ис-. следуемого сигнала. При этом воспро изводится часть исследуемого сигнала, начинающаяся в момент синхрониза ции, устанавливаемый оператором. Ис. следуемый сигнал поступает через предварительный усилитель 1 на сигнальные входы АЦП 5, выходной код АЦП 5 подается на информационные входы ОЗБ 9. Напряжение развертки генератора б через первый коммутатор 10 подается на сигнальные входы АЦП 13. Преобразование происходит по им пульсам с третьего выхода генератора 3, .поступающим через второй коммутатор 15 на вторые входы АЦП 13. Выходные коды АЦП 13 подаются на адресные входы ОЗБ 9. После заполнения ОЗБ 9 начинается восйроизведение записанного сигнала. При воспроизведе-нии участка исследуемого сигнала адресная информация ОЗБ 9 через блок 11 поступает в блок 14 развертки по оси X. Для развертки по оси У используется выходная информация ОЗБ -9, поступающая в блок 14 через блок 12. При формировании изображения от второго генератора 8 развертки (фиг. 2a,S,6 и -г) преобразование происходит также по импульсам от генератора 3, работающего асинхронно относительно исследуемого сигнала. Исследуемый сигнал также, как и при формировании изображения от генератора б, поступает на сигнальные входы АЦП 5, выходные коды А1Ц1 5 поступают на информационные входы ОЗБ 9. Второй г-енератор 8 развертки запускается импульсами генератора 3. Выходные импульсные сигналы генератора 8/ асинхронны.с исследуе1иым сигналом (фиг. 2е,(с-и). Напряжение развертки с выхода генератора 8 через первый коммутатор 10 поступает на сигнальные входы АЦП 13. Преобразование напряжения генератора 8 в код происходит в моменты времени tj по сигналам, поступающим с второго выхода компаратора 7 уровня через второй коммутатор 15. Момент времени tj, опережающий конец основной развертки на величину tflf, ,устанавливается оператором по положению точки яркостной модуляции на изображении от основной развертки, формируемом в аналоговом режиме, путем изменения выходного напряжения источника 4. Величина t,, должна обеспечивать возможность исследовани г участка сигнала, опережающего момент синхронизации. Мгновенное значение напряжения второго генератора 8 развертки в момент времени tj пропорционально длительности интервала времени между моментом стробирования (моменты t, t, t на фиг. 2д) и моментом времени tj. Таким образом, для каждого момента стробирования получается как информация о мгновенном значении исследуемого сигнала в момент стробирования, так и информация о положении момента стробирования относительно момента t. При длительности развертки второго генератора 8, равной длительности развертки первого генератора б, исследуемый сигнал преобразуется на всем участке ty-tfl T(,. .;

510S1551 ,

Изображение восстанавливается по Предлагаемое устройство позволяполученной информации и интервалует расширить функциональные воэможвремени/ соответствующему уровнюности комбинированных осциллографов,

(Я1ерея;ения, установленному в источ-обеспечивая возможность исследованике 4.ния сигналов с опережающим запуском.

ОСЦИЛЛОГРАФ С ЦИФРОВЬМ ЗАПОМИНАНИЕМ ФОРМЫ ИССЛЕДУЕМОГО СИГНАЛА, содержащий предварительный усилитель, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока синхронизации, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя исследуемого сигнала, второй вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, а выход - к первому входу оператив- но запоминаквдего блока, второй вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя напряжения развертки, первый и второй выходы - с входами блоков преобразования и усиления сигналов вертикального и горизонтального отклонения, а третий вход - с первым выходом первого коммутатора, второй выход которого. соединен с первым входом аналого. цифрового преобразователя напряжения развертки, второй вход-- с выводом второго генератора развертки, а первый вход - с первым выходом первого генератбра развертки, вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а второй выход - к первому входу компаратора уровня, второй вход которого соединен с первым выходом источника регулируемого напряжения, причем первый и второй вхдды блока индикации соединены с выходами блокрв преобразования и усиления сигналов вертикального и горизонтального отклонения, отличающийсв о S тем,что,с целью расширения функциональных возможностей,он снабжен вто- (Л рым коммутатором,выход которого подключен к второму входу аналого-цифрое вого преобразователя напряжения развертки, первый вход - к второму вы--ходу компаратора уровня, а второй вход - к третьему выходу генератора :импульсов, второй выход которого ь соединен с входом второго генератора развертки, причем второй выход 00 источника регулируемого напряжения соединен с тре.гьим входом первого коммутатора, а. первый выход компараD1 тора уровня - с третьим входом блока индикации. :л