Электронно-лучевой осциллограф Советский патент 1984 года по МПК G01R13/20 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке электронно-лучевых осизиллографов широкого назначения. Известен электронно-лучевой осциллограф, содержащий элементы И, ключи, электронно-лучевую трубку и счетчик импульсов Г12 Недостатком этого устройства является наличие дополнительной погрешности отображения постоянной соста1злягощей сигнала, возникающей из-за нестабильности коэффициента усиления усилителя вертикального отклонения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электронно-лучевой осциллограф, содержащий аттенюатор, вход которог соединен с шиной исследуемого сигна а выход - с входом генератора развертки и первым входом второго ключа, выход которого соединен с вхо- дом усилителя вертикального отклонения и входом первого ключа, а уп- равляющий вход - с выходом первого инвертора, вход которого соединен с вторым выходом генератора разверт ки, первым выходом соединенного с входом.усилителя горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющими пластИ нами электронно-лучевой трубки,, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилите ля вертикального отклонения причем выход первого ключа соединен с обще щиной, а управляющий вход - с вторы выходом генератора развертки 2. Недостаток Этого устройства закл чается в низкой точности при измере нии напряжений и временных интервалов из-за параллакса, поскольку отсчет этих величин производится по щкале, нанесенной на прозрачную пластинку, расположенную перед экра ном электронно-лучевой трубки. Кром того, введение в осциллограф узла шкалы с элементами подсветки усложн ет конструкцию осциллографа. Цель изобретения - повышение точ ности измерений напряжений и временных интервалов. Цель достигается тем, что электронно-лучевой осциллограф, содержа щий аттенюатор, вход которого соеди иен с шиной исследуемого сигнала, а выход - с входом генератораразверт 222 ки и первым входом второго ключа, вы- ход которого соединен с входом усилителя вертикального отклонения и входом тзерисгго ключа а управляющий вход - с выходом первого инвертора, вход которого соединен с вторым выходом генератора развертки, первым выходом соединенного с входом усилителя горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющиьш пластинами элек- тронно-лучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя вертикального отклонения, причем выход первого ключа соединен с общей шиной, снабжен генератором ударного возбуждения, дифференцирующей цепью, блоком изменения и измерения амплитуды импульсов, элементами ЗАПРЕТ и ИЛИ, третьим ключом и вторым инBepTopoMj выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, а вход - с выходом дифференцирующей цепи, вторым входом элемента ИЛИ и входом блока изменения и измерения амплитуды импульсов, выходом соединенного, с входом третьего ключа, выход icoToporo соединен с входом усилителя вертикального отклонения, а управляющий вход - с выходом элемента ИЛИ и йнвертируюпрм входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом первого Ключа, а неинвертирующий вход - с вторым выходом генератора развертки и входом генератора ударного возбужде:ния выход которого соединен с вхоДом дифференцирующей цепи. Структурная электрическая схема устройства представлена на чертеже. Устройство состоит из аттенюатора 1, первого инвертора 2,- первого и -второго ключей 3 и 4, усилителя 5 вертикального отклонения, электронно-лучевой трубки 6, усилителя 7 горизонтального отклонения, генератора 8 развертки, элемента 9 ЗАПРЕТ, генератора 10 ударного возбуждения, дифференцирующей цепи 11, блока 12 изменения и измерения амплитуды импульсов, элемента 13 ИЛИ, второго инвертора 14 и третьего ключа 15. Вход аттенюатора 1 соединен с шиной исследуемого сигнала, а выход - с входом генератора 8 развертки и первым входом второго ключа 4, выход которого соединен с входом

усилителя 5 вертикального отклонения и входом Первого ключа 3, а управляющий вход - с выходом первого инвертора 2, вход которого соединен с вторым выходом генератора 8 развертки, первым выходом соединенного с входом усилителя 7 горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющими пластинам электронно-лучевой трубки 6, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя 5 вертикального отклонения, причем выход первого ключа 3 соединен с общей шиной.

Выход второго инвертора 14 соединен с первым входом элемента 13 ИЛИ, а вход - с выходом дифференцирующей цепи 11, вторым входом элемента 13 ИЛИ и входом блока 12 изменения и измерения амплитуды импульсов, вьЕходом соединенного с входом третьего ключа 15, выход которого соединен с входом усилителя 5 вертикального отклонения, а управляющий вход - с выходом элемента 13 ИЛИ и инвертирующим входом элемента 9 ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа 3, а неинвертирующий вход с вторым выходом генератора 8 развертки и входом генератора 10 ударного возбуждения, выход которого соединен с входом дифференцирующей цепи 11.

Устройство работает следующим образом.

Во время прямого хода развертки исследуемый сигнал с выхода аттенюатора 1 через открытый сигналом с выхода инвертора 2 ключ 4 поступает на вход усилителя 5 вертикального отклонения. На экране электроннолучевой трубки 6 высвечивается исследуемый сигнал. Во время обратного хода развертки генератором 8 развертки вырабатывается прямоугольный импульс, который с выхода генератора 8 развертки поступает на входы инвертора 2, генератора 10 ударного возбуящения и элемента 9 ЗАПРЕТ. Этим импульсом закрывается через инвертор 2 ключ 4, закрывается через элемент 9 ЗАПРЕТ ключ 3, а

генератор 10 ударного возбуясцения переводится в режим генерации прямоугольных импульсов. С выхода дифференцирукицей цепи 11 узкие двухполярные импульсы подаются на вход блока 12, позволяющего изменять и с помощью отсчетного элемента измерять их амплитуду. Так как ключ 15 открывается по управляющему входу во время действия как положительных, тай и отрицательных узких импульсов выходными сигналами элемента 13 ИЛИ,то двухполярные увкие импульсы через ключ 15 поступают на вход усилителя 5 вертикального отклонения и высвечиваются на экране электронно-лучевой трубки 6 в виде узких вертикальных линий, являющихся калибрационньпШ отметками. Амплитуды этих импульсов, считываемых с отсчетного элемента блока 12, определяют значение напряжения в любой точке осциллограммы относительно нулевого потенциала (линии абсцисс, которая высвечивается н экране электронно-лучевой трубки 6), а по числу калибрационных отметок, зная их Цену, определяют временные параметры исследуемого сигнала. Во время действия калибрационных .импульсов ключ 3 должен быть открыт, чтобы не замкнуть эти импульсы на общую шину. Для этого на инвертирующий вход элемента 9 ЗАПРЕТ поступают импульсы с выхода элемента 13 ИЛИ, которьй объединяет положительные и отрицателные импульсы,поскольку последние меняют свою полярность после прохождения через инвертор 14. В момент, действия как положительного, так и отрицательного импульсов запрещается прохождение гасящего импульса генератора 8 развертки через элемент 9 ЗАПРЕТ, в эти моменты ключ 3 остается открытом положении.

Устройство позволяет повысить точность измерения напряжений и временных интервалов благодаря использованию для формирования калибрационных отметок импульсов, ударно возбуждаемых во время обратного хода развертки, и считыванию величины напряжения с отсчетного элемента регулятора амплитуды этих импульсов.

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ, содержащий аттенюатор, вход которого соединен с шиной исследуемого Сигнала, а выход - с входом генератора развертки и первым входом второго ключа, выход которого соединен с входом усилителя вертикального отклонения и входом первого ключа, а управляющий вход - с выходом первого инвертора, вход которого соединен с вторым выходом генератора развертки, первым выходом соединенного с входом усилителя горизонтального отклонения, выходом.соединенного с горизонтально отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя вертикального отклонения, причем выход первого ключа соединен с общей щиной, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений, -он снабжен генератором ударного возбуждения, дифференцирующей цепью, блоком изменения и измерения амплитуды импульсов, элементами ЗАПРЕТ и ИЛИ, третьим ключом и вторым инвертором, выход которого соединен с первьп входом элемента ИЛИ, а вход - с выходом дифференцирующей цепи, вторым входом элемента ШШ и входом блока изменения ь измерения амплитуды импульсов, выходом соеди(Л ненного с входом третьего ключа, выход которого соединен с входом усилителя вертикального отклонения, а управляющий вход - с выходом элемента ИЛИ и инвертирующим входом элемента .ЗАПРЕТ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а неинвертирующий вход - с вторым выходом генератора развертки и входом генератора ударного возбуждения, .выход.которого соединен с входом дифференцирующей цепи.