Устройство для отображения амплитуды импульса на экране осциллографа Советский патент 1984 года по МПК G09G1/08 

ход элемента И подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второму входу счетчика и первому установочному входу регистра, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с третьим входом счетчика-, вторым

115088

входом аналого-цифрового преобразователя, вторым установочным входом -регистра, вторым входом триггера и первым входом блока постоянной памяти другой вход четвертого элемента ИЛИ соединено выходом Йпока согласования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ Амплитуда ИМПУЛЬСА НА ЭКРАНЕ ОСЦИЛЛОГРАФА, содержащее генератор импульсов, блок усилителей вертикального отклонения луча и блок оперативной памяти, входы которых подключены к выходу блока согласования, вход которого являе-тся входом устройства, отличающееся тем, что,с целью упрощения устройства, оно содержит пять элементов запрета, четыре элемента ИЛИ, два сумматора, два формирователя напряжений, последовательно соединенные ангшого-цифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу блока оперативной памяти, регистр, блок ключей, первый дешифратор и блок постоянной памяти, последовательно соединенные счетчик, второй дешифратор, выходы которого подключены к другим входам блока ключей, элемент И и триггер, генератор ступенчатого напряжения и два делителя напряжений, один из выходов триггера соединен с одними из входов первого, второго и третьего элементов запрета, другой вход первого элемента запрета подключен к выходу блока усилителей вертикального отклонения луча, а выход его к одному из входов первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, другие входы второго и третьего элементов Запрета соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, а вы ходы их соединены с одними из входов второго и третьего элементов ИЛИ соответственно, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами устройства, другие входы первого, второго и третьего (Л элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого и четвертос: го элементов запрета и первым выходом блока постоянной памяти, S второй выход которого подключен к одним из входов формирователей напряжений, второму входу элемента И, первым входам генератора ступенчатого напряжения и счетчика, третий и четвертый выходы блока постоянной СП ;памяти - к другим входам формировао телей напряжений, выходы которых 90 Х соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, второй вход одного из которых подключен к выходу генератора ступенчатого напряжения, третий вход которого и второй вход другого сумматора соединены соответственно с выходами первого и второго делителей напряжения, выходы сумматоров соединены с одними из входов четвертого и пятого элементов запрета, другие входы которых соединены с другим выходом триггера, вы

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для наблюдения импульсных процессов и величины амплитуды отображаемых на экране электронной лучевой трубки(ЭЛТ)импульсов Известно устройство аналогичного назначения, состоящее из входного блока, блока усилителей вертикальног отклонения и генератора ij . Основной недостаток этого устройства состоит в небольшой точности измеряемой амплитуды импульсов погрешность ее измерения превышает 20%) и в большом времени ее измерения более 1,5 мин). Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство, состоящее из входного блока, блока усилителей вертикального отклонения, генератора и ячейки аналоговой памяти, вход которой подключен к входу генератора, блоку усилителей вертикального отклонения и выходу входного блока 2j . Основной недостаток известного устройства состоит в его сложности, так как амплитуда наблюдаемых импульсов преобразуется в цифровой двоичный код, который затем преобразуется в напряжение, управляющие лучом ЭЛТ так, что на ее экране отоЬражается значение амплитуды наблюд емого импульса числом в десятичном коде. Преобразовать отдельное число из цифрового двоичного кода в управ ляющие лучом ЭЛТ напряжения с целью отображения на ее экране эквивалент ного числа в десятичной системе (числения довольно сложно з. Сложность схемного решения устройства увеличивает его стоимость, снижает надежность, увеличивает массогабари ные показатели и потребление электр ческой энергии. Кроме отмеченного, недостаток известного устройства состоит еще и , в том, что на экране ЭЛТ можно наблюдать или отображаемые сигналы, или их амплитуду, что, как правило,, не удобно. Удобнее наблюдать и сигналы, и их амплитуду, выраженную десятичным числом, одновременно. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения амплитуды импульса на экране осциллографа, содержащее генератор импульсов, блок усилителей вертикального отклонения луча и блок оперативной памяти, входы которых подключены к выходу блока согласования, вход которого является входом ycтpoйcтвa введены пять элементов запрета, четыре элемента ИЛИ, два сумматора, . два формирователя напряжений, последовательно соединенные аналого-цифррвой преобразователь, вход которого подключен к выходу блока оперативной памяти, регистр, блок ключей,- первый дёщифратор и блок постоянной,памяти, последовательно соединенные счетчик, второй дешифратор, выходы которого . подключены к другим входам блока ключей, элемент И и триггер, генератор ступенчатого напряжения и два делителя напряжений, один из выходов, триггера соединен с одними из входов первого, второго и третьего элемен- тов запрета, другой вход первого элемента запрета подключен к выходу, блока усилителей вертикального отклонения луча, а выход его - к одному из входов первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, другие входы второго и третьего элементов запрета соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, а выходы их

3

соединены с одними из входов второго и третьего элементов ИЛИ соотвегственно, выходы которых являются соответственно вторым и.третьим выходами устройства, другие входы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого и четвертого элементов запрета и первым вьтходом блока постоянной памяти, второй выход которого подключен к одним из входов формирователей напряжения, второму входу элемента И, первым входом генератора ступенчатого напряжения и счетчика, третий и четвертьй выходы блока постоянной памяти - к, другим входам формирователей напряжений, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, второй вход одного из которых подключен к выходу генератора ступенчатого напряжения, третий вход которого и второй вход другого сумматора соединены соответственно с выходами первого и второго делителей напряжения, выходы сумматоров соединены с одними иэ входов четвертого и пятого элементо запрета, другие входы которых соединены с другим выходом триггера, выход элемента И подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второму входу счетчика и первому установочному входу регистра, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с третьим входом счетчика, вторым входом аналого-цифрового преобразователя, вторым установочным входом регистра, вторым входом триггера и первым входом блока постоянной памяти, другой вход четвертого Элемента Ш1И соединен с выходом блока согласования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 схема блока ключей; на фиг. 3 - схема блока постоянной памяти.

Устройство фиг. 1 содержит блок 1 согласования,генератор 2 импульсов, блок 3 усилителей вертикальног отклонения луча, первый 4, второй 5 и третий 6 элементы запрета, первый 7, второй 8 и третий 9 элементы ИЛИ, блок 10 оперативной памяти, четвертый элемент ИЛИ 11, аналогоцифровой преобразователь 12, регист 13, счетчик 14, генератор 15 ступенчатого напряжения, триггер 16, первый дешифратор 17, блок -18 ключей.

150884

второй дешифратор 19, блок 20 постоянной памяти, формирователи 21 и 22 напряжений, сумматоры 23 и 24, элемент И 25, делители 26 и 27 на5 пряжения, четвертый 28 и пятый 29 элементы запрета.

Блок 18 ключей фиг. 2)содержит элементы И 30-33 и элементы ИЛИ 3437 и элементы И 38-41.

O Блок 20 постоянной памяти(фиг.З) содержит элемент ИЛИ 42, генератор 43 импульсов, ферритовую матрицу 44, элементы ИЛИ 45-52.

Устройство работает следующим

5 образом.

Блок I согласовывает вход устройства с выходом источника сигналов не показан), наблюдаемых на экране ЭЛТ. На выход блока 1 поступают входные

Q сигналы (Jo, . Импульс, снимаемый с выхода блока 1, запускает генератор 2 и усиливается в блоке 3 усилителей вертикального отклонения луча. Так как к этому времени сигнал на входах

5 запрета первого 4, второго 5 и третьего 6 элементов запрета отсутствует, то сигнал с выхода блока 3 проходит через элемент 4 и первый элемент ИЛИ 7. С выхода элемента ИЛИ 7 сигналUqff)

.. подводится к вертикальным отклоняющим пластинам ЭЛТ не показаны).

Пилообразный импульс с первого выхода генератора 2 проходит через элемент 5 запрета и второй элемент ИЛИ 8, с выхода которого напряжение

5 у (t)подводится к горизонтальным отклоняющим пластинам ЭЛТ. Этим достигается линейная развертка луча ЭЛТ и отображение на экране ЭЛТ входных сигналов. Последнее достигается тем.

что прямоугольный импульс с второго

выхода генератора 2 проходит через элемент 6 запрета и третий 9 элемент ИЛИ, с выхода которого сигнал U подводится к управлянлцему электроду

ЭЛТ, чем обеспечивается пoдcвet луча трубки.

Импульс с выхода блока I поступает к блоку 10 оперативной памяти, в котором запоминается амплитуда этого

сигнала. Задний фронт сигнала с выхода блока I проходит через четвертый элемент ИЛИ 1 Г, с выхода которого поступает на второй вход аналого-цифрового преобразователя 12(амплитуда

в двоично-десятичном коде , чем

обеспечивается начало процесса преобразования амплитуды и ульса, поступившего с блока IО по первому входу

5

1реоОр;1501 11е.пя U. Импульс f пыхода элемента ИЛИ I 1 устананлинае-) и нуль регистр 1 3 ,( дноич Ы 1)1че-|Ч1 к 14, генератор 15 ступенчатого напряжения а триггер 16 переГ тасыкается и такое cocTOjuJHe, при котором с. его выхода снимается сигнал запрета, и соответствующие сигналы через элемен-п. 4-6 запрета не нроходяч .

Число в двоично-десятичном коде из преобразователя 1 2 засылается is регистр 13. Так как содержимое счетчика 14 равно нулю, то выбрана перва выходная шина первого дешифратора 17 JTHM обеспечиваеч-ся блоком 18 ключей TOjiiiKO выходных шин регистра 13, соответствчтощих старшему разряду десятичного числа (clapшим четырем разрядам числа ) двоично-дееятичном коде).

Количество выходов блока 18 равно четырем. Выходы этого блока замыкаются на входы второго дешифратора 19 с десятью выходными шинами, чем достигается выбор еоотве1-ствующей выходной шины дешифратора 19 и, как следствие, соответствующей входной шины блока 20 постоянно памяти. Работа блока 20 начинается с некоторой задержкой в элементе ИЛИ 42 после поступления на его вход сигнала с выхода элемента ИЛИ 1 1 .

С третьего и четвертого выходов блока 20 снимается последовательность прямоугольных импульсов. Под воздействием этих последовательностей первый 21 и второй 22 формирователи формируют управляющие лучом ЭЛТ напряжения, изменяющиеся по кусочно-линейному закону. Эти напряжения проходят через первый 23 и второй 24 сумматоры. Когда с одного из выходов триггера 16 снимается запрещающий сигнал, поступающий на входы элемерггов 4-6 запрета, с друх.ого выхода этого триггера к входам четвертого 28 и пятого 29 элементов запрета поступает разрешающий сигнал, и управляющие лучом ЭЛТ напряжения е выходов сумматоров 23 и 24 проходят через элементы Ш1И 7 и 8. Этим обеспечивается отображение старщего разряда десятиного числа после отображения на экране ЭЛТ входного импульса. Так как по входам запрета элементов 4 -, 6 с выхода триггера 16 поступае ситнал запрета, то соответствующие

1 )088о

си1-на.1л,1 и на1гряжения с выход1в блсзка 3 и генсра1ора 2 через соот-нетствук iiuie элементы 4 - 6 не проходят.

С первого 1 ыхода блока 20 снимает5 ся носледовате;п1ность импульсов подсвета, которая проходит через элемент ИЛИ 9, чем достигается подсвет отдельных участков стбразующей, совокупность которых представляет собой

0 воспроизводимый символ.

ДeJ)итeли 26 и 27 напряжения выполнены в виде потенциометров, которые, служат для ручной регулировки м(;стоположения исходной точки, отно5 сительно кОторой отображается нервая цифра десятичного числа. Оператор вручную вращает оси этих потенциометров, и напряжение соответствующей величины подводится к соот0 ветствующим входам первого 23 и второго 24 сумматоров, чем и достигается сдвиг электронного луча по адресному признаку.

После окончания отображения пер5 вой цифры, отображаемой н экране ЭПТ, в блоке 20 формируется сигнал, который поступает по втЬрому выходу на вход генератора 15,. чем достигается увеличение его выхо/.,ного напряQ женин скачком на устовную единицу. Этот же сигнал переводр ;. формирователи 21 и 22 в исходное состояние. Сигнал с выхода генератора 15 поступает по второму входу нг сумматор 23, чем обеспечивается cдJиr адресной точки в плоскости 3Ki--aHa вдоль горизонтальной оси г ходиую точку второго отображаемого сммвола.

Сигнал, поступающий с В, cporio выхода блока 20, увеличивает содержимое счетчика 14 на единицу, чем достигается выбор второй выходной щины дешифратора 17, и, как следствие, перекоммутация через блок 18 ключей выходных шин регистра I3 таким образом, что на вход дешифратора 19 через блок 18 замыкаются выходные шины регистра 13, соответствующие следующим четырем разрядам двоично-десятичного числа. Блок

- 20 формирует последовательности импульсов для второй цифры десятичного числа и т.д. до тех пор, пока не будет воспроизведен последний символ десятичного числа. В этом

5 случае сигнал, поступающий от блока 20, по второму выходу проходит через элемент И 25, так как в этом случае последняя щина дешифратора 17 оказы7П

наится ubiGpaiiiioii. (лпиал с выхода э.11е.1с11г;1 И 25 перебрасывае.т трип-ер 16 н 1 сходиое cociosiiiHt;, и управляющие лучом JJIT иаиряжсиия с ЕЗЫХОДОВ сумматорон 23 и 2А через элементы 28 и 29 НС проходят.

Сигиал с выхода элемента И 25 через элемент Ш1И 11 сбрасывает генератор 15 в нуль, а также устаHaiiJHiFsaeT в нуль счетчик 14 и регист 13. В момен,: ностунления на вход устройства иходного сигна.па рассмотренный цикл его работы понторяется.

Работа схемы.-блока 18 ключей протекает так. , Если выбрана первая тина дешифратора ,17(фпг. l , то через первый 30, второй 31, третий 32 и четвертый 33 элементы И на соответствующие входы первого 34, второго 35, третьего 36 и четвертого 37 элементов ИЛИ замыкаются четыре входных шинь: регистра 12Alinr. 1) , соответствующие старшему разряду числа в двоично-десятичном коде. Если же выбрана N-Я выходная тина дешифратора 17 (. |) , где N - количество разрядов десятичного числа,то четыре шины регистра 13(фиг. 1), соответствующие младшему разряду десятичного числа, saNbiKaJOTcH на соответствующие входы элементов ИЛИ 34-37 через элементы И 38-4,

Работа блока 20 протекает в следующей последовательности.

Импульс от элемента ИЛИ 11 проходит через первый элемент ИЛИ 42 (фиг. З) и запускают генератор 43 последовательности импульсов. М выходных шин генера1-ора 43 прошивают ферритовые тороидальные сердечники матриды 44 по строкам, где М -количество участков аппроксимации в цифре с наиболее сложной образующей. По вертикали элементы матрицы 44 прошиваются выходными шинами дешифратора 19(фиг. О . Каждая выходная шина этого дешифратора замыкается на шес-гь вертикальных шин ферритовой матриды 44.

Генератор 43 представляет собой цепочку ждущих блокинг-генераторов. Импульс с выхода элемента ИЛИ 42 запускает первый ждущий блокинг-генераторр который задним фронтом запускает второй ждущий блокинг-генератор и т.д. Таким обраг ом, с выходов генератора 43 снимается разнесенная во

888

времени последовательность прямоугольных импульсов.

Допустим, что выбрана крайняя слева выходная шина дешифратора 19.

Тогда, если первая выходная П1ина генератора 43 прошивает ферритовый сердечник, через который проходит первая вертикальная шина матрицы 44, то в этой шине наводится импульс,

который проходит через второй 45 и восьмой 51 элементы ШИ на вход формирователя 21ГФИГ. l). Так как амплитуда этого импульса положительная, то с выхода формирователя 21 снимается напряжение, увеличивающееся по линейному закону.

Если первая выходная шина генератора 43 замыкается через второй ферритовый элемент, через который проходит вторая вертикальная шина, то в ней находится импульс отрицательной полярности, который проходит через третий 46 и восьмой 51 элементы ИЛИ и напряжение, снимаемое с выхода формирователя 21, уменьшается по линейному закону.

Аналогично третья и четвертая вертикальные шины матриды 44 замыкаются соответственно через четвертый

47, пятый 48 и девятый 52 элементы ИЛИ на вход, формирователя 22(фиг. l) , чем достигается формирование напряжения, увеличивающегося или уменьшающегося по линейному закону.

Импульсы, наводимые в пятой вертикальной шине матрицы 44, проходят через шестой 49 элемент ИЛИ и по второму входу поступают к элементу ИЛИ 9 (фиг. ). Они представляют собой импульсы подсвета луча ЭЛТ. Вторая, третья и т.д. выходные шины генератора 43 прошивают ферритовые элементы матрицы 44 аналогично. Под воздействием последовательности прямоугольных импульсов, поступающих на вход формирователей 21 и 22 (фиг. 1) с их вывода снимаются напряжения, изменяющиеся по кусочнолинейному закону.

Каждая выходная шина дешифратора 19(фиг. 1) развертывается в матрице 44 на шесть вертикальных шин. Каждая из этих разветвленных шин, замыкающихся на выходные шины дешифратора 19, замыкается на один из входов

соответствующих элементов или 45-50.

После окончания формирования напряжений.1()ииу (t) для образующей данного символа в шестой вертикаль9ной шине(не обязательно, чтобы выход ная шина генератора 43 была М й наврдится импульс, задний фронт кото рого проходит через седьмой элемен4 ИЛИ 50, выход которого является вторым выходом блока . ). Этот же импульс задний фронт)с выхода элемента {Ши 50 поступает на входы генератора 43 и блокирует запуск очередного блокинг-генератора в нем, и .через элемент ИЛИ 42 запускает генератор 43. Время отображения 8810 одного символа определяется светоотдачей люминофора ЭЛТ и равно 4-16 МКС. Одновременная индикация сигнала в аппаратуре встроенного контроля и отображение его амплитуды в цифровом двоичном коде улучшает условия работы с контрольно-измерительной аппаратурой и повышает эффективность поиска и устранения неисправностей в эксплуатируемых системах различного назначения.

WuHbi деимррвтора /7 Фиг.г