Формирователь напряжения развертки Советский патент 1986 года по МПК H03K4/08 G01R13/24 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронно-лучевых осциллогра- , фах.

Цель изобретения - повьшение точности формиройания развертки за счет блокирования синхроимпульса на время прямого хода развертки и обнуления делителя частоты импульсов в начале прямого хода.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсовJ элемент 2 задержки, элементы И 3 и 4, делитель 5 частоты Импульсов, в. качестве которого может использоваться счетчик импульсов, триггер 6, шину 7 внешнего сигнала, блок -8 синхронизации, переключатель 9 режимов, генератор i О пилообразного напряжения, состоящий например, из параллельно соединенных разрядного ключа Ii и конденсатора 12, источника 13 тока, обеспечивающего заряд конденсатора 12 стабильным током, и потенциометра 14. В качестве источника 13 можно использовать усилитель постоянного тока, в цепи отрицательной обратной связи которого включены параллельно соединенные разрядный ключ 11 и конденсатор 12.

Выход генератора 1 соединен с первым входом элемента И 3 и первым выводом переключателя 9, второй вывод которого соединен с вторым входом элемента ИЗ, выход которого соединен с входом делителя 5, выход которого соединен с входом триггера 6, прямой выход которого соединен с входом генератора 10 и первым входом элемента И 4, второй вход которого соединен с выходом блока 8, а выход через элемент 2 задержки - с .входами сброса делителя 5 и триггера 6, Инверсный выход которого соединен с третьим выводом переключателя 9.

Блок синхронизации вырабатьгоает . короткие импульсы в моменты времени, когда внешний сигнал, поступающий на его вход, превьш1ает заданное значение.

Устройство работает следуюшим образом.

В исходном состоянии в ждущем рего выхода триггера 6 через переключатель 9 подается нулевой потенциал, запрещающий прохождение импульсов генератора 1 на вход делителя 5.

5 С прямого выхода триггера 6 на элемент И 4 и ключ 11 подается единичный потенциал, ключ .11 при этом находится в замкнутом состоянии, конденсатор 12 разряжен. Элемент И 4 на10 ходится в -состоянии синхроимпульса с блока 8.

Когда напряжение сигнала на шине 7 сравнивается с заданным уровнем, на выходе блока 8 формируются корот)5 кие (с длительностью, много меньшей периода генератора 1) импульсы синхронизации,, которые через элемент И 4 и элемент 2 поступают на входы сброса делителя 5 и триггера 6, делитель 5

20 и триггер 6 сбрасьгоаются в нулевое состояние, после чего делитель 5 готов начать с нуля отсчет длительности управляющего импульса. На прямом выходе триггера 6 появляется управляю25 щий импульс,.который блокирует прохождение синхроимпульса через элемент И 4.и размыкает ключ 11 - конденсатор I2 начинает заряжаться стабильным током от источника 13 30 формируется линейно нарастающий

участок пилообразного напряжения по длительности равный длительности Т1равляющего импульса.

35

40

45

50

На инверсном вьтходе триггера 6 появляется единичный сигнал, который через переключатель 9 поступает на вход элемента И 3 и разрешает прохождение импульсов генератора эталонной частоты f на счетный вход делителя 5, который начинает отсчет длительности управляющего импульса. Блозсировка синхроимпульса элементом И 4 на время действия управляющего :импульса, предотвращает сброс делителя 5 и неправильный отсчет длительности управляющего импульса.

Через промежуток времени /f, где п - коэффициент деления делителя 5, с выхода делителя 5 сигнал переполнения поступит на счетный вход триггера 6 и передним фронтом переключит его в единичное состояние. На вход элемента И 3 с инверсного выхода триггера 6 поступает запрещающий сигжиме переключатель 9 соединяет инверс-55 нал, блокирующий поступлениеимпуль- ный выход триггера 6 с входом элемен- -сов генератора 1 на счетный вход дета 3. Триггер 6 находится в единичном лителя 5; с прямого выхода триггера .состоянии, на элемент И 3 с инверсно-i 6 единичный сигнал поступает на вход

го выхода триггера 6 через переключатель 9 подается нулевой потенциал, запрещающий прохождение импульсов генератора 1 на вход делителя 5.

С прямого выхода триггера 6 на элемент И 4 и ключ 11 подается единичный потенциал, ключ .11 при этом находится в замкнутом состоянии, конденсатор 12 разряжен. Элемент И 4 находится в -состоянии синхроимпульса с блока 8.

Когда напряжение сигнала на шине 7 сравнивается с заданным уровнем, на выходе блока 8 формируются короткие (с длительностью, много меньшей периода генератора 1) импульсы синхронизации,, которые через элемент И 4 и элемент 2 поступают на входы сброса делителя 5 и триггера 6, делитель 5

и триггер 6 сбрасьгоаются в нулевое состояние, после чего делитель 5 готов начать с нуля отсчет длительности управляющего импульса. На прямом выходе триггера 6 появляется управляющий импульс,.который блокирует прохождение синхроимпульса через элемент И 4.и размыкает ключ 11 - конденсатор I2 начинает заряжаться стабильным током от источника 13 формируется линейно нарастающий

участок пилообразного напряжения / по длительности равный длительности Т1равляющего импульса.

5

0

5

0

На инверсном вьтходе триггера 6 появляется единичный сигнал, который через переключатель 9 поступает на вход элемента И 3 и разрешает прохождение импульсов генератора эталонной частоты f на счетный вход делителя 5, который начинает отсчет длительности управляющего импульса. Блозсировка синхроимпульса элементом И 4 на время действия управляющего :импульса, предотвращает сброс делителя 5 и неправильный отсчет длительности управляющего импульса.

Через промежуток времени /f, где п - коэффициент деления делителя 5, с выхода делителя 5 сигнал переполнения поступит на счетный вход триггера 6 и передним фронтом переключит его в единичное состояние. На вход элемента И 3 с инверсного выхода триггера 6 поступает запрещающий сигэлемента И 4 и на разрядный ключ 1 1 ; элемент И 4 переходит в состояние ожидания синхроимпульсов, ключ 11 замыкается, конденсатор 12 начинает разряжаться, формируя совпадающий участок пилообразного напряжения и по достижении исходного значения формирователь напряжения временной развертки возвращается в исходное состояние.

Элемент.2 увеличивает время действия импульса синхронизации на входах сброса делителя 5 и триггера 6 и. исключает сбой обнуления делителя 5 укороченным импульсом синхронизации. Укорочение импульса синхронизации происходит из-за блокирующего по отношению к импульсу синхронизации действия управляющего импульса на элемент И 4.

В автоматическом режиме формирования напряжения временной развертки в исходном состоянии переключатель 9 соединяет оба входа элемента И 3 с выходом генератора 1, импульсы синхронизации с блока 8 отсутствуют.

Импульсы генератора 1 частотой f поступают на счетный вход делителя частоты 5 через элемент И 3, с выхода делителя 5 импульсы частотой f/h поступают на счетный вход триггера

6, на прямом вькоде которого формируются отрицательные управляющие импульсы, причем длительность управля- ,ющих импульсов и промежутков между ними равна /f.

;. Управляющие импульсы, действуя на генератор 10, формируют напряжение развертки и блокируют на время прямого хода временной развертки импульсы синхронизации, воздействуя на элемент И 4, что исключает неправильный отсчет длительности управляющих импульсов из-за сброса в нуль делителя 5.

При наличии импульса синхронизации с блока 8 в промежутках между управляющими импульсами, импульс синхронизации не блокируется и проходит через элемент И 4, элемент 2 на входы сброса делителя 5, триггер 6 сбрасывает их в нуль, после чего формируется напряжение развертки, причем длительность промежутков между управляющими импульсами становится меньше /f и определяется временным положением импульса синхронизации.

Длительность линейно нарастающего .участка пилообразного напряжения, а

16824

следовательно, и длительность прямого -; хода временной развертки равна длительности управляющего импульса, в случае применения высокоточного гене- 5 ратора 1, например, стабилизированного кварцевым резонатором, может задаваться с большой точностью (погрешность порядка 10 - 10). Таким образом, длительность прямого хода- 10 временной развертки выполняет роль метрологической базы.

Скорость нарастания напряжения на линейно нарастающем участке, а

(5 следовательно, амплитуда пилообразного напряжения и длина развертки могут регулироваться потенциометром 14, что позволяет перед измерейием временных параметров сигналов устанав2Q ливать их точно, совмещая развертку .со шкалой экрана осциллографа. Эта операция равнозначна калибровке шка- лы - вся шкала экрана осциллографа - приобретает после совмещения ценуЬ/

25 а цена деления шкалы экрана:.

D-.

где D - цена деления шкалы экрана; m - количество делений,шкалы.

30

Формула изобретения

Формирователь напряжения развертки, содержащий генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы И, делитель частоты импульсов и триггер, выход которого соединен с входом генератора пилообразного напряжения, выход которого является выходом формирователя напряжения развертки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности синхронизации развертки как в автоматическом, так и в ждущем режимах, в него введены элемент задержки, блок синхронизации, вход которого соединен с шиной внешнего сигнала, и пе- . рсключатель режимов, причем выход генератора тактовый импульсов соединен с первым входом первого элемента И и первым выводом переключателя режимов, второй вьшод которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом делителя частоты импульсов, выход которого соединен со счетным

входом триггера, инверсный выход которого соединен с третьим вьтодом i иереключател- режимов, а прямой вы

S1216824

ход соединен с первым входом второ- ции, а выход через элемент задержки го элемента И, второй вход которого с входами сброса делителя частоты соединен с выходом блока синхрониза- импульсов и триггера.

Изобретение может быть использовано в электронно-лучевых осциллографах. Устройство содержит генера- , тор 1 тактовых импульсов, элементы И 3 и 4, делитель 5 частоты ш пуль- сов, триггер 6, шину 7 внешнего сигнала. Генератор 10 пилообразного напряжения состоит из разрядного ключа 11, конденсатора 12, источника 13 тока и потенциометра 14. В качестве делителя 5 частоты импульсов может быть использован счетчик импульсов. Введение в устройство элемента 2 задержки, блока 8 синхронизации и переключателя 9 режимов и их функциональная связь с элементами устройства позволяет повысить точность формирования развертки за счет блокирования синхроимпульса на время прямого хода развертки и обнуления делителя частоты импульсов в начале прямого хода. 1 ил.. W сх ГС N