Запоминающий электронно-лучевой осциллограф Советский патент 1988 года по МПК G01R13/20 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографах и регистраторах сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональной возможности запоминающего электронно-лучевого осциллографа.

На фиг. 1 представлена структурная схема запоминающего электронно-лучевого осциллографа; на фиг, 2 - временные диаграммы работы запоминающего электронно-лучевого осциллографа.

Запоминающий электронно-лучевой осциллограф состоит из первого коммутатора 1, m информационных входов которого подключены к соответству1ощим |входным клеммам,, выход - к первому контакту первого резистора 2 (R1), п входов управления - к соответствующим выходам двоичного счетчика 3, п входам цифроаналогового преобразователя 4 (ЦАП) и первым п входам блока 5 сравнения, вторые п входов которого связаны с соответствующими п входами управления втор ого коммутатора б, п входами блока 7 индикации и п выходами реверсивного двоичного счетчика 8, первьй счетньй вход (сложения) которого под,ключен к первому (неподвижному) контакту переключателя 9 со средним положением, второй (неподвижньй) контакт которого подключен к второму счетному входу (вьиитания) реверсивного двоичного счетчика, а третий (подвижный) контакт - к выходу генератора 10 импульсов, выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя 11, инвертирующий вход которого соединен с первым контактом второго резистора (R2) 12 и т, входами блока 13 резисторов, m выходов которого соединены с соответствующими m информационными входами второго коммутатора б, выход которого подключен к выходу операционного усилителя 11 и первому контакту третьего резистора (R3) 14, второй контакт которого подсоединен к входу предварительного усилителя 15, первому, контакту четвертого резистора (R4) 16 и второму контакту первого резистора 2, вторые контакты второго резистора,12 и четвертого резистора 16 подсоединены к общей шине, первый выход предварительного усилителя 15 подключен к

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

первому входу усилителя 17 синхронизации, второй выход - к второму входу усилителя 17 синхронизации, третий выход - к первому входу линии задержки (ЛЗ) 18, четвертьй выход - к второму входу линии задержки 18, первый выход которой подключен к первому ... входу усилителя 19 Y, а второй выход- к второму входу усилителя 19 Y, первый выход которого подсоединен к первой пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ) 20; а второй выход - к второй пластике вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки 20, мишень которой подключена к первому выходу блока 21 управления, первая пластина горизонтального отклонения - к первому выходу усилителя 22 X, вторая пластина горизонтального отклонения - к второму выходу усилителя 22 X, вход которого подсоединен к первому выходу блока 23 развертки, первьй вход которого подключен к входу внешней синхронизации, а второй вход - к выходу устройства 24 задержки, вход которого связан с выходом элемента 25 2 ИЛИ, первый вход которого связан с первым входом блока 21 управления и первым контактом кнопки 26 Запись, второй контакт которой соединен с общей шиной, второй вход блока 21 управления связан с выходом блока 5 сравнения и с первым (установка счетчика в Hojjb) входом двоичного счетчика 3, второй (счетный) вход которого подключен к второму входу элемента 25 2 ИЛИ и первому выходу усилителя 27 подсвета, второй выход которого под- . ключен к модулятору запоминающей электронно-лучевой трубки 20, а вход- к второму выходу блока 23 развертки, третий вход которой подключен к выходу элемента 28 2 И, первый вход которого соединен с выходом усилителя 17 синхронизации, а второй вход - с вторым выходом блока 21 управления.

Запоминающий электронно-лучевой осциллограф работает следующим образом.

Для записи и последующего отображения m исследуемых сигналов после мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20 по вертикали условно разбиваются на m равных зон. Линия нулевого уровня сигнала смещается в середину первой (нижней) зоны мишени

и производится запись первого исследуемого сигнала, затем линия нулевого уровня сигнала смещается в середину второй зоны мишени и производится запись второго исследуемого сигнала и т.д. Таким образом будет записано m исследуемых сигналов. Число записываемых сигналов устанавливается оператором.

Исследуемые сигналы поступают на ш информационных входов первого коммутатора 1, осуществляющего последовательное подключение каждого сигна- ла через первьш резистор 2 ко входу предварительного усилителя 15, где суммируется с соответствующим напряжением вертикального смещения линии нулевого уровня. Величина смещения определяется уровнем напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 4 и коэффициентом усиления операционного усилителя 11, коэффициент усиления которого зависит от числа записываемых сигналов и определяется величиной одного из резисторов (R13.1 R13.m) блока 13 резисторов. Выбор резистора обратной связи осуществляетс вторым коммутатором 6.

В исходном состоянии к входу пред варительного усилителя 15 подключен исследуемый сигнал, поступивший на первый вход первого коммутатора 1. Пусть необходимо записать на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20 m исследуемых сигналов. Подключают генератор 10 импульсов переключателем 9 к первому счетному входу (сложения) двоичного реверсивного счетчика 8, устанавливают его в состояние, со.ртветствующее записи m исследуемых сигналов. В результате кодовое словоJ поступившее с выхода этого счетчика на вход второго коммутатора 6, управляет подключением соответствующего резистора (R13.m) блока резисторов 13 в це пь отрицательной обратной связи операционного усилителя 11, устанавливая таким образом коэффициент усиления операционного усилителя. Начальное напряжение (фиг. 2.И9.1) с выхода цифроаналогового преобразователя 4 усиливается операционным усилителем 11 и суммируется на входе с первым исследуемым сигналом, смещая его в середину первой (нижней) зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. В момент нажатия кнопки 26 Запись

5

0

на первом выходе блока 21 управления формируется положительный импульс (фиг. 2.И2), поступающий на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки 20 для стирания записанной на ней информации. В момент отпускания кнопки 26 Запись на втором выходе блока 21 управления формируется уро- Q вень логической единицы (фиг. 2,ИЗ), поступающий на второй вход элемента 28 2 И, разрешая прохождение импульсов синхронизации (фиг. 2, И5) с выхода усилителя 17 синхронизации через элемент на третий вход блока 23 развертки. По положительному фронту импульса (фиг. 2, И1), формируемого кнопкой 26 Запись (момент отпускания . кнопки) , поступающего через элемент 25 2 ИЛИ на вход устройства 24 задержки, на выходе этого устройства с задержкой на время зот момента отпускания кнопки 26 Запись формируется отрицательный импульс (фиг.2.И4) 5 выводящий из блокировки блок 23 развертки. По положительному фронту импульса синхронизации на первом выходе блока 23 развертки формируется линейно нарастающее напряжение (фиг.2, И6), поступающее через усилитель 22 X на горизонтально отклоняющие пластины запоминающей электронно-лучевой трубки 20, вызывая отклонение луча записи по горизонтальной оси мишени этой трубки. На втором выходе блока 23 развертки формируется импульс подсвета, поступающий на вход усилителя 27 подсвета, а со второго выхода этого усилителя на модулятор запоминающей электронно-лучевой трубки 20, осуществляя подсвет рабочего участка линех но нарастающего напряжения. Таким образом, первый исследуемый сигнал с третьего и четвертого пара- фазных выходов, поступающий через линию 18 задержки и усилитель 19 Y на вертикально отклоняющие пластины запоминающей электронно-лучевой трубки 20, записывается в первой зоне мишени этой трубки. Положительным 0 фронтом импульса подсвета (фиг.2,И7) с первого выхода усилителя 27 подсвета переключается двоичный счетчик 3 и его состояние увеличивается на единицу. В результате ко входу пред- 5 варительного усилителя 15 подключается первым коммутатором 1 второй исследуемый сигнал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 про0

5

0

5

исходит увеличение напряжения (фиг.2, И9.2). Это напряжение суммируется после усиления дифференциальным усилителем 11 на входе предварительного усилителя 15 с вторым исследуемьм сигналом и смещает линию нулевого уровня этого сигнала в середину второй зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Положительный фронт импульса подсвета (фиг.2. И7), поступающего через элемент 25 2ИЛИ на вход устройства 24 задержки, запускает это устройство. На выходе устройства 24 задержки через время fj формируется отрицательный импульс (фиг. 2, И4), вьшодящий из блокировки блок ра звертки, и в момент синхронизации второй исследуемый сигнал записывается во вторую зону мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Задержка разблокировки развертки необходима для подготовки циф- роаналогового преобразователя 4, двоичного счетчика 3, операционного усилителя 11 и блока 23 развертки к повторному запуску на время переходных процессов. Аналогично будет записан третий исследуемый сигнал, четвертый, .. .т-ьш. После записи в т-ю зону мишени запоминающей электроннолучевой трубки т-го исследуемого сигнала положительным фронтом импульса подсвета (фиг. 2, И7) с первого выхода усилителя 27 подсвета переключается двоичный счетчик 3 и его состояние увеличивается на единицу. В результате кодовое слово с выходов двоичного счетчика 3, поступающее на первые входы блока 5 сравнения, равно кодовому слову, поступающему на вторые входы этого блока с выхода двоичного реверсивного счетчика 8. В момент равенства этих кодовых слов на выходе блока 5 сравнения формируется отрицательный импульс (фиг.2, И8), поступающий на второй вход блока 21 управления, на втором выходе которого устанавливается уровень логического нуля (фиг. 2, ИЗ), блокирующий прохождение синхроимпульсов с выхода усилителя 17 синхронизации через элемент-28 2 И на третий вход блока 23 развертки, исключая тем самым последующие запуски блока 23 развертки, а следовательно, запись исследуемых сигналов. Отрицательный импульс с выхода блока 5 сравнения поступает также на первый вход двоич16

ного счетчика 3, возвращая его в начальное состояние. В результате ко входу предварительного усилителя 15 подключается первый исследуемый сигнал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 устанавливается начальное напряжение (фиг. 2, И9), смещающее линию нулевого уровня первого

исследуемого сигнала в середину первой зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Для следующей записи m исследуемых сигналов необходимо нажать кнопку 26 Запись.

Отображение выполняется постоянно, т.е. режим записи и стирания записанной информации выполняется при включенном прожекторе воспроизведения. Оператор может наблюдать последовательное появление сигналов на экране запоминающей электронно-лучевой трубки 20, т.е. вначале высвечивается один исследуемый сигнал (записанный в первую зону мишени), затем два (записанные первый - в первую зону мишени, а второй - во вторую зону мишени) и т.д.

Таким образом, на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки мо

жет быть записано m исследуемых сигналов, положение каждого сигнала на поверхности. миЕиени определяется авто- матнчески в зависимости от числа записываемых сигналов: первьй исследуемый сигнал записывается в нижней зо- не мишени, последний - в верхней. Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами трубки (размер экрана, толш;ина линии луча записи и возможностями оператора обработать полученную информацию за короткое время (время воспроизведения в запоминающих электронно-лучевых трубках ограничено).

45

Формула изобретения

Запоминающий электронно-лучевой осциллограф, содержащий предварительный усилитель, первый выход которого

подключен к первому входу усилителя синхронизации, второй выход - к второму входу усилителя си11хронизации, третий выход - к первому входу линии задержки, а четвертый - к второму

входу линии задержки, первый выход которой соединен с первым входом усилителя Y, а второй выход - с вторым входом усилителя Y, первый выход

7138

которого подключен к первой пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки, а второй выход - к второй пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки, первая пластина горизонтального отклонения которой подключена к первому выходу

8

двоичного счетчика, первьш счетным вход (сложения) которого подключен к первому (неподвижному) контакту переключателя со средним положением, второй (неподвижный) контакт которого подключен к второму счетном. входу (вычитания) реверсивного двоичного счетчика, а третий (подвижный) кон

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографах и регистраторах сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей запоминающего электронно-лучевого осциллографа. Поставленная цель достигается введе- нием новых элементов н функциональных связей. В предлагаемом осциллографе на мишень запоминающей ЭЛТ может быть записано m исследуемьпс сигналов, причем m соответствует числу информационных входов коммутатора. Положение каждого сигнала на поверхности мишени определяется автоматически в зависимости от числа записываемых сигналов. Первый исследуемый сигнал записывается в нижней зоне мишени, последний сигнал - в верхней. Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами ЭЛТ: размером окна, диаметром луча записи, а также возможностями оператора обрабатывать полученную информацию за короткое время, так как время воспроизведения в запоминающих ЭЛТ ограничено. 2 ил. (О (Л

усилителя X, вторая пластина горизон-jQ такт - к выходу генератора импульсов,

-тального отклонения - к второму выходу усилителя X, вход которого подсоединен к первому выходу блока развертки, первый вход которого подсоет динен к входу внешней синхронизации, а второй выход - к входу усилителя подсвета, второй выход которого соединен с модулятором запоминающей электронно-лучевой трубки, первый выход блока управления подключен к ми- шени запоминающей электронно-лучевой трубки, отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей, ,он снабжен четырьмя резисторами, двоичным счетчиком, цифроаналоговь м преобразователем, блоком сравнения, вторым коммутаторо блоком индикации, реверсивным двоичным счетчиком, переключателем со средним положением, генератором импульсов, операционным усилителем, блоком резисторов-, элементом 2И, элементом 2 ИЛИ, блоком задержки, кнопкой Запись, первым коммутатором, га информационных входов которого подключены к соответствующим входным клеммам, выход -. к первому контакту первого резистора, п входов управления - к соответствующим п выходам двоичного счетчика, п входам цифро- аналогового преобразователя и первым п входам блока сравнения, вторые п входов которого связаны с соответствующими п входами управления второго коммутатора, п входами блока индикации и п выходами реверсивного

выход цифроаналогового преобразователя подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с первым контактом второго резистора и m входами блока резисторов, m выходов которого соединены с соответствующими m информационными входами второго коммутатора, выход которого подключен к выходу операционного усилителя и первому контакту третьего резистора, второй контакт которого подсоединен к входу предварительного усилителя, первому контакту четвертого резистора и второму контакту первого резистора, вторые контакты второго и четвертого резисторов подключены к общей шине, первый вход двоичного счетчика соединен с выходом блока сравнения и вторым входом блока управления, второй выход которого подключен к второ- му входу элемента 2И, первый вход которого подключен к выходу усилителя синхронизации, а выход - к третьему входу блока развертки, второй вход которого подсоединен к выходу блока задержки, вход которого подключен к выходу элемента 2 ИЛИ, первый вход которого соединен -с первым входом блока управления и первым контактом кнопки Запись,второй контакт которой соединен с общей шиной,второй вход элемента 2 ИЛИсоединен с первым выходом усилителя подсвета и вторым (счетным ; входом двоичного счетчика.

Е-/(лл-3

J Шись

Фиг. 1