Электронно-лучевой осциллограф Советский патент 1991 года по МПК G01R13/20 

Os

ю ю

00 СП

о

Изобретение относится к измерительой технике и может быть использовано в лектронно-лучевых осциллографах и регитраторах сигналов.

Цель изобретения - расширение функиональной возможности электронно-лучевого осциллографа путем записи поступающей информации с экрана электронно-лучевой трубки,

На чертеже показана блок-схема электронно-лучевого осциллографа,

Электронно-лучевой осциллограф содержит аттенюатор 1, первый сумматор 2, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 3, предварительный усилитель 4, блок 5 синхронизации и запуска, линию 6 задержки, усилитель 7 вертикального отклонения, электронно-лучевую трубку 8 усилителя 9 яркости, усилитель 10 горизонтального отклонения, второй сумматор 11, второй ЦАП 12, генератор 13 развертки, блок 14 блокировки, первый двоичный счетчик 15, блок 16 задержки, триггер 17, второй двоичный счетчик 18, блок 19 памяти, усилитель 20 считывания, фотодиод 21 и кнопку 22. Причем вход аттенюатора 1 соединен с входом электронно-лучевого осциллографа, а выход - с первым входом первого сумматора 2, второй вход которого соединен с выходом первого ЦАП 3, а выход - с входами предварительного усилителя 4, первый выход которого соединен с входом блока 5 синхронизации и запуска, а второй выход - с входом линии 6 задержки, выход которой соединен с входом усилителя 7 вертикального отклонения, первый и второй выходы которого соединены с пластинами вертикального отклонения электронно-лучевой трубки З.модулятор которой соединен с выходом усилителя 9 яркости, пластины горизонтального отклонения соединены с выходами усилителя 10 горизонтального отклонения, вход которого соединен с выходом второго сумматора 11, второй вход которого соединен с выходом второго ЦАП 12, а первый вход - с первым выходом генератора 13 развертки, вход которого соединен с выходом блока 14 блокировки, а второй выход - с входом усилителя 9 яркости, счетным входом первого двоичного счетчика 15 и входом блока 16 задержки, выход которого соединен с первым входом блока 14 блокировки, второй вход которого соединен с выходом блока 5 синхронизации и запуска, установочный вход первого двоичного счетчика 15 соединен с выходом триггера 17 и установочным входом второго двоичного счетчика 18, выход переноса - с счетным входом второго двоичного счетчика 18, а выход - с входом первого ЦАП 3 и

первым входом блока 19 памяти, третий вход которого соединен с выходом усилителя 20 считывания, первый и второй входы которого соединены с выводами фотодиода

21, второй вход блока 19 памяти соединен с входом второго ЦАП 12 и выходом второго двоичного счетчика 18, выход переноса которого соединен с первым входом триггера 17, второй вход которого соединен с первым

0 контактом кнопки 22 Считывание, второй контакт которой соединен с общей шиной. Осциллограф работает следующим образом.

Первый ЦАП 3 формирует напряжение

5 смещения кадра вертикальной оси Y, второй ЦАП 12 - напряжение смещения кадра по горизонтальной оси X. Фотодиод 21 и усилитель 20 считывания формируют импульс записи координат в момент пересече0 ния электронным лучом фотодиода 21, первый двоичный счетчик 15 считает количество шагов смещения кадра по оси Y, второй двоичный счетчик 15 - количество шагов смещения кадра по оси X, блок 16

5 задержки формирует импульс разблокировки генератора 13 развертки через время, необходимое для установления переходных процессов в первом 3 и втором 12 ЦАП, блок 19 памяти запоминает координаты п точек

0 исследуемого сигнала.

В исходном состоянии величины напряжений смещения по оси Y и оси X, формируемые первым 3 и вторым 12 ЦАП, равны нулю, и электронно-лучевой осциллограф

5 работает традиционно: исследуемый сигнал через аттенюатор 1, первый сумматор 2, предварительный усилитель 4, линию 6 задержки и усилитель 7 вертикального откло- нения поступает на пластины

0 вертикального отклонения электронно-лучевой трубки 8, вызывая смещение луча по оси Y. С второго выхода предварительного усилителя 4 исследуемый сигнал поступает на вход блока 5 синхронизации формирую5 щего импульса запуска генератора 13 развертки и переключает блок 14 блокировки. Напряжение пилообразной формы с первого выхода генератора 13 развертки через второй сумматор 11 и усилитель 10 горизон0 тального отклонения поступает на пластины горизонтального отклонения электроннолучевой трубки 8, осуществляя смещение луча по оси X, с второго выхода генератора 13 развертки импульс подсвета поступает

5 на усилитель 9 яркости и блок 16 задержки, формируя через время г импульс разблокировки входа генератора 13 развертки для повторного запуска.

В режиме Считывание на поверхности экрана электронно-лучевой трубки 8 устанавливают фотодиод 21, начало линии развертки (линии нулевого уровня исследуемого сигнала U0) смещают в точку установки фотодиода 21, которая является начальной точкой кадра считывания с нулевыми координатами по осям X и Y, чему соответствует нулевое состояние первого 15 и второго 18 двоичных счетчиков. При нажатии кнопки Считывание на выходе триггера 17 установится уровень логического нуля, разрешающий выполнение прямого счета первым 15 и вторым 18 двоичными счетчиками. Импульс синхронизации запускает генератор 13 развертки положительным фронтом первого импульса подсвета состояние первого двоичного счетчика 15 увеличивается на единицу, в результате величина напряжения смещения кадра по оси Y, формируемая первым ЦАП 3 (U7), увеличится на A U, что приведет к смещению кадра по оси Y на Д Y, Таким образом, каждый запуск генератора 13 развертки приводит к смещению кадра по оси Y на Д Y.

Когда линия исследуемого сигнала Uc пересечет точку установки фотодиода 21, на выходе усилителя считывания сформируется первый импульс разрешения записи кодовых слов с выходов первого 15 и второго 18 двоичных счетчиков и в блок памяти записаны два кодовых слова, соответствующих координатам первого исследуемого сигнала. Фронтом n-го импульса подсвета первый двоичный счетчик 15 установится в нулевое состояние и одновременно на выходе переноса сформируется импульс, поступающий на счетный вход второго двоичного счетчика 18 и увеличивающий его состояние на единицу, в результате величина напряжения смещения кадра по оси X, формируемая вторым ЦАП 12 увеличится на Аи, что приведет к смещению кадра по оси X и на ДХ, Последующее смещение кадра по оси позволит записать в блок 19 памяти вторые кодовые слова, соответствующие координатам второй точки исследуемого сигнала. Второй импульс с выхода переноса первого двоичного счетчика 15 увеличит состояние второго двоичного счетчика 18 на единицу и кадр по оси X вновь сместится на ДХ, последующее смещение кадра по оси Y позволит записать в блок 19 памяти третью пару кодовых слов, соответствующих координатам третьей точки исследуемого сигнала. С приходом п-1-го импульса кадр по оси X сместится на (п-1) ДХ (и в блок 19 памяти записывается пара кодовых слов, соответствующих координатам n-й точки исследуемого сигнала), n-й импульс с выхода переноса первого двоичного счетчика 15 переведет в

нулевое состояние второй двоичный счетчик 18, одновременно на выходе переноса которого появится импульс, возвращающий триггер в состояние логической единицы. 5 Таким образом, аналоговый исследуемый сигнал сосчитан с экрана электронно-лучевой трубки 8 и преобразован в цифровые эквиваленты координат п точек исследуемого сигнала.

10

Формула изобретения Электронно-лучевой осциллограф, содержащий аттенюатор, вход которого соединен с входной клеммой электронно5 лучевого осциллографа, предварительный усилитель, первый выход которого соединен с входом блока синхронизации и запуска, а второй выход - с входом линии задержки, выход которой соединен с вхо0 дом оконечного усилителя вертикального отклонения, выходы которого соединены с пластинами вертикального отклонения электронно-лучевой трубки, пластины горизонтального отклонения которой соедине5 ны с выходом оконечного усилителя горизонтального отклонения , модулятор - с выходом оконечного усилителя яркости, вход которого соединен с вторым выходом генератора развертки, отличающийся

0 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей он дополнительно содержитдвацифроаналоговыхпреобразователя, два двоичных счетчика, триггер, блок памяти, усилитель считыва5 ния, фотодиод, блок блокировки, кнопку, блок задержки, два сумматора, первый вход одного из которых соединен с выходом аттенюатора, выход -с входом предварительного усилителя, а второй вход - с выходом

0 первого цифроаналогового преобразователя, вход которого соединен с первым входом блока памяти и выходом первого двоичного счетчика, выход переноса которого соединен со счетным входом второго

5 двоичного счетчика, выход переноса которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого через кнопку соединен с общей шиной, выход триггера соединен с входами установки двоичных

0 счетчиков, счетный вход первого двоичного счетчика соединен с выходом усилителя яркости, вторым выходом генератора развертки и входом блока задержки, выход которого соединен с первым входом блока

5 блокировки, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации и запуска, а выход - с входом генератора развертки, первый вход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом усилителя гори

зонтального отклонения, а второй вход - свходом блока памяти, информационный

выходом второго цифроаналогового преоб-вход которого соединен с выходом усилитеразователя, вход которого соединен с выхо-ля считывания, входы которого соединены с

дом второго двоичного счетчика и вторымвыводами фотодиода.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в электронно-лучевых осциллографах и регистраторах сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей электронно-лучевого осциллографа, которое достигается путем последовательного считывания с помощью фотодиода 21 и усилителя 20 считывания в блок 19 памяти информации в цифровом коде о профиле исследуемого сигнала путем последовательного его смещения по экрану электроннолучевой трубки 8 с помощью двоичных счетчиков 15,18 и цифроаналоговых преобразователей 3,12. Кроме того, осциллограф содержит аттенюатор 1, сумматоры 2, 11, предварительный усилитель 4, блок 5 синхронизации и запуска, линию 6 задержки, усилители вертикального 7, горизонтального 10 отклонений и яркости 9. генератор 13 развертки, блоки блокировки 14 и задержки 16, триггер 17 и кнопку 22 Считывание. 1 ил. Ё