Осциллограф Советский патент 1993 года по МПК G01R13/20 

ел

С

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность изобретения: осциллограф содержит блок 2 отклонения, электронно-лучевую трубку 4, блок 5 развертки, стробоскопический преобразователь 3 и блок 7 синхронизации, вход которого соединен с шинйй синхронизации, причем первый и второй входы стробоскопического преобразователя 3 соединены с выходами соответственно блока 7 синхронизации и блока 2 отклонения, вход которого соединен с шиной измеряемого сигнала, а выход блока 5 развертки соединен с первым входом электронно-лучевой трубки, а также компаратор 8, вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразователя 3. Выход блока 7 синхронизации соединен с входом блока развертки, выход блока отклонения соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, третий вход которой соединен с выходом компаратора. 2 ил.

00

о о со VI со

Изобретение относится к радиоизмериельной технике и может быть использовано осциллографе.

Цель изобретения - уменьшение шиины линии осциллограммы, повышение есурса электронно-лучевой трубки, повыение контрастности осциллограммы.

Цель достигается тем, что в осциллораф, содержащий блок отклонения, электонно-лучевую трубку, блок развертки, тробоскопический преобразователь и блок инхронизации, вход которого соединен с шиной синхронизации, причем первый и второй входы стробоскопического преобраователя соединены с выходами соответственно блока синхронизации и блока тклонения, вход блока отклонения соединен с шиной измеряемого сигнала, а выход блока развертки соединен с первым входом электронно-лучевой трубки, введен компаратор, вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразователя, при этом выход блока синхронизации соединен с входом блока развертки, выход блока отклонения соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, третий вход которой соединен с выходом компаратора.

На фиг, 1 изображена блок-схема осциллографа; на фиг. 2 изображены сигналы на выходах шин и блоков. На фигурах 1 - шина измеряемого сигнала, 2 - блок отклонения, 3 - стробоскопический преобразователь, 4 - электронно-лучевая трубка, 5 - блок развертки, 6 - шина синхронизации, 7 - блок синхронизации, 8 - компаратор, 9,10,11,12,13 и 14 - сигналы на выходах соответственно шины 1 измеряемого сигнала, блока 2 отклонения, стробоскопического 3 преобразователя, блока 5 развертки, блока 7 синхронизации и компаратора 8; t - время.

Осциллограф работает следующим образом.

Измеряемый импульсный сигнал 9, следующий с частотой более 500 Гц, с шины 1 измеряемого сигнала поступает на вход блока 2 отклонения, который усиливает и задерживает поступающий на его вход сигнал 9. Сигнал 10 с выхода блока 2 отклонения поступает на второй вход вертикального отклонения электронно-лучевой трубки 4 и второй вход стробоскопического преобразователя 3. После каждого импульса, поступившего на первый вход стробоскопического преобразователя. 3, на его выходе удерживается сигнал, равный сигналу на втором входе в момент поступления импульса на первый вход. С шины 6 синхронизации на вход блока 7 синхронизации поступает либо измеряемый сигнал. 9, либо сигнал синхронизации. Импульсы синхронизации (сигнал 13), вырабатываемые блоком 7 синхронизации, с его выхода поступают на вход блока 5 развертки и первый вход стробоскопического преобразователя 3. Поеле поступления каждого импульса (сигнал 13) на вход блока 5 развертки на его выходе формируется пилообразный импульс развертки (сигнал 12). Сигнал 12 развертки с выхода блока 5 развертки поступает на первый вход горизонтальной развертки электронно-лучевой трубки 4, на третий вход (катод) которой поступает сигнал 14с выхода компаратора 8. Сигнал 11 с выхода стробоскопического преобразователя 3

5 поступает на вход компаратора 8. При поступлении на вход компаратора 8 сигнала в пределах от- UK до + UK сигнал 14 на выходе равен нулю; если же сигнал на входе компаратора 8 выходит за пределы от - UK до + UK,

0 то на выходе компаратора 8 устанавливается напряжение UL Изменение сигнала от - UK до + UK на втором входе вертикального отклонения электронно-лучевой трубки 4 обеспечивает перемещение линии осцилло5 граммы вверх по экрану на величину, равную двум значениям ширины одной реализации осциллограммы. При поступлении напряжения Ui на третий вход (катод) электронно-лучевой трубки 4 ее ток катода

0 снижается до нуля, при этом изображение на экране исчезает (яркость осциллограммы уменьшается до нуля). При поступлении измеряемого сигнала 9 на шину 1 измеряемого сигнала и шину 6 синхронизации и при ну5 левом сигнале 14 на выходе компаратора 8 на экране формируется осциллограмма измеряемых импульсов. Если в момент поступления импульса (сигнал 13) на первый вход стробоскопического преобразователя

0 3 сигнал 10 на втором входе стробоскопического преобразователя был в пределах от - UK до + UK, то на выходе компаратора 8 формируется сигнал 14, равный нулю, что обеспечивает формирование на экране ос5 циллограммы; если же в момент поступления импульса (сигнал) 13 на первый вход - стробоскопического преобразователя 3 сигнал 10 на втором входе стробоскопического преобразователя не находился в пределах

0 от - UK до + UK, то на выходе компаратора 8 формируется сигнал 14, равный Ui, что исключает формирование на экране осциллограммы. При отсутствии наводок и дрейфа сигнал 10 на выходе блока 2 отклонения в

5 интервале между импульсами равен нулю. Вследствие наводок от сети электропитания на шину 1 измеряемого сигнала на блок 2 отклонения, а также вследствие периодического изменения частоты следования измеряемого сигнала 9 вблизи средней величины

(что периодически разогревает оконечный каскад блока 2 отклонения и вызывает у него периодическое изменение дрейфа) на выходе блока 2 отклонения возникает дрейф в виде колебательного изменения сигнала в пределах от - ЗУк до + ЗУк. При наличии периодического (с частотой следования 50 Гц и более) сигнала дрейфа на выходе блока 2 отклонения в пределах от - ЗУк до + 311к на этом же выходе обеспечивается ежесекундное формирование не менее 50 усиленных измеряемых импульсов, в течение которых дрейф находится в пределах от - UK до + UK. Этим обеспечивается формирование на экране не менее 50 реализаций осциллограмм в секунду, чем исключается мелькание на экране изображения, при этом отдельные реализации осциллограмм сдвинуты относительно друг друга по вертикали не более чем на две ширины линии одной реализации осциллограмм. При использовании электронно-лучевой трубки 4 с длительным (от десятых долей до единиц секунд) послесвечением экрана обеспечивается возможность уменьшения до единиц герц частоты следования воспроизводимых на экране реализации осциллограмм. Это позволяет использовать осциллограф либо при значениях периодического дрейфа на выходе блока 2 отклонения от - юйк до + 10UK, либо при частоте следования реализаций осциллограмм до 10 Гц, Заметим, что описанный эффект при использовании электронно-лучевой трубки 4 с длительным послесвечением экрана у заявленного устройства не достигается у прототипа при использовании электроннолучевой трубки с длительным послесвечением.

Уменьшение ширины линии осциллограммы поясняется тем, что, во-первых, от- дельные реализации осциллограмм (образующие итоговую воспринимаемую оператором линию осциллограммы) имеют сдвиг по вертикали одна относительно другой не более чем на две ширины линии отдельной реализации осциллограммы, и, во- вторых, исключением дрейфа и наводок на вычитающее устройство, имеющееся у прототипа.

Повышение контрастности осциллограммы поясняется тем, что оксидный катод электронно-лучевой трубки 4, работая в импульсном режиме (при частоте следования

измеряемого сигнала 9 более 500 Гц, частота формирования отдельных реализаций составляет 10-50 Гц) способен отдавать в импульсе значительно больший электронный луч, что увеличивает яркость и соответственно контрастность осциллограммы.

Повышение ресурса электронно-лучевой трубки 4 поясняется тем, что катод формирует электронный луч в течение небольшой части (2-10 %) от всего времени

формирования на экране осциллограммы.

Формула изобретения Осциллограф, содержащий блок отклонения, электронно-лучевую трубку, блок

развертки, стробоскопический преобразователь и блок синхронизации, вход которого соединен с шиной синхронизации, первый и второй входы стробоскопического преобразователя соединены с выходами соответственно блока синхронизации и блока отклонения, вход блока отклонения соединен с шиной измеряемого сигнала, а выход блока развертки соединен с первым входом электронно-лучевой трубки, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения ширины линии осциллограммы, повышения ресурса электронно-лучевой трубки и повышения контрастности осциллограммы, введен компаратор, вход которого соединен с

выходом стробоскопического преобразователя, выход блока синхронизации соединен с входом блока развертки, выход блока отклонения соединен с вторым входом электронно-лучевой трубки, третий вход которой

соединен с выходом компаратора.

0. к a ff, a «чи в.

УЯ 1 Ы

Фм.2