РАЗВЕРТЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЦИЛЛОСКОПА Советский патент 1969 года по МПК G01R13/24 

Известны развертывающие устройства для осциллоскопов, содержащие генераторы импульсов развертки и накопительные схемы.

Однако в известных развертывающих устройствах используются сложные линии задержек для наблюдения какого-либо параметра сигнала, например импульса, в течение определенного времени. Кроме того, для этих устройств характерны малый частотный диапазон измеряемых сигналов и сложность в выполнении.

Предлагаемое устройство отличается тем, что, с целью увеличения широкополосности, первый и второй выходы упомянутого асинхронного генератора импульсов соединены соответственно со вторыми входами первого и третьего генераторов развертки непосредственно, а со вторым входом второго из упомянутых генераторов развертки через переключатель на два положения; выходы первого и второго генераторов развертки соединены через первый и второй накопительные элементы со сбросом, осуществляемым сигналом с асинхронного генератора импульсов, и переключатель на два положения с отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки непосредственно или через дополнительные накопительные элементы; выход третьего из упомянутых генераторов развертки соединен через третий накопительный элемент со сбросом и

переключатель на два положения с модулятором электроннолучевой трубки непосредственно или через инвертор.

Кроме того, в асинхронном генераторе импульсов развертки может быть применен элемент регулирования частоты повторения импульсов развертки, связанный с генератором подсвечивающих импульсов. В описываемом устройстве между выходом третьего накопительного элемента со сбросом и инвертором могут быть включены триггер и одновибратор, причем триггер в этом случае соединен через компаратор с генератором отклоняющего напряжения, а вместо инвертора включен

накопительный элемент и каскад совпадения.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства. Описываемое устройство содержит генератор / подсвечивающих импульсов со входом 2 для ждущего запуска- и двумя выходами 3 и 4. С выхода 3 снимается пилообразное напряжение, а с выхода 4 снимаются во время всего периода прохождения пилообразного напряжения подсвечивающие импульсы, с помощью которых производится манипуляция яркости следа на экране электроннолучевой трубки. Кроме того, описываемое устройство имеет асинхронный генератор 5 импульсов развертЭтот генератор имеет три выхода. На первом выходе 6 появляются импульсы развертки с частотой иовтореиия, иаиример, 1 мг. На втором выходе 7 иоявляются задержанные импульсы на время t- по сравнению с импульсами на первом выходе 6. Время /i обычно составляет 0,2 мксек. На третьем выходе 8 появляются иМПульсы, которые опережают импульсы развертки на первом выходе 6 на небольшой промежуток времени U.

Промежуток времени 4 обычно достигает 0,1 мксек. Импульсы развертки с первого выхода 6 подаются к первому генератору 9 развертки на его первый вход 10. Ко второму входу 11 каскада развертки этого генератора подается исследуемый сигнал. На выходе 12 генератора 9 будет, таким образом, стандартный исследуемый сигнал, частота которого равна частоте импульсов развертки. Описываемое устройство имеет второй генератор 13 развертки. Первый вход 14 этого генератора связан со скользящим контактом первого переключателя 15 с двумя положениями. Через этот переключатель к первому входу 14 генератора 13 подаются импульсы развертки от выхода 6 или от выхода 7 генератора 5 импульсов развертки. Второй вход 16 генератора 13 соединен со скользящим контактом переключателя 17 с двумя иоложениями, механически связанного с переключателем 15. Через переключатель 17 ко входу 16 второго генератора 13 развертки подается пилообразное напрял ение от выхода 3 или второй исследуемый сигнал от входной клеммы 18. В первом случае переключатель 15 подключен к выходу 7, и осциллоскоп для изображения прохождения по времени сигнала, подведенного к клемме второго входа 11. Во втором случае переключатель 15 подключен к выходу 6, и осциллоскоп служит для изображения взаимозависимости сигнала, подключенного к клемме выхода 11, и сигнала, подключенного к клемме входа 18.

Кроме того, описываемое развертывающее устройство имеет третий генератор 20 развертки, к первому входу 21 которого поступают импульсы развертки со второго выхода 7 генератора 5 импульсов развертки и ко второму входу 22 от выхода 4 поступают подсвечивающие импульсы. Таким образом на выходе 23 генератора 20 появляются отрезки поступающих с выхода 4 подсвечивающих импульсов, причем эти отрезки снимаются на вре.мя t позднее, чем отрезки сигнала, подключенного к клемме входа 11.

Выходы 12, 19 и 23 генераторов 9, 13 и 20 развертки подсоединяются к первым входам 24-26 накопительных элементов 27-29. Вторые входы 30-32 накопительных элементов 27-29 подключены к третьему выходу 8 генератора 5 импульсов развертки. У этого выхода появляются разрядные импульсы, которые, как уже упоминалось выще, опережают импульсы развертки на выходе в на отрезок времени t. На выходах 33-35 накопительных

элементов 27-29 после каждого импульса развертки появляется напряжение, пропорциональное амплитуде соответствующего отрезка сигнала, которое сохраняется там до поступления импульса разрядки с выхода 8, т. е. в течение промежутка времени до следуюи1его импульса развертки от выхода 6.

В иредлагаемом устройстве имеются переключатели 36-55 с двумя положениями, которые связаны друг с другом механическим соединением 39.

В первом положении этого переключателя выход 33 накопительиого элемента 27 связан с электроннолучевой трубкой 40, а именно с

системой 41 ее вертикальной развертки, выход

34накопительного элемента 28 связан с системой 42 электроннолучевой трубки 40 и выход

35накопительного элемента 29 связан с модулирующим по яркости электродом 43 грубки 40.

Если переключатель 36 перевести в иоложеиие, противоположное положению на чертеже, то можно значительно повысить яркость изображения.

Выход 33 первого накопительного элемента 27 помимо переключателя 36 соединен еще с первым входом 44 четвертого накопительного элемента 45. Выход 34 второго накоиительного элемента 28 соединен с входом 46 пятого

накопительного элемента 47.

Элемент 45 состоит в основном из накопительного конденсатора, который связан с первым входом 44 электронным переключателем, состоящим, например, из четырех диодов. Переключатель в положении покоя не проводит электрический ток, и только после появления импульса на втором входе 48 он начинает проводить ток и соединяет накопительный конденсатор с входом 44. Таким образом, накопительный конденсатор заряж:ается до напряжения, которое в этот момент существует на входе 44. После окончания импульса на входе 48 электронный выключатель вновь становится непроводящим и накопительный конденсатор сохраняет напряжение до следующего импульса на входе 48, когда накопительный конденсатор должен быть перезаряжен на другое напряжение, существующее на первом входе 44. Сигнал на выходе 49 четвертого накопительяого элемента 45 равен напряжению на накопительном конденсаторе или пропорционален ему. Элемент 47 с входами 46 и 50 и выходом 51 работает аналогично элементу 45. На выходах 49 и 51 постоянно поддерживаются такие напряжения, которые представляют собой координаты точки сигнала, находящейся в интересующей нас части сигнала. Отрезки сигналов из неинтересующей нас части периода не имеют доступа в системы 41 и 42 вертикального и горизонтального отклонения электроннолучевой трубки 40.

Оптимальная частота импульсов развертки для работы четвертого и пятого накопительных элементов 45 и 47 может быть получена

элементом, изменяющим частоту повторения импульсов развертки. Элемент регулирования частоты связан с помощью соединения с регулятором скорости отклонения генератора 1. Это соединение показано пунктирной линией на чертеже и обозначено цифрой 52.

Оптимальная частота импульсов развертки для работы четвертого и пятого элементов 45 и 47 постоянно обеспечивается в том случае, если соединение 52 между элементом регулирования частоты н регулятором скорости генератора 1 подсвечивающих ямпульсов поддерживает период имиульсов развертки в таких пределах, что он всегда бывает на несколько процентов длиннее, чем продолжительность линейного прохождения пилообразного напряжения с выхода 3 генератора 1.

Соединение 52 может быть выполнено одновременно в виде механического и электрического устройства. Автоматическое регулирование частоты импульсов развертки включается с помощью нереключателя, который одновременно обслуживается переключателями 56-38, только тогда, когда элементы 45 и 47 вводятся перед системами 41 н 42 отклонения электроннолучевой трубки 40.

Отсюда следует, что за один период повторения исследуемого сигнала из серий следующих один за другим интересующих нас отрезков сигналов только один импульс должен поступать в элемент 45 или 47 п накапливаться там. Остальные отрезки сигналов за этот период сигнала не доллсны иметь достуиа в накопительный каскад.

Для этого перед входами 48 и 50 обоих элементов 45 и 47 вводится отборочная схема, автоматически отбирающая один импульс.

Отборочная схема представлена компаратором 53, на вход 54 которого подается с выхода 3 пилообразное напряжение. Вход 55 этого комнаратора связан с выходом генератора 56 отклоняющего наиряження. Этот генератор вырабатывает неременное наиряжение более низкой частоты, чем пилообразное. Генератор 56 отклонения выполнен в виде низкочастотного генератора пилообразного напряжения. Импульс-с выхода 57 подается на вход 55 триггерной схемы 5.9 с двумя устойчивыми положениями. К входу 60 этой схемы иодаются удлиненные отрезки подсвечивающего импульса с выхода 35 третьего накопительного элемента. Схема 59 устроена так, что она переводится в одно положение с помощью фронта импульса на входе 60 и в обратное положение фронтом импульса на входе 58.

Напряжение с выхода схемы 59 подается на вход 61 триггерной схемы 62 с одним устойчивым положением. Она устроена таким образом, что срабатывает за счет заднего фронта поступающего импульса. Период колебания установлен так, что он равен нериоду удлиненного подсвечивающего импульса. Имнульс на выходе 63 трнггерной схе.мы 62 подается к второму входу 48 четвертого накопительного элемента 45, к входу 50 пятого

накопительного элемента 47 и к входу 64 накопительного элемента 65. Шестой накопительный элемент 65 выполнен так же, как четвертый и нятый и функционирует таким же образом.

С помощью отборочной схемы повышается эффективность накопительных элементов 45, 47 и 65 и значительно увеличивается яркость изображения при воспроизведении не только

части сигнала, короткой по сравнению со всем периодом, но и сигнала, в котором изображаемая часть длиннее, чем нернод импульса развертки, и короче, чем нернод сигнала. Непосредственное соединение выхода 66

элемента 65 с модулирующим по яркости электродом 43 электроннолучевой трубки 40 было бы невыгодным. Электроннолучевая трубка светилась бы постоянно, и был бы виден нерсход следа от одной точки нзобрал аемого сигнала в другую в тот момент, когда наконнтельпые элементы 45 и 47 меняют свое содержание. Чтобы этого не происходило, между выходом 66 элемента 65 и модулирующим по яркости электродом 43 электроннолучевой трубки 40 введен элемент 67 совпадения, который во время импульса на его втором входе 68 прерывает связь между его первым входом 69 и выходом 70 и таким образом исключает проводимость. Так как второй

вход 68 элемента 67 совпадения связан со вторыми входами 48, 50 н 64 четвертого, нятого н шестого накопительных элементов 45, 47 и 65, то элемент совпадения 67 является непроводящим в том случае, когда меняется

содержание накопительных элементов 45, 47 н 65. Так как рабочая точка электроннолучевой трубки 40 выбрана так, что она остается темной без подсвечивающего сигнала, TV:: при замкнутом элементе 67 совпадения на экране

электроннолучевой трубкн не виден переход от одной точки пзображення к другой.

Наличие наконнтельного элемента 65 и элемеита совпадения 67 позволяет показать замедление развертки во времени с помощью

светящейся точки.

Н р е д м е т изобретения

1. Развертывающее устройство для осциллоскопа, содержащее геиератор подсвечивающих импульсов со ждущим запуском, три генератора развертки, имеющие по два входа, на одни из которых подаются входиые и сиихронизирующие сигналы, асинхронный генератор

имнульсов, имеющий три выхода, с третьего из которых нодаются сигналы сброса на три накоиительных элемента, отличающееся тем, что, с целью увеличения широкополосности, первый и второй выходы упомянутого асинхронного генератора импульсов соединены соответственно со вторымн входами первого и третьего генераторов развертки непосредотвенно, а со вторым входом второго из упомянутых генераторов развертки через переклюВторого генераторов развертки соединены через первый и второй накопительные элементы со сбросом, осуществляемым сигналом с асинхронного генератора импульсов, и переключатель на два положения с отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки непосредственно или через дополнительные накопительные, элементы; выход третьего из упомянутых генераторов развертки соединен через третий накопительный элемент со сбросом и переключатель на два положения с модулятором электроннолучевой трубки непосредственно или через инвертор.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в асинхронном генераторе импульсов развертки применяется элемент регулирования частоты повторения импульсов развертки, связанный с генератором подсвечивающих импульсов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между выходом третьего накопительного элемента со сбросом и инвертором включены триггер и одновибратор, причем триггер соединен через компаратор с генератором отклоняющего напряжения.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вместо инвертора включены накопитель15 ный элемент и каскад совпадения.