АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ Советский патент 1974 года по МПК G01R13/20 

1

Изобретение относится к технике автоматического осциллографирования повторяющихся сигналов.

Известный автоматический осцилло граф, содержащий последовательно соединенные аттенюатор, усилитель вертикального отклонения, электронно-лучевую трубку, генератор развертки, коммутатор, триггер, первый компаратор, вход которого подключен к выходу нения, электронно-лучевую трубку, генератор опорного напряжения, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и счетчик, имеет малую точность поддержания заранее заданного вертикального размера осциллографического изображения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для достижения этой цели в предлагаемый осциллограф, введены последовательно подключенные фазовращатель, усилитель, фильтр, первый усилитель постоянного тока, выход которого соединен с электронно-лучевой трубкой и усилителем вертикального отклонения, сумматор, первый вход которого подключен к первому компаратору, второй - к выходу генератора опорного напряжения, а выход - к генератору тактовых импульсов, второй усилитель постоянного тока, выход которого .подключен к фильтру, а вход - ко входам аттенюатора и генератора развертки, схема управления, подключенная к

счетчику, аттенюатору и первому усилителю постоянного тока, первый селектор, один вход которого соединен € выходом первого компаратора, другой вход-с одним из выходов генератора опорного напряжения, причем вход генератора опорного напряжения и выход селектора связаны между собой и подключены к счетчику, кроме того, выход триггера через второй селектор соединен со счетчиком.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Исследуемый сигнал через аттенюатор 1, усилитель 2 вертикального канала поступает па ЭЛТЗ. К выходу аттенюатора 1

подключен первый компаратор 4 уровень срабатывания которого f/oi выбран такой, чтобы при амплитуде сигнала на выходе аттенюатора I, близкой к нему, размах изображения по вертикали на экране

ЭЛТ 3 был бы удобным для наблюдения. Когда амплитуда сигнальных импульсов (переменной составляющей сигпала) на выходе аттенюатора 1 больше , срабатывает первый компаратор 4, и на выходах последнего

появляются два импульса: короткий, счетный импульс, синхронный с моментом срабатывания компаратора 4, и импульс, по длительности равный длительности исследуемого сигнала (па уровне срабатывания компаратора).

Счетный импульс через открытый селектор 5

поступает на ждущий генератор 6 импульсов (опорный), длительность генерируемых импульсов которого равна t,, и счетчик 7 с дешифратором и цифровой индикацией. При этом счетчик через схему управления 8 на определенную величину уменьшает коэффициент передачи электрически управляемого аттенюатора 1, в результате чего вертикальный размер осциллографического изображения на экране ЭЛТ уменьшается. Если после этого амплитуда сигнала на выходе аттенюатора 1 еще будет больше f/oi, то процесс регулирования повторится и будет длиться до тех пор, пока ее величина станет меньше f/oi- Селектор 5 и ждущий генератор 6 служат для того, чтобы при высокой частоте повторения исследуемого сигнала (периоде сигнала меньшего времени tu,, нужного для изменения коэффициента передачи аттенюатора) не произошло -перерегулирования. В том Случае, когда частота повторения ис.следуемого сигнала сравнительно мала, а длительность его велика (по сравнению с величиной и,), для уменьшения времени установления нормализованного, заранее заданного вертикального размера осциллографического изображения служат сумматор 9 и заторможенный генератор 10 тактовых импульсов, период генерируемых импульсов которого незначительно превышает величину /и,- Если длительность исследуемого сигнала /и больше /и,, то на выходе сумматора 9 появляется импульс с длительностью , (длительность выходного импульса компаратора 4 равна ta), поступающий на генератор 10, в результате чего на выходе последнего появляются последовательность импульсов, поступающих на счетчик 7. При этом с каждым попавшим к счетчику 7 импульсом через схему управления 8 коэффициент передачи аттенюатора 1 уменьшается до тех пор, пока амплитуда сигнала на его выходе станет меньше UQ,. После этого процесс регулирования остановится, а вертикальный размер осциллографического изображения будет равен заранее заданному.

Если амплитуда исследуемого сигнала на входе устройства уменьшится, а ее величина на выходе управляемого аттенюатора 1 станет меньше уровня срабатывания компаратора И Uoz, причем выполняется условие:

Uo,-a ho,(1)

U,,.a, ,(2)

где GO - коэффициент отклонения тракта осциллографа «выход аттенюатора 1-ЭЛТ, ho - заданный вертикальный размер осциллограммы, Д/1 - точность его поддержания, компаратор М не срабатывает. При этом триггер 12, управляющий селектором 13, опрокинутый выходным импульсом схемы 14 коммутации, синхронным с началом развертки генератора развертки Г5, оставляет селектор открытым, в результате чего второй выходной импульс схемы 14, синхронный с концом развертки, проходит этот селектор. Селектор 13 соединен с входом счетчика «сброс, и при поступлении импульса на последний счетчик сбрасывается. При этом коэффициент передачи аттенюатора 1 становится максимальным. Если амплитуда сигнала на выходе аттенюатора 1 станет больше (/оь то процесс регулирования начнется снова.

Для устранения влияния постоянной составляющей исследуемого сигнала на смещение осциллограммы по вертикальной оси служит схема компенсации постоянной составляющей. Для этого исследуемый сигнал через фазовращатель 16, поворачивающий фазу на 180°, поступает на усилитель переменного тока 17. Им усиленная лищь переменная составляющая сигнала подается на фильтр 18 нижних частот. На фильтр 18 подается также исследуемый сигнал, усиленный усилителем постоянного тока 19 (переменная и постоянная составляющие) .

На выходе фильтра 18 получается постоянное напряжение, которое зависит лишь от постоянной составляющей исследуемого сигнала и не зависит от переменной составляющей исследуемого сигнала. Это напряжение через электрически управляемый усилитель 20 постоянного тока подается на ЭЛТ 3 или усилитель 2.

Коэффициент передачи усилителя 20 регулируется по тому же закону, как .и электрически управляемый аттенюатор 1. Таким образом, положение осциллограмм

по вертикальной оси ЭЛТ поддерживается постоянным.

Предмет -изобретения

Автоматический осциллограф, содержащий последовательно соединенные аттенюатор, усилитель вертикального отклонения, электронно-лучевую трубку, генератор развертки, /коммутатор, триггер, первый компаратор, вход

которого подключен к выходу аттенюатора, второй компаратор, генератор опорного напряжения, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности измерения, в него введены последовательно подключенные фазовращатель, усилитель, фильтр, первый усилитель постоянного тока, выход которого соединен с электронно-лучевой трубкой и усилителем вертикального отклонения, сумматор, первый вход которого подключен к первому компаратору, второй - к выходу генератора опорного напряжения, а выход - к генератору тактовых импульсов, второй усилитель постоянного тока,

выход которого подсоединен к фильтру, а вход - ко входам аттенюатора и генератора развертки, схема управления, подключенная к счетчику, аттенюатору и первому усилителю постоянного тока, первый селектор, один вход

которого соединен с выходом первого компаратора, другой вход-с одним из выходов генератора опорного напряжения, причем вход генератора опорного напряжения и выход селектора связаны между собой и подключены к счетчику, кроме того, выход триггера через второй селектор соединен со счетчиком.