Электронный осцилограф для регистрации однократных сигналов Советский патент 1974 года по МПК G01R13/20 

1

Изобретение относится к технике осциллографирования однократных сигналов малой длительности.

Известны осциллографы для исследования однократных электрических сигналов, в которых масштабы изображения на экране электроннолучевой трубки устанавливаются заранее, до прихода исследуемого сигнала. Однако это связано с большими неудобствами при осциллографировании однократных сигналов с заранее неизвестными параметрами, так как требуется устанавливать большое число осциллографов с различными величинами чувствительности и длительности развертки, чтобы перекрыть все диапазоны изменения длительностей и амплитуд исследуемых сигналов. Если при больших длительностях сигналов с относительно медленным нарастанием фронтов возможно применение логарифмических усилителей, то с уменьшением длительностей сигналов до сек подобные методы непригодны, а осциллографы с автоматической установкой временного масштаба неизвестны.

Предлагаемое устройство автоматически устанавливает необходимые значения чувствительности и длительности развертки осциллографа. Цифровые индикаторы, фиксируюш,ие численные значения установленных чувствительности и длительности развертки, позволяют определить параметры исследуемого сигнала.

Блок-схема осциллографа приведена на чертеже.

Исследуемый сигнал поступает параллельно на линию задержки 1, блок 2 управления длительностью развертки и блок 3 управления чувствительностью осциллографа. Этот сигнал, задержанный линией задержки 1 на

время тз, поступает на осциллограф 4, предназначенный для исследования однократных сигналов, содержащий электрически управляемый аттенюатор 5, усилитель 6 вертикального отклонения, электроннолучевую трубку

7 и электрически управляемый генератор 8 развертки. Время задержки линии 1 на некоторую величину превышает максимальную длительность исследуемых импульсов. Это время зависит от быстродействия устройств,

а также быстродействия электрически управляемых аттенюатора 5 и генератора развертки 8.

Блок управления длительностью развертки 2 состоит из линии задержки с отводами 9,

компараторов Юь Юг, ... 10„, опорного компаратора 11 и декодирующей матрицы 12. Время задержки между отводами линии 9 равно TI Т2 ... Тп- Величина зависит от желаемой точности поддержания горизонтального размера осциллографического

изображения. Уровни срабатывания компараг торов Юь Юг, ... Юп и И приблизительно равны половине наименьшей амплитуды исследуемых сигналов. Компараторы Юь Юг,..; 10„ с опорным компаратором 11 соединены таким образом, что они могут сработать лишь после срабатывания опорного. Опорный компаратор 11 подключен к специальному отводу линии задержки а. Величина времени задержки между отводами ио и концом линии 9 приблизительно в два раза больше времени срабатывания компаратора 11.

Когда передний фронт исследуемого импульса достигает точки UQ, последний срабатывает и своим выходньш импульсом «опрашивает компараторы lOi, 102, Юп, фиксирующие присутствие исследуемого импульса в этот момент времени на их входах-отводах линии задержки 9.

Таким образом, количество сработавших компараторов lOi, Юг, ... 10 будет характеризовать длительность исследуемого сигнала. Сработавшие компараторы 10, Юг, ... 10„ коммутируют декодирующую матрицу 12, выходное напряжение которой зависит от количества сработавших компараторов Юл, Юг, ...10„. Это напряжение поступает на электрически управляемый генератор развертки 8 и управляет крутизной или длительностью развертывающего напряжения (например изменяет величину опорного напряжения в интеграторе Миллера или изменяет шаг считывания при стробоскопической структуре осциллографа однократных сигналов). Генератор развертки запускается от конца линии 9. Горизонтальный размер осциллографического изображения при этом получается нормализованный. Одновременно компараторы Юь Юг, ... 10„ коммутируют цифровой индикатор 13, показывающий в процессе регулирования установленную величину длительности развертывающего напряжения.

Блок управления чувствительностью осциллографа состоит из компараторов 14ь 14г, ... 14„, имеющих уровни срабатывания оь VQZ, , Vom соответственно и декодирующей матрицы 15, причем

{/Om И f/o(m-l)t/Смаке ° С„акс

максимальная амплитуда исследуемого сигнала.

Величина каждого из уровней срабатывания выбирается в зависимости от желаемого шага регулировки чувствительности осциллографа. Выходы компараторов 14ь На, ... 14т соединены с декодирующей матрицей 15, вырабатывающей напряжение, зависящее от количества сработавших компараторов 14ь

142, . 14т. Это напряжение управляет коэффициентом передачи аттенюатора 5. Индикатор 15 фиксирует в процессе регулирования установленную чувствительность осциллографа.

Генератор сброса 17 устанавливает устройство в исходное положение и подготавливает к новому измерению.

Предложенное устройство автоматически в зависимости, от амплитуды и длительности

исследуемых однократных сигналов устанавливает такие чувствительности и длительность развертки осциллографа, чтобы размеры изображения сигнала на экране электроннолучевой трубки находились в определенных пределах.

Предмет изобретения

Электронный осциллограф для регистрации однократных сигналов, содержащий электроннолучевую трубку,. генератор развертки, подключенный к пластинам горизонтального отключения, н усилитель вертикального отклонения, вход которого через аттенюатор подключен к линии задержки, а выход-к пластинам вертикального отклонения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического выбора чувствительности и скорости развертки осциллографа до начала регистрации сигнала, вход линии задержки одновременно подключен ко входу линии задержки с отводами, соединенной своим выходом с генератором развертки, и ко входам компараторов вертикального отклонения, причем отводы линии задержки соединены со

входами опорного компаратора и компаратора горизонтального отклонения, вторые входы которых подключены к выходу опорного компаратора, выходы компараторов соединены со входами декодирующей матрицы горизонтального отклонения, выход которой подключен ко входу управляемого скоростью развертки генератора, а выходы компараторов вертикального отклонения с различными уровнями опорного напряжения подсоединены ко

входам декодирующей матрицы вертикального отклонения, выход которой соединен со входом управляемого аттенюатора чувствительности осциллографа.