Стробоскопический осциллограф Советский патент 1974 года по МПК G01R13/20 

(54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ

1

Изобретение относится к измерению элекрических и магнитных величин и может быть использовано для построения стробоскопических осциллографов с псевдослучайным считыванием исследуемого сигнала.

i-loBecTeH стробоскопический осциллограф, содержащий преобразователь, усилительрасширитель, формировате/ш стробимпульса, линию задер 4 жи, генератор скан1фования, блоки управления, синхронизации сканирования, фазовой модуляции и горизонтальной развертки и электронно-лучевую трубку.

Однако 1иирокое применение такого осциллографа ограничено из-за сло 1шости измерения э4|фективности преобразования и блока автоматического управления частотой стробилшульсов и быстрого пилообразного напряжения.

С целью упрощения схемы стробоскопического осциллографа с псевдослучайньим считыванием исследуемого сигнала выход блока синхронизации подключен ко входам блока фазовой модуляции, блока горизонтальной развертки и блока управления, второй вход блока (|)азовой модуляции подключен

к генератору сканирования, выход блока управления подключен к усилителю-расширителю и к блоку горизонтальной paantp-j-ки. Это позволяет применить нри нудите л i -ное считывание осциллографируемого сигнала но точкам с иcпoльзolv ниeм для получения горизонтальной развертки блоков, аналогичных применяемым в осцш1ЛО1 ра(}зах сю случайным считыванием сигнала.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого осциллограф41; на фиг. 2 - циклограммы, поясняющие работу ocmiiijiorpa4wj.

Стробоскопический осциллограф содержит преобразователь П., формирователь стробимпульсов ФС, блок фазовой модуляции БФМ (устройства автосдвига), блок синхронизации БС, генератор сканировании ГС, блок управления БУ, усилитель-рас ишриюл УР, блок индикации БИ (.алектронич.аучовая трубка) и узпы, присущие стробоскопическим осциллографам со случайным считыь 1лиом: линии задержки ЛЗ и блока г-ор1К}ол-гал),ш.й разверлки БП.

Измеряемый : игнал поступает на ii.o/u,i преобразователя О и блока синхропл юимн БС. Выход блока синх1Х)ниаа1ши БС чен ко входам блоков фазовой модуляции БФМ, управления БУ и горизонтальной раз верт1Ш БГР, На второй вход поступает мед лунное пилообразное напряжение с генерат(эра с;санированяя ГС. Выход блока БФМ пЬд1шючен ко входам фюрмироваыия стробимпульса ФС и линиц., задерлжи. Выход фор мирования стробимпульсов ФС поддшючен к преобразователю И., а выход линии задерж ки Лз ко второму входу блока горизон голыши развертки БГР, Выходы, блока уйравпенид под1;лючены к входу блока индикации (а/юктроннолучевой трубки) БИ, уфравлшошему яркостью луча, и ко входам блока горизонтальной развертки БГР и усилителя-расширения.; УР. Выход блока з-чэризо тельной развертки БГР подключен к гори- зо:Нтапы1О отююняющим пластинам элект- рфнао.чучевой трубки, а выход преобразова- теля .П через усилитель-расширитель УР пфступает на вертикально отыюншощие нластины, I, Орипдиа.дьное включение блока БФМ (ОЗ BdJBiOT осуществить последователыгое считывание сигнала по точкам к тем самь1м узюрадсчить ир.оцесс стробоскопического npeoGpanonaufiii. реиь;ущостйа осциллографа со случайщлм счктыв-пннем сн1нала яри этом coxpaHsnoTca. Осциллогра-;) работает следующим обрасюм, : 1 егистрируекый си.гнал (фиг, 2,а) поступает иа вход преобразователя П и ислолъзуегся также ДJiЯ запуска блока БС. iiii выходе блока БС вырабатываются синх- рони;.ифуюи.ше н.мнульсы. (фкг. 2,6), которы непзбеиию оадерлшпы относительно перед- iieiG фронта |ро1Ч1стрируемого импульса на ностояниое apeiviii t. . Выходной синхро- ниэирующий импульс (фигч 2,6) испо1гьзует са для запуска блокои БУз и БГР. С вьхода блока БУ снимается импульс (фиг, 2,3), которьн обеспечивает работу расширителей БГР и УР, и импульс нодсве-гки развертки ЭЛТ индикатора {ф1-пг-, и блоке БГР в момент прихода запуска iuiii,-;:Ч) импульса 1гачинает формироваться -Имнульс быстрого пилообразного напрязке- ни я БПИ (фиг. 2,е). OcHoanisje процессы, связанные с синх- ронизспщей схемы, происходят в блоке . Здесь вы.рабатывается импульс запуска блока ФС, задержанный относительно И:мнульса синхронизации на время t g (сравнить фиг. 2,6 и фиг. 2,г), которое рзыбрано из зтй-го расчета, чтобы обеспечить начало считывания сигнала в мрмент йремени, нескол1л о предшествующий его переднему фронту (сравнить фш 2,а и фиг. 2,г), Считаем, что задержка импульсов в 11егшх &юка ФС не существенна. Кроме импульса запуска,на бнок БФМ от блока ГС подается медленное пилообразное напряжение МПН (фиг. 2,з), которое вызывает модуляцию фазы стробирующих импульсов, другими словами, их прогрессивный СДВИГ 0-1 носитепьно сигнала. Из сравнения (фи1 2,в и фиг. 2,г) видно, что при постоянном наклоне пилы МПН этот сдвиг от :.мпульса к импульсу увеличивается на одинаковый интервал времени Д . Из анализа схемы, видно, что блок БФМ обеспечивает последовач-ельное считы.вание сигна.ла по точкам. Кроме того, сигнал с выхода блока БФМ после задержки на время t, линией ЛЗ обеспечивает процесс формирования заднего фронта импульса БПН (сравнить фиг. 2,д и фиг. 2,е). Эта задержка является необходимым условием для воспроизведения начального участка сигнала, который предшествует его переднему фронту. Из сопоставлеи.ия циклограмм (фиг. 2,а и фиг, 25е) находим, что амплитуда нмиупьсов БПН иропорпиональна моментам времени, в которые происходит стробирование сигнала. Расширенный импульс (фигч 2,ж.) с ам- алитудой; равной амплитуде им1гульса БПН, поступающий на горизонтальною отклоняющую систему блока БИ, представляет собой горизонтальную координату изображения сигнала. Стробирование сигнала выполняется обычным образом в блоке П. Выходные экспоненниальные импульсы микросекупдной длительности (фиг. 2|И) усиливаются и расширяются блоком УР (фиг. 2,к) и далее поступают на вертикальные отклоияюшие системы блока БИ. Периодичес.кие и непериодические нестабильности положения во времени стробирующего импульса, возникающие из-за нечеткой работы, блока БФМ, не влияют на качество преобразования сигнала. Если время задержки t +&t в момент строби- рования с третьим импульсом по каким-либо причинам станет равным времени tp , то произойдет еще одно стробирование, соответстБуюшее предыдущему моменту, на экране ЭЛТ одна и та же точка сигнала 5ысветится два.жды, а так как время задержки tj стабильно, то горизонтальная координаа-а этой точки будет роответствовать координате сигнала . Аналогичным образом схема будет реа1ировать

на случайные положительные прирац эния .времени задержки t о

Время задержки t составляе единицы или десятки микросекунд. Такие задержки ; можно обеспечить с помощью простых схем типа заторможенных мультивибраторов или ;фантастронов. Присущая этим схемам нестабильность, как это показано выше, не окажет влияния на работу осциллографа. Именно в этом заключается однс из главных преимуществ предлагаемого устройст ва синхронизации.

Устойчивость работы осциллографа опре- Удаляется только стабильностью работы (блоков БС, ФС и БГР и не зависит, как .это наблюдается у других типов осцилло- графов (кроме приборов со случайным счи-

6

|тыванием сигнала), от стабильности работы схемы автосдвига (блока БФМ).

.„ ..- --. Предме изо б р е т е н и я Стробоскопический осциллограф, содержащий преобразователь, усилитель-расширитель, формирователь стробимпульса, линию задержки, генератор сканирования, блоки :управления, синхронизации сканирования, фазовой модуляции и горизонтальной раз-

вертки и электроннолучевую трубку, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения схемы, выход блока синхронизации подключен ко входам блока фазивой модуляции, блока горизонтальной разверт-

.ки и блока управления, второй вход блока : фазовой модуляции подключен к генератору сканирования, выход блока управления подключен к усилителю-расширителю и к блоку горизонтальной развертки.

tQ

§

I

ni 55

Q

0 LC3