Способ получения нескольких кривых на экране катодного осциллографа Советский патент 1936 года по МПК G01R13/28 

Обычные схемы катодного осциллографирования дают возможность записывать только одиу кривую изменения какого-либо процесса. Одновременная запись нескольких кривых возможна с помощью особых коммутаторов-механических или электронных.

В настоящем изобретении предлагается способ одновременной записи нескольких кривых без применения специальных коммутирующих приборов. Схема собирается с электронными лампами, поэтому способ одновременного осциллографирования можфт быть осуществлен в любой лабораторной обстановке.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что на отклоняющие пластины осциллографа подаются периодически поочередно исследуемые напряжения. Так как зрительное ощущение человеческого глаза не успеет исчезнуть в промежуток времени, когда какая-либо кривая пропускается, то получается впечатление непрерывной записи ее. Таким образом, на экране осциллографа будут иметь место одНов|эеменно все исследуемые кривые. При фотографировании записи осциллограмм все кривые будут засняты на одну пластинку в одном и том же масщтабе времени. Это дает новое преимущество при исследовании нескольких одновременно меняющихся процессов.

На чертеже фиг. 1, 3 и 4 изображают принципиальные схемы, по которым может быть осуществлен предлагаемый способ получения нескольких кривых на экране катодного осциллографа; фиг. 2- соответствующие диаграммы тонов и напряжений.

В схемах применены следующие обозначения:

1 и 2-четырехъэлектродные электронные лампы (тетроды) (фиг. 1)

3 и 4-кенотроны (фиг. 1, 2 и 3)

5-трансформатор для отрицательного смещения на сетках электронных ламп

6-положительное смещение на сетках ламп

7-источник постоянного напряжения для питания ламп

8-разрядники

9-сопротивление

10-батарея, компенсирующая анодное няпряжение электронных ламп при подаче импульсов на отклоняющие пластины осциллографа

11-катодный осциллограф

13-зажимы отклоняющих пластин осциллографа

14-16-зажимы для присоединения исследуемых явлений.

Работа схемы протекает следующим образом. Если к зажимам 7 (фиг. 1) подкпючено постоянное напряжение, то через четырехъэлектродные лампы 1 и 2 (тетроды) пойдет анодный ток, не меняющийся по величине. При включении переменного тока к первичной обмотке трансформатора 5 на к@нотрона с 3 и 4 появится напряжение, меняющееся по синусоиде и не сдвинутое благодаря положительному смещению на экранирующих сетках электронных ламп. Как видно из схемы, кенотроны будут работать поочередно, т. е. когда проводит кенотрон 3, кенотрон 4 окажется запертым.

На чертеже фиг. 2 кривая А изображает изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора 5. Ниже кривой В представлено напряжение, которое будет пропускаться кенотроном. Так как имеющееся положительное смещение, обозначенное на фиг. 2 через С, складывается с напряжением В, то получится результирующее напряжение на экранирующей сетке электронной лампы 1. обозначенное на фиг. 2 кривой D.

Таким образом экранирующая сетка лампы 1 находится попеременно то под положительным, то под отрицательным потенциалами, а поэтому и анодный ток ее будет имет1 разрывы, когда экранирующая сетка отрицательна и эти разрывы анодного тока лампы 1 будут чередоваться с разрывами анодного тока лампы 2.

Ясно, что исследуемые колебания, поданные на зажимы 15 и 16, будут усиливаться, поочередно проходя через лампы 1 и 2, представляющие собой двухтактный усилитель. Соответствующие им изменения падения напряжения на сопротивлении 9 будут поданы на отклоняющие пластины осциллографа 11. Развертка по времени подается на , 13 и 14 осциллографа.

На фиг. 2 кривая дает зависимость анодного тока от напряжения на сетке при постоянном анодном напряжении, кривая 9 -исследуемые колебания на сетке лампы, поданные с отрицательным смещением, кривая К-результирующие

анодные тока, проходящие в момент запирания кенотрона.

Принципиально описанный способ осциллографирования будет давать значительные искажения на непрямолинейных участках кривой . Это понятно из следующего; пусть на кривой D величина М обозначает отрицательное напряжение, при котором лампа отпирается. Веяичина, N-напряжение, при котором анодный ток выходит из криволинейной части характеристики Е на прямолинейную. В промежуток времени от возникновения напряжения М до напряжения N, обозначенный величиной L, будет происходить искаженная запись исследуемых кривых благодаря загибу характеристики Е. Чтобы свести время искажения до величины практически незаметной, следует трансформатор 5 выбрать на такое напряжение, чтобы фронт пропускаемых кенотроном полупериодов был крутым, но так как очень большие отрицательные сдвиги на сетку лампы могут быть опасными для нее, параллельно сеточному смещению 6 включаются разрядники 8, которые работают при напряжениях выще напряжения запирающего лампы. Разрядник срезает опасные отрицательные пики. Напряжение на экранирующей сетке представлено кривой Q.

Если исследуемые кривые имеют частоту, равную частоте тока трансформатора 5, осциллограф запищет только половину периода каждой кривой.

Ес/1и исследуемые кривые имеют частоту, ббльщую, чем частота тока трансформатора 5, осциллограф запищет число периодов, равное исследуемой частоте, деленноЦ на частоту трансформатора.

Схема фиг. 1 дает возможность осциллографировать одновременно две исследуемые кривые, Если необходимо получить одновременную запись кривых числом больще двух к зажимам 16 и 15 схемы присоединяются провода, идущие от сопротивления 9 к осциллографу двух других таких же устройств. В этом случае получается возможность осциллограф ировать четыре разных кривых. Однако, частота тока, питающего трансформаторы 5 дополнительных устройств, должна быть в кратное чиело раз меньше частоты тока трансформатора выходного устройства.

Аналогичная схема одновременной записи нескольких кривых может быть осуществлена путем применения ламп типа „пентагрид (фиг. 3). Эта схема дает еще меньшее искажение записываемых кривых вследствие того, что положительное смещение подается на отдельную сетку лампы.

Нналогичные результаты получаются при применении схемы, в которой осциллографируемое напряжение подводится к анодной цепи триодов 19 и 20 (фиг. 4), на сетки которых периодически подают импульсы напряжения.

Предмет изобретения.

1. Способ получения нескольких кривых на экране катодного бсциллографа,

Отличающийся тем, что на отклоняющие пластины поочередно периодически подают падение напряжения на сопротивлении, включенном в цепь питания двухтактного усилителя, в котором осциллографируемые напряжения подводят к управляющим сеткам тетродов, на экранирующие же сетки тем или иным способом подают синхронные периодические импульсы, делающие тетроды проводящими.

2.Видоизменение способа по п. 1, отличающееся тем, что осциллографируемое напряжение подводят к анодной цепи триодов, на сетки которых периодически подают импульсы напряжения.

3.При способе по п. 1 применение для коммутирования лампы типа „пентагрид.

Фиг.