Стробоскопический осциллограф Советский патент 1976 года по МПК G01R13/20 

{34} СТРОБОСКОПИЧЕС1«Й СС1ИЛЛОГРАФ

ратора, а второй вход через генератор пило-; образного напряжения - с выходом второго триггера, вторым вXoдo. соединенного с Первым выходом второго нормализатора, вь&ходом схемы совпадения и первым входом б блока управления, второй вход которого подключен к второму выходу второго нормализатора, входы которого связаны с выходами усилителей, а третий выход - с входом , торого управляемого генератора, выход К(- 10 Iroporo подключен к первому входу смесит©-) ртя, первому входу блока цифрового отсчета и первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого управ- пяемого генератора и через фазовращатель -1|15 с вторым входом смесителя, выход с вхоhoM формирователя импульсов, а третий вход -i |с выходом блока упра вления и вторым блока аиф|х)вогчэ отсчета, третий вход которого связан с входом генератора разверт ЙО ки и через фильтр нижних частот - с выхЬ дом смесителя, причем выход первого усиЛителя соединен с первыми входами второго и первого триггеров, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых им-. пульсов и первому входу схемы совпадения, .второй вход последней связан с выходом первого триггера.

На чертеже дана структурная электричес 30 кая схема предлагаемого уртройства, , Устройство состоит из двух стробоскопи -/ |Ческих смесителей 1 и 2, усилителей 3 и ;4, генератора 5 такта, триггера 6, схемы |срвпадения 7, триггера 8, генератора 935

(Пилообразного нахфяжения, сумматора 10, управляемого на11ряжением генератора JLl, ; коммутатора 12, формирователя 13 стробI импульсов, нормализаторов 14 и 15 дли Стельности, блока°16 управления, управпяе jMoro напряжением генератора 17, блока 13 ;цифрового отсчета, управляемого фазовращаг . |теля 19, смесителя 2О, фильтра 21 частот, генератора 22 развертки, апекр |тронналучевой трубки 23,

t . ;

: Устройство работает следующим образом, При отсутствии входного сигнала на входе стробоскопического смесителя 1 на выходе усилителя З также отсутствует сиг.; нал, при этом импульс генератора такт опрокидывает триггер 6, который, в свою очередь, включает схему совпадения 7, Следующий импульс генератора. 51 такта, проходя схему совпадения 7, переключает вб триггер 8, включающий генератор 9 пилообразного напряжения.

Таким образом включается режим поиска синхронизации,60

Период повторения импульсов генератора такта выбирается равным

Т Т Q , г.т 2 макс

где 2 доительность преобразованного временногоинтервала, который всегда приводится к заданной постоянной (нормализованной)j величине}

d : - максимально возможная cKsaj макс. ность исследуемого сигнала.

Генерируемый генератором 9 пилообраз-, кого напряжения сигнал, пилообразной формы через сумматор 10 подается на вход первого управляемого напряжени ам генератора 11. Под действием поступающего пилообразного напряжения Частота этого генератора постепенно увеличивается от i до f . , где н 4 и верхшш частота генератора 11 соответственно. Выходной сигнал; первого уп)равляемого напряжением генератора 11 через включенный коммутатор 12 поступает на вход фррмирЫ вателя 13 стробимпульсов. Частота следования стробимпульсов изменяется от цДО

. , При подборе величин f и f , отличаю щихся на октаву, синхронизация обеспечи.вается для всех частот повторения сигнала (Изменение ;част6ты стробимпульсов продолжается до тех пор, дока на входе отсутствую ет сигнал.

При подаче входного сигнала на вход стробоскопического смесителя 1 режим по иска синхронизации (изменение частоты следования стробимпульсов) продолжается до тех пор, пока на выходе усилителя 3 отсутствует выходной сигнал. Выходной гфеобр эованиый сигнал усилителя 3 - передним фрон том зап1 скает нормализаторы 14 и 15 дли- тельности и переключает триггеры 6. и 8, :тем самым выключая генератор 9 пилообраз нрго напряжения.

Нормализаторы 14 и 15 длительности состоят из последовательно соединенных между собой компараторов длительности-и преобразователей длительность - напряжение Длительности импульсов на выходах компараторов равны длительности преобразова ного измеряемого времени интервала (фронта, длительности импульса, интервала между двумя сигналами и т.п.) и поступают на /входы точных преобразователей длительность напряжение. Выходное напряжение нормализатора 14 длительности прикладывается к сумматору 10, изменяя частоту первого управляемого напряжением генератора lljraкйм образом7 чтЬ преобразованный време ной интервал равен опорной длительности

Г

При установлении временного масштаба : преобразованного измеряемого интервала. равного опорной длительности T..S импульс 1 нормализатора 14 длительности включает блок 16 управления, а последний переключает коммутатор 12, при этом формирователь 13 стробимпульсов запускается от ; , второго управляемогойапряжениемгенерато ра 17, частота которого управляется напря ;жением нормализатора 15 i длительности таЧ JKHM образом, что длительность преобразован него измеряемого интервала равна опорной ;длительности Т. Нормализатор 14 длительности произво- ; дат нормализацию длительности (приведение i ее :.: заданной величине), когда измеряемый : интервал больше или меньше опорной длительности; Т j в то время как нормалиаато{ 115 длительности производит: но рмализацйю в том случае, если преобразованный измеря емый. интервал короче опорной длительности ;Т2. Если преобразованный измеряемый |тер&ал длиннее опорной длительности Т, то напряжение управления сбрасывается, на|тр 1г jrep 8 и блок 16 управления подается импульс jc6poca, блок 16 управления переключает коммутатор 12 в начальное положение, сбра сывает показания блока 18 цифрового отсче. та и начинается поиск синхронизации и нор мализация длительности заново. Это продол-. жается до тех пор, пока измеряемый времен 1ной интервал при включении нормализатора :1.5 длительности не станет короче второй опорной длительности ТОР при этом обеспе чивается условие . р . где , 2, З...В противном .случае возможна синхро™ |Низация и измерение, когда сигнал преобразуется в обратном направлении (от заднего фронта к переднему). i При установке длительности измеряемого временного интервала, равного TOS нормали затор длительности 15 вырабатывает ик | пульс, запускающий блок 18 цифрового от счеТ, а также реле времени в блоке 16 1упрааления, которое после определенного ; времени сбрасывает показания блока 18 цифрового отсчета и переключает коммутатор 12 в начальное положение, при этом цикл измерения повторяется, . Выходной сигнал первого управляемого напряжением генератора 11 через; управпя емьгй фазовращатель 19 поступает, на смеситель 20, а сигнал второго напряжением генератора 17 :на входьг . смесителя 20 и блока 18 цифрового отсче та. В смесителе 20 сигналы управляемых i генераторов смешиваются .и фильтром 21. i нижних частот выделяется разность между частотами сигналов управляемых генерато ров 11 и 17. Выход11Ой сигнал фильтра 21 нижних частот запускает генератор 22 раэ I вертки и поступает г.а вход блока 18 ци фрового отсчета при выборе Т 2Т подсчитывается количество периодов частоты сигнала управляемого генератора 17,, укл дывающихся в период j разностной, частоты. Тогда измеряемый временной интервал равенгде Fp - разностная частота генераторов 11 if 17j .- частота генератора|17.1 Пилообразное напряжение генератора 22 развертки подае ся на X пластины электро fнoлyчeвoй трубки 23, на У пластины котс рой поступают выходные сигналы усилителей 3 и 4 При измерении временного интерв ла между двумя сигналами второй сигнал подается на стробоскопический™смеситель 2, на который также подаются стробимпульсы из формирователя стробимпульсов 13, усиленный в усилителе 4 сигнал подается та№ же на нормализаторы длительности 14 и 15, Нужный временной интервал измеряете; прк установке перегслючателя в нормализат ipax длительности в соответствующее положение (фронт, . и т.д.). При. помощи управляемого фазовращатели 19;изменяется фаза одного из сигналов, j поступающих на смеситель 20, в результа-j jте чего регулируется фаза сигнала jpasHOCT- I ной частоты на выходе фильтра 21и задержи .... ., . . ..,-...-, - .,. у у |:ка генератора 22 разйертки.;,1 Таким образом можно установить нужну |о задержку, в результате на экране электро (нолучевой трубки 23 просматривается инте ресующий участок исследуемых сигналов, i jt I Применение преобразователя ддит льнсю4 ти расширенного временного интервала в j iчастоту следования стробнмпульсов и допой |нительная схема нормализации значительно {расширяют технические возмоашости осдилн 1лографа, так как допустимая форма входное I го сигнала в этом случае ограничивается лишь использованной схемой компаратора длительности, на экране |электроннолучеЁ)оЙ трубки автоматически устанавливается норЦ , мализованный гopизoнтaJ ьный масштаб иоследуемого сигнала или любого другсхго временного интервала (периода повторения сигнала, длительности импульса, фронта ил спада, временного интервала между двумя, сигналами), а .также производится цифрово«| измерение временного интервала как при известной, так и при неизвестной частоте повторения входного сигнала. Возможно автоматическое измерение всех перечисл€(йт ных временных интервалов по программе и