Способ регистрации электрических сигналов Советский патент 1978 года по МПК H01J31/00 H01J31/02 

1

Изобретение относится к области электровакуумной техники, в частности-.к способам регистрации электрических сигналов при помощи электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) при исследовании быстропротекакяцих процессов.

Известен способ измерения (регистрации) влектрических сигналов при помощи электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), при котором исследуемый сигнал подается на отклоняющую систему ЭЛТ, а анализируется на лк мйнисцентном экране 1 .

Недостатком этого способа является зависимость погрешности измерения параметров электрических сигналов от нелинейности отклонения ЭЛТ и амплитудного разрешения отклоняющей системы трубки.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ регистрации электрических сигналов, заключающийся в том, что отклонение луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) пластинами, на которые подаетсярегистрируемый сигнал, компенсируют, пропуская электронный луч между пластинами, на которые подают известное опорное напряжение .

Недостаток известного способа состоит в том, что он может быть применен только для измерения (определения формы) периодически повторяющихся импульсов напряжения или для измерения постоянных напряжений и не может быть использован для измерения однократных импульсов напряжения, так как за один период исследуемого импульса напряжения можно определить его значение только в той точке и в такой момент времени, когда исследуемый импульс напряжения принимает вполне определенное значение, равное заранее заданному опорному напряжению.

Целью изобретения является получение возможности регистрирования однократных электрических сигналов.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу в ЭЛТ отклоняют несколько электронных лучей с помощью сигнальной отклоняющей системы, общей для всех луче на которую подакя регистрируемый сигнал, затем каждый из электронных лучей пропускакхг через раздельные отклоняющие системы, на которые поданы различные опорные

напряжения и измеряют промежутки между моментами времени, В которые происхопит компенсация отклонения отдельных электронных лучей, ставя в соответствие компенсирующим опорным напряжениям величины регистрируемого сигнала, отнесенные . к указанным моментам времени.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что с его помощью можно регистрировать с большой точностью параметрь однократных электрических сигналов методом компенсации.

Устройство, предназначенное для реализации предлагаемого способа регистрации электрических сигналов содержит расположенные последовательно по продольной оси симметри систе 1у формирования электронного потока с катодом и модуляторами, систему отклонения электронного потока по оси сигнала, соединенную с источником опорного напряжения, и диафрагму с расположенным за ней токо- приемным элементом. Причем для обеспечения возможности региетра ции формы однократных электрических сигналов система формирования электронного потока вьтолнена многоканальной, система отклонения электронного потока по оси сигнала содержит обшую сигнальную отклоняющую систему для всех каналов системы формирования и снабжена дополнитель ьми системами отклоЯеиия в количестве, соответствующем количеству каналов упомяну.той системы формиг рования, расположбинь.ми, например, за общей сигнальной системой отклонения по ходу электронного потока симметрично продольной оси прибора, каждая на которых соединена с источником опорного напряжения. Величина опорного напряжения различна для каждой дополнительной отклонякиаей системы и зависит от величины регистрируемого импульса напряжения, а за диа эагмой расположен многоканальный токоприемньй элемент с числом каналов, соответствуюшим ; числу каналов упомянутой системы формирования...

На чертеже оказано устройство, предназначенное для реализации предлагаемого способа,.

Устройл-во содержит- многоканальную систему 1 формирования электронного потока, электронно-оптическую фокусирующую систему 2, сигнальную отклоняющую сист&му 3, пластины 4 опорного напряжения, диафрагму 5, многоканальный токоприемный элемент. 6 я вакуумную оболочку 7,

Устройство работает следующим образом.

Электронные лучи, сформированньге одновременно, много«аиальной системой 1 формиования электронного потока (на основе ермокатода или фотокатода), под действием окусирукяцей системы 2 собираются в точку (кроссовер) и далее попадают в электрическое поле сигнальной отклоняющей системы 3.

К моменту прихода исследуемого импульса напряжения на сигнальную отклоняющую систему между ее пластинами уже должны находиться электронные лучи, сформирован-. ные многоканальной системой формирования электронного потока. Вся синхронизация работы отдельных узлов устройства обеспечивается за счет внешней схемы управления.

Все лучи под действием поданного на систему 3 исследуемого импульса напряжения отклоняются одновременно в одну и ту же сторону и на равную величину. Поскольку исследуемый импульс напряжения имеет протяженность во времени (развивается во времени), то в каждый данный момент времени лучи отклоняются на вполне определенную величину, сортветствукнцую мгновенному значению исследуемого импульса напряжения.

Все лучи, предварительно уже отклоненные сигнальной системой 3, попадают в область отклонения пластин 4 опорного, напряжения, причем каждый луч попадает в отклоняющее поле только своих пластин. На пластины опорного напряжения заранее подается постоянное напряжение смещения, различное по величине для каждой пары пласин и противоположное по знаку исследуеому импульсу напряжения. Таким образом, проходя в области действия пластин опорного напряжения, каждый луч получает различное по величине отклонение по нaпpiэвлeнию к своему неотклоненному пешожению npiH отсутствии напряжений на отклоняющей системе 3и пластинах 4.

В момент времени, когда мгновенное значение исследуемого сигнала будет равно по абсолютной величине опорному напряжению смешения для какого- либо одного из каналов (лучей), соответствующий электронный луч окажется на выходе пластин 4 неотклоненным и попадает в соответствующее ему отверстие в диафрагме 5, вызвав тем амым импульс тока (напряжения) на вьгеоде соответствующего канала многоканальноо токоприемного элемента 6.

При этом предполагается, что чувствиельность отклоняющей системы 3 и пластин должны быть равны между собой, в обем случае, однако, они могут отличаться известное число раз.

Момент времени, когда возникает равенст10 исследуемого импульса напряжения одно