Устройство для регистрации информации Советский патент 1978 года по МПК G06K11/00 

Li,o.ii изобретения - повьииение быстродействия устройства.

Это достигается тем, что в устройство введены иоследовательно соединенные регулируемый блок питания, дополнительная электроннолучевая трубка, формирователь замедляющих сигналов и элемент задержки, связанный с генератором горизонтальной развертки, два блока коммутации, усилитель сигналов и цифроаналоговый преобразователь, дополнительная электроннолучевая трубка соединена с усилителем сигналов, первый коммутатор подключен к усилителю сигналов, генератору развертки считывания и усилителю отклонения по координате Y, второй коммутатор связан с усилителем отклонения по координате X, генератором горизонтальной развертки и цифроаналоговым преобразователем, подключенным к формирователю сигналов записи и считывания и формирователю сигналов запуска. .

Суищость иредлагаемого решения поясняется с.тедуклиими фигурами: ({)иг. 1 -.фунК11ио| альная ехема устройства; фиг. 2 -- схематическое устройство дополнительной электроннолучевой трубки с замедляющей системой; фиг. 3 - мишень запоминающей электроннолучевой трубки с условным обозначением линии потен 1иального рельефа, строк растра считывания, точек возникновения импульсов-откликов.

Устройство для регистрации информации (фиг. ) содержит запоминающую электро1п-1олучевую трубку 1, соединенную с блоко.1 подсвета 2, усилителями отклонения по координатам X 3 и координатам Y 4 и фор.мирователем Напряжения сигнальной кластины запоминающей электроннолучевой трубки 5, последовательно подключенные блок индикации 6, логический блок 7, детектор видеоеигнала 8, и видеоусилитель 9, связанный с запоминающей электроино.1учевой трубкой 1, генератор развертки считывания 10, соединенный с формирователем си1нала запуска 1 1 п логическим 6,;ioком 7, формирователь еигиалов записи и считьи ;1ния 12, связанный с генератором развергки счит1 1вания 10, блоко.м подсвета 2 и (|)()рм11рователе.м напряжения сигна.чьиой n.iacTHiibi запо.минающей электроннолучевой трубки 5, и генератор горизонтальной развертки 13, соединенный с блоком подсвета 2 и формирователем напряжения сигнальной пластины запоминающей электроннолучевой трубки 5, последовательно соединенные регулируемый блок нитания 14, дополнительная электроннолучевая трубка 15, формирователь замед.тяющих сигналов 16 и элемент ;-;адержки 17, евязанный с генераторо.м горизонтальной развертки 13, два блока ко.ммутации 18 и 19, усилитель сигналов 20 и цифроаналоговый преобразователь 21, дополнительная электроннолучевая трубка 15 соединена с усилителем сигналов 20, первый коммутатор 18 подключен к усилителю сигналов 20, генератору развертки считывания 10 и усилите.;1Ю отклонения по координате Y 4, второй ком.мутатор 19 связан с усилителе.м отклонения по координате X 3, генератором горизонтальной развертки 13

и цифроаналоговым преобразователем 21, подключенным к формирователю сигналов заииси и считывания 12 и формирователю сигналов запуска 11.

Схематическое устройство дополнительной электроннолучевой трубки е замедляющей системой (ЭТЗС) (фиг. 1 позиция 15) показано на фиг. 2. ЭТЗС состоит из катода 22, около которого расположен, как в обычной осциллографической трубке, модулятор 23, осуществляющий модуляцию элект, ронного луча исследуемым сигналом; экрана 24, предохраняющего модулятор 23 от воздействия замедляющего импульса; трубы дрейфа 25, предназначенной для растягивания (в физическом смысле) промодулированного электронного пучка; металлического

0 цилиндра 26, образующего совместно с трубкой дрейфа 25 отрезок коакеиальной ли1И1и передачи; сопротивления R 27, величина которого согласована с волновым сопротивлением линии; электронного умножителя 28. Все выщеперечисленные элементы заключены в стеклянный вакуумный баллон 29, расположенный внутри соленоида 30, создающего продольное магнитное поле, удерживающее электроны на оси трубы. На выходе электронного умножителя 28 установ0 лен нагрузочный резистор 31.

В исходном состоянии .устройство находится в режиме «Запись. Выход электронного умножителя ЭТЗС 28 соединен со входом усилителя сигналов 20, выход которого соединен со входом усилителя отклонения по координате Y 4 посредством коммутатора 18. генератора горизонтальной развертки 13 соединен со входом усилителя отклонения по координате X 3 иосредством блока коммутации 19. На сигнальную пластину запоминающей электроннолучевой трубки 1 с выхода формирователя напряжения сигнальной пластииы запоминащей ЭЛТ 5 подается соответствуюц;ее режиму записи наиряжение.

Далее последовательность работы устрой5 ства такова.

В электроннолучевой трубке с замедляю1цей системой (фиг. 2) осупдеетвляется предварительное изменение масщтаба вре.мени исследуемого сигнала, позволяющее увеличить эффективную njHpnny полосы пропускания устройства и, таким образо.м, повышающее быстродействие устройства.

Это обеспечивается следующим образом.

Исследуемый сигнал, модулирующий

электронный пучок, подается на модулятор

5 23 ЭТЗС.

Промодулированный электронный пучок растягивается (в физическом смысле) при прохождении его через полый металлический цилиндр - трубу дрейфа 25, к которой приложен у.меньщаюпдийся во времени

импульс напряжения, вь рабать ваемь1Й формирователем заме;..1яюш,их сигналов 16, начало которого синхронизировано с моментом входа в трубу модулированного участка пучка. Таким образом, электроны входят в трубу дрейфа 25 с постоянно снижающимися энергиями и, Cv eдoвaтeльнo, пролетают через нее с постепенно уменьшающимися скоростями.

По мере выхода электронов из трубы дрейфа 25 промодулированный участок пучка оказывается все более растянутым, т. к. после входа электрона в трубу дрейфа 25 с некоторой скоростью он оказывается экранированным от всех внещних электрических полей и продолжает двигаться в трубе дрейфа 25 с той же скоростью независимо от изменения потенциала трубы относительно катода. Для удержания электронов на оси трубы используется продольное .магнитное поле, создаваемое в стеклянном вакуумном баллоне 29, расположенном внутри соленоида 30.

Труба дрейфа 25 помешена в металлический цилиндр 26 большого диаметра, совместно с которым она образует отрезок коаксиальной линии передачи. Замедляющий импульс, вырабатываемый формирователем замедляющих сигналов 16, распространяется по этой линии и поглощается в сопротивлении R2 27, величина которого согласована с волновым сопротивлением линии.

После выхода из трубы дрейфа 25 электроны поступают в электронный умножитель 28, напряжение с нагрузочного резистора 31 которого подается на вход усилителя сигналов 20.

Сигнал, получаюшийся после «растяжения пучка, аналогичен входному, но растянут но оси времени. Линейная зависимость между длительностью входного и выходного сигналов обеспечивается выбором замедляющего импульса соответствующей формы.

При поступлении на вход усилителя сигналов 20 исследуемого сигнала с измененным масщтабом вре.мени синхроимпульс, посту11аю ций на запуск генератора горизонтальной развертки 13 из формирователя замедляющих сигналов 16 через элемент задержки 17 запускает разверткх по оси X.

Импульс подсвета прямого хода развертки записи, поступающий из блока подсвета 2 на модулятор ЗЭЛТ 1, открывает нормально запертый электронный луч ЗЭЛТ , а на вертикально-отклоняющие пластины ЗЭЛТ 1 поступает исследуемый сигнал с измененным масштабом времени из усилителя отклонения по координате Y 4, вход которого соединен с выходом усилителя сигналов 20 посредством первого блока коммутации 18 в режи.ме «Запись.

На мищени ЗЭЛТ 1 записывается потенциалограмма исследуемого сигнала с измененным масщтабом времени (фиг. 3).

io окончани;: ц;;к.la затеей и.мнульсом генератора горизонтальной развертки 13, соответствующим по временному положению заднем} фронту импульса подсвета записи, 5 устройство переводится в режим «Считывание.

При этом на сигнальной пластине ЗЭЛТ 1 устанавливается напряжение, соответствующее режиму «Считывание, выход генератора разверток считывания 10 подключается ко входу усилителя отклонения по координате Y 4 посредством первого блока коммутации 18, а вы.ход цифроаналогового преобразовате.тя 21 подключается ко входу усилителя отклонения по координате X 3 посредством второго б.чока линейной коммутации 19.

Запуск генератора развертки считывания 10 осуществляется формирователем сигнала запуска 11. Пилообразное напряжение, вырабатываемое генератором развертки счи0 тыва1П1я 10 через первый блок коммутации 16 поступает на вход усилителя отклонения по координате Y 4, выход которого соединен с вертикально-отклоняющими пластинами ЗЭЛТ 1. li отклоняет луч по вертикали; луч последовательно развертывает ординаты записанной потенциалограм.мы, начиная свое движение всякий раз от нижней границы мищени (фиг. 3).

Нормально запертый луч ЗЭЛТ 1 открывается импульсом подсвета прямого .хода 0 развертки считывания, вырабатываемого блоком подсвета 2.

Одновременно с началом движения ,туча считывания сигналом «Начало счета, вырабатываемого генератором развертки считывания 10, дается разрешение на прохож5дение мерных импульсов на вx)Д счетчика логического блока 7. Генератор мерных импульсов входит в состав логического блока 7.

При пересечении лучом считывания линии потенциального рельефа потенциалограммы в цепи сигнальной пластины ЗЭЛТ 1 возникает импульс-отклик, который усиливается видеоусилителем 9, дифференцируется и стандартизируется детекторо.м видеосигнала 8, а затем поступает на логический б.юк 7, запрещая прохождение мерных имиульсов на вход счетчика логического блока /; в счетчике блока 7 вырабатывается код, соответствующий времени движения считывания от поступления сигнала «Начало счета до момента пересечения его с линпей потенциа,1ьного рельефа.

Импу.тьсом генератора развертки считывания 10, соответствующим по Bpe.MeHiiOMy положению заднему фронту пмпульса пид5 света прямого хода развертки считывания, стробируется передача информации со очот: чика логического блока 7 в блок пнд||1 ац1:и (i. OopNnpoBaTC.ib сигналов заиусь,:: I i выдает 1пи;у.1ьс в блок mnjipoaHa.iorosoi-n niirобразователя 21, напряжение с выхода к ;торого поступает на вход усилителя отклонения по координате X 3 посредством второго блока коммутации 3; луч смещается на один «шаг по оси X. Производится очередной запуск генератора развертки считывания 10. Считывание производится в описанном выше режиме. Таким образом, код счетчика логического блока 7 будет изменяться от строки к строке по закону изменения ординат исследуемого сигнала. Обработка информации производится блоком индикации 6. По окончании операции считывания импульсом, вырабатываемым цифроаналоговым преобразователем 21, устройство переводится в режим «Подготовка. Процесс подготовки мишени ЗЭЛТ 1 к записи производится аналогично операции «Считывание, однако связь логического блока 7 с блоком индикации 6 запрещена. В результате процесса подготовки мишени ЗЭЛТ 1 снимаются остатки потенциального рельефа ранее считанной потенциалограммы; блоком цифроаналогового преобразователя 21 вырабатывается импульс, переводящий систему в режим «Запись. Формула изобретения Устройство для регистрации информации, содержащее запоминающую электроннолучевую трубку, соединенную с блоком подсвета, усилителями отклонения по координатам X и У и формирователем напряжения сигнальной пластины запоминающей электроннолучевой трубки, последовательно подключенные блок индикации, логический блок, детектор видеосигнала и видеоусилитель, связанный с запоминающей электроннолучевой трубкой, генератор развертки считывания, соединенный с формирователем сигнала запуска и логическим блоком, формирователь сигналов записи и считывания, связанный с генератором развертки считывания, блоком подсвета и формирователем напряжения сигнальной пластины запоминающей электроннолучевой трубки, и генератор горизонтальной развертки, соединенный с блоком подсвета и формирователем напряжения сигнальной пластины запоминающей электроннолучевой трубки, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные регулируемый блок питания, дополнительная электроннолучевая трубка, формирователь замедляющих сигналов и элемент задержки, связанный с генератором горизонтальной развертки, два блока коммутации, усилитель сигналов и цифроаналоговый преобразователь, дополнительная электроннолучевая трубка соединена с усилителем сигналов, первый коммутатор подключен к усилителю сигналов, генератору развертки считывания и усилителю отклонения по координате Y, второй коммутатор связан с усилителем отклонения по координате X, генератором горизонтальной развертки и цифроаналоговым преобразователем, подключенным к формирователю сигналов записи и счить вания и формирователю сигналов запуска. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Денбновецкий С. В., Зинченко В. Я-, Черевко Ю. М. «Регистрация кратковременных одиночных импульсов перфоратором и самописцем. «Приборы и техника эксперимента, № 2, 1969, с. 133-135. 2.Миллс, Трис. «Цифровая система для регистрации наносекундных процессов. «Электроника, № 25, 1971, русск. перевод, с. 38--45.

Риг.1

CUHfp

Вл