Электронно-лучевой осциллограф Советский патент 1979 года по МПК G01R13/20 

-. 1 , Изобретение относится к; электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматизированных осци.г лографических устройствах., . Известен электроннолучевой осциллограф , содержащий электроннолучевую .трубку, усилитель вертикальнбго откл нения, генератор развертки, блок синхронизации и блок автоматической регулировки яркости изображения на экране электроннолучевой трубки 1. Это устройство не Обеспечивает пос тоянства яркости в широком диапазоне изменения скорости развертки. Наиболее близким решением к данном изобретению по технической сущнести и достигаемому .результату явля ется электроннолучевой осциллограф, содержащий последовательно включенные предварительный усилитель вертиг кального отклонения, линию задержки и оконечный усилитель вертикального отклонения, вкходами подключенный к вертикально-отклоняющим пластинам электроннолучевой: трубки, модулятор которой соединен с выходом усилителя импульсов подсвета и движком резистора предварительной уставо ки яркости, первый анод - с движком резистора предварительной установки фокусировки, а горизонтально-отклоняющие пластины - с выходами генератора развертки, вход которого через блок управления разверткой связан с выходом блока синхронизации, а через блок формирования импульсов подсвета - с первым входом усилителя импульсов подсвета 2. Однако в этом устройстве не обеспечивается автоматическое поддержание яркости изображения на экране ЭЛТ при изменении временных параметров исследуемых сигналов, периода повторения развертки и скорости пилообразного напряжения развертки и Ле обеспечивается автоматическое поддержание неизменной фокусировки изображения на электроннолучевой трубке/ при изменении яркости изображения. Целью изобретения является обеспечение автоматической регулировки мгновенной яркости изображения на экране и обеспечение автоматической регулировки мгновенной фокусировки изображения на экране. Эта цель достигается тем, что электроннолучевой осциллограф, содержащий последовательно включенные пр1эяварительный усилитель вертикального отклонения, линию задержки и

оконечный усилитель вертикального отклонения,выходами подключенный к вертикально-от клоняющим пластинам электроннолучевой трубки модулятор которой со.единен с выходом усилителя импульсов подсвета и движком резистора предварительной установки яркости, первый анод - с движком резистора предварительной установки Фокусировки,, а горизонтально-отклоняющие пластины с выходами генератора развертки, вход которого через блок управления разверткой связан с выходом блока синхронизации, а через блок формирования импульсов подсвета - с первымвходом усилителя импульсов подсвета; снабжен дифференцирую1дим блоком, блоком задержки и Формирования, сумматором,, ступенчатым делителем напряжения, электронным коммутатором, генератором ударного, возбуждения, детектором и ключом, первый вход которого через детектор и генератор ударного возбуждения соединен с выходом блока управления разверткой, второй вкод с первым выходом ;генерётора развер ки, первымвходом дифференц-ирующего блока и входом электронного коммутатора, а .вьиод - с первым входом сумматора, второй вход которого через ступенчатьой делитель связан с выходом электронного коммутатора,выход с вторым входом усилителя иглпульсов подсвета, а третий вход через блок задеЁ жки и формирования с выходом дифференцирующего блока, второй вход которого подключен к выходу предварительного усилителя кроме TorOf осциллограф снабжен блоком формирования управляющего фокусирующего напряжения, включенным между выходом сумматора и первым анодом трубки.

1Га чертежеПредставлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит предварительный усилитель 1 вертикального отклоненияр линию задержки 2, оконечный усилитель 3 вертикального отклонения .электроннолучевуюi трубку (ЭЛТ) 4, резистор 5 предварительной установки яркости, резистор 6 преяварит Йльной установки фокусировки, усилител 7 импульсов подсвета, блок 8 синхронизации, блок 9 управления разверткой, генератор 10 развертки, блок И формирования импульсов .подсвета дифференцирующнй блок 12, блок 13 задержки и формирования, сумматор 1 ступенчатый делитель 15 напряжения, электронный коммутатор 16, генерато 17 ударного возбуждения, детектор 1 ключ 19 и блок 20 формирования упраляющего фокусирующего напряжения. Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал снимается с общей точки предварительного усилителя 1 и линии задержки 2 и подается на второй вход блока 12, постоян- нал времени которого изменяется в зависимости от установленной скорости развертки, для чего первый вход блока 12.соединен с выходом генератора 10. Продифференцированный сигнал с выхода блока 12 поступает на вход блока 13/ который обеспечивает одинаковый временной сдвиг сигналов управления яркостью и исследуемых сигналов, то есть одновременное их поступление на электроды электроннолучевой трубки 4, что позволяет избежать паразитной яркостной модуляции при исследовании высокочастотных сигналов . С выхода блока 13 сигнал для управления мгновенной яркостью изображения в зависимости от временных параметров исследуемых сигналов, то есТь от вертикальной составляющей скорости перемэцения луча ЭЛТ 4 по экрану пост пает на третий вход сумматора ,14,.

Для формирования сигналов.управления мгновенной яркостью изображения на экране ЭЛТ 4 в зависимости от изменения установленной скорости развертки сигнал с выхода генератора 10 через коммутатор 16 поступает на стуггенчатый делитель 15 и управляет им так, что с увеличением скорости развертки увеличивается постоянное напряжение снимаемое с выхода делителя 15 и подаваемое на второй вход сумматора 14..

Для формироаания сигналов управления Мгновенной яркостью изображения на экране ЭЛТ 4 в зависимости от изменения частоты повторения -развертки сигнал с выхода блока 9 поступает на вход генератора Д7 и управляет его работой так, что на время прямого хода развертки генератор 17 работает, а пауза между двумя прямыми ходами развертки заполняется синусоидальными колебаниями генератора 17, причем частота .синусоидальных колебаний постоянна.

Эти колебания поступают на вход детектора 18 и преобразуются в постоянное напряжение, величина которого пропорциональна количеству выпрямленных периодов синусоидальных колебаний. Для получения линейной зависимости величины постоянного напряжения от количества выпрямленных периодов синусоидальных колебаний используется начальный участок экспоненты, по закону которой изменяется выходное напряжение детектора 18.

Так как частота синусоидальных колебаний постоянна, то параметры сглаживающего фильтра детектора 18 подбираются так, что в начальный линейный участок экспоненты укладывается, например, 50 пе .одов синусоидальных колебаний Постоянный уровен достигнутый на выходе детектора 18, фиксируется через первый вход ключа 19 и во время действия прямого хода развертки передается на первый вход сумматора 14, а детектор 18 в это вр мя .разряжается. Второй эход ключа 19 соединен с выходом генератора 10 последний управляет его работой таки образом, что в промежутках дву мя прямыми ходами развертки ключ 19 отключает выход детектора 18 от перв го входа сумматора 14. Длительность паузы между двумя пр мыми ходами развертки осциллографа определяет частоту повторения развер ки. Чем меньше частота повторения развертки, тем больше пауза между двумя прямыми ходами развертки, тем больше количество периодов синусоидальных колебаний продетектируется детектором 18, тем выше уровень постоянного напряжения зафиксированный ключом 19 и переданный на первый вход сумматора 14, Таким образом, пр уменьшении частоты повторения развертки, когда яркость изображения на экране :электроннолучевой, трубки 4 уменьшается, соответствующий управля щий сигнал увеличивается, лтобы скомпенсировать уменьшение яркости изображения, В бумматоре 14 складываются управляющих сигнала; для компенсации изменения мгновенной яркости изо ражения в зависимости от изменения временных параметров исследуемых сиг налов, для компенсации изменения мгновенной яркости изображения от изменения скорости развертки дан компенсации изменения мгновенной яркости изображения от изменения час тоты повторения развертки, С выхода сумматора 14 снимается сложный сигнёш для управления мгновейной яркостью изображения на экране электроннолучевой трубки 4 в Зависимости от дейс ВИЯ всех вышеперечисленных факторо и подаётся на второй вход усилителя 7 и вход блока 20i ; На первый вход усилителя 7 с выхо блока 11 поступают импульсы для под; света прямого хода электроннолучевог осциллографа. В усилителе 7 складывацотся сигналы с выходов сумматора 14 блока 11, такой суммарньай сигнал поступает на }иодулятор электроннолучевой трубки 4 и осуществляет упра лйние яркостью и автоматическое поддержание мгновенной яркости изображения на оптимальном уровне, выставленном при помсяци резистора 5. Для формирования управляюгцих сигнало мгновенной фокусировки изображения на вход блока 20 подается сигнал с выхода сумматора 14, а с выхода блок 20 сигнал поступает на первый анод электроннолучевой: трубки 4 и управляет мгновенной фокусировкой изображения при изменении его мгновенной яркости. Временные задержки, создаваемые усилителем 7 и блоком 20, должны СЕТОЬ одинаковы, в результате управляющие сигналы для поддержания мгновенной яркости и фокусировки изображения одновременно поступают на соответствующие электроды ЭЛТ 4. Сначала при помощи резистора б устанавливается оптимальная фокусировка изображения, а затем она автоматически поддерживается блоком 20 при изменении мгновенной яркости изображения. Введенные в осциллограф элементы позволяют обеспечить автоматическое поддержание яркости изображения на экране ЭЛТ пр,и изменении временных параметров исследуемых сигналов, периода повторения развертки и скорости пилообразного напряжения, а также обеспечить автоматическое поддержание неизменной фокусировки изображения на экране ЭЛТ при изменении яркости изображения. Формула изобретения 1. Электроннолучевой осциллограф, содержащий последовательно включенные предварительный усилитель вертикального отклонения, линию задержки и оконечный усилитель вертикального отклонения, выходами подключенный к вертикально-отклоняющим пластинам электроннолучевой; трубки, модулятор которой соединен с выходом усилителя импульсов подсвета и движком резистора предварительной установки яркости/ первый анод - с движком резистора предварительной установки фокусировки, а горизонтально-отклоняющие пластины - с выходами генератора развертки, вход которого через блок управления разверткой связан с выходом блока синхронизации, а через блок формирования импульсов подсвета - с первым входом усилителя импульсов подсвета, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической регулировки мгновенной яркости изображения на экране он снабжен дифференцирующим блоком, блоком задержки и формирования, сумматором, ступенчатым делителем Напряжения, электронным коммутатором, генератором ударного возбуждения, етектором и ключом, первый . «ход которого через детектор и генератор ударного возбуждения соединен с выходом блока управления развертой, второй вход - с первым выходом генератора развертки, первым входом ифференцирующего блока и входом лектронного коммутатора, а выход с первым входом сумматора, второй вход которого через ступенчатый делитель связан с выходом электронногО коммутатора, выход - с вторым входом усилителя импульсов подсвета, а третий вход через блок задержки и формирования с выходом дифференцирующего блока, второй вход которого подключен к выходу предварительного усилителя.

2. Осциллограф по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической регулиГОвки мгновенной фокусировки изое)ря жения на экране, он снабжен блоком формирования управляющего фокусирующего напряжения, включенным между выходом сумматора и первым входом трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР t 131406, кл. G 01 R 13/20, 1959.

2.Техническоеописание и инструкция по эксплуатации осциллографа типа С1-43 (СССР), 1975 (прототип).

о-