Стробоскопическое устройство регистрации формы сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01R13/20 

1 -

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в стробоскопическом осциллографировании.

Известно устройство регистрации формы сигналов, содержащее усредняющий элемент, ключ и индикатор 1.

Недостатком этого устройства является невысокая точность регистрации формы сигнала, Зс1маскированного шумом.

Известно стробоскопическое устроство регистрации формы сигнгшов, в котором для увеличения точности регистрации формы сигнала, замаскированного шумом, применяют усреднение исследуемого сигнала, причем это устройство содержит элемент ИЛИ, элемент riE, два делителя напряжения с переменным коэффициентом деления, К.ЛЮЧ, усредняющее устройство, перёк.пючатель и линию задержки 2 .

Однако это устройство не позволяет регистрировать изменение формы длительности и временного положения сигналов относительно синхронизирующего сигнала. Это устройство также невозможно Синхронизировать с регистратором (например, с планшетным

самописцем), что создает неудобство при сравнении формы и длительности регистрируемых сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных бозможностей.

Для этого стробоскопическое устройство регистрации формы сигналов, содержащее генератор тактовых импульсов; линию задержкиf ключ, усред0няюаее устройство и делители с переменньм коэффициентом деления, введены три элемента И, два триггера, два счетчика и ;блок сравнения кодов, причем выход генератора тактовых импуль5сов через первый и второй последовательно соединенные элементы И подключен к входу ключа, выход которого соединен с входом усредняющего устройства, управляющий вход второго эле0мента И подключен к выходу блока сравнения кодов, входы .которого соединены с выходам счетчиков, вход первого счетчика через первый делитель с переменным коэффициентом деле5ния соединен с выходом первого элемента второго счетчика через второй делитель с переменным коэффициентом деления соединен с выходом второго элемента И, управляющий Ьход

0 первого элемента И подключен к ё.ыходу первого TpHtfep&,; один вход которого вместе с шинами сброса первого делителяло, nepeweHHfcJM коэффициентом дёлшия и первЬго счетчика соединены чёЕ ёз ликйш задержки 6 выходбм ШтЬрого элемента I, а другой вход соеди кен с;выходом третьего элемента И, вД1ЙТГТт зхйтдЬв которого п1эдключен к выходу генератора синхроимпульсов, другой вход третьего элемента и подключен к выходу второго триггера о5ШйГ йТ ® й дтВрЙ1-д к выходу :блокаформирования команда Пуск ,другой в}{од указанного тЗрйг гера псздключен к выходу старшегО разряда второго счетчика, вход треть fd Пёпктелп, С переменным коэффициентом делания подключен к выходу второго дёЛйтеЛЯ с переменным коэффициентом деления, а выход соединен с нанесения меток вре1мени на рёгйстрйруемый сигнал. , На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства. . Устройство содержит второй триггер 1/ третий элемент И 2, первый триггер 3, первый элемент И 4, генератор тактовых импульсов 5/ вто. рой элемент И б, первый делитель, с пёремёнййм коэФфициентом деления 7, первый счетчик 8, второй счетчик 9, блок сравнения кодов 10, ключ 11, . , . Еощее устройство 12; Яйкйя задержки 13, второй и третий делители с переменным коэффициентом деления 14,15. Устройство работает следующймобразом, В исходном состоянии на всех выходаос счетчиков 8 и 9 находятся одинаковые коды, например, 0000, оба триггера 1 и 3 находитсяв состо UfJTTjr Л т Г а Чт Ч гтт-ч TJ л два элемента И 2 и 4 за крыты, делители 7, 14, 15 с переменным коэффициентом деления обнулены. С приходом команды Пуск триг гер 1 перебросится в состояние и а управляющийвход элемента И 2 .йосту.пае т разрешение. Первый после команды Пуск, сйнхр6импульс, связа нный во врёмени с. исследуемым сигналом, пройдя через элемент И 2, переводит триггер 3 в состояние 1; и на упрёвляющ1-1й вход элемента И 4 посту йет разрешение. В случае, когда есть синхронизация исслед емого сигнала с тактовой чйстЬтой, первый тактовый импульс с генератора 5, совпадающий с синхроимпульсом, через И 4 поступает на . элемент И б и делитель 7, определяю йшй интерв ал времени, на который : смещается стробируюашй импульс. Это интервал -времени равён Нц,-Т , коэффйЦйёйТ Деления делителя 7, а Т - период повторения тактового ген ,Й Йй Ь ; - «- - --- ----- --- ---------- -- --- - --- ратора. Так как на выходах счетчиков одинаковые коды, то с выхода блока сравнения кодов на управляющий вход элемента И б поступает разрешение, и импульс с тактового генератора, пройдя tjepe3 элемент И б, поступает на вход ключа 11, вход делителя 14, определяющего количество выборок одной точки исследуемого сигнала, и через линию задержки 13 поступает на вход триггера 3 и шины сброса делителя 7 и счетчика 8, Триггер 3 переВрасывается в состояние О и закрывает элемент И 4. Линия задержки 13 осуществляет задержку импульса на время, меньшее периода повторения тактовых импульсов. Таким образом, на выход элемента И б пройдет только один импульс тактового генератора - первый, совпадающий во времени с синхроимпульсом. Пока не переполнится делитель 14 на выходе счетчика 9 будет код 0.000 и на выходе элемента И 6 будет появляться каждый период исследуемого сигнала (Те) импульс тактового генератора, совпадающий.во времени с синхроимпульсом, то есть jN раз, где N - коэффициент деления депителя 14, который определяет количество вйборок одной точки исследуемого сигнала. После прихода N-ro синхроимпульса S счетчике 9 запишется 0001, а д;ёлитёль 14 обнулится. В этом случае импульс на выходе л элемента И б появится только тогда, когда в счетчике 8 запишется тоже 0001 , то ectb через время Т после синхроимпульса. После прихода 2N-ro синхроимпульса в счетчике 9 запишется код 0010, а делитель 14 опять обнулится. В этом случае импульс на выходе элемента И б появится только тогда, когда в счетчике 8 запишется тоже VOOlO, то есть через время 2NaiT после синхроимпульса. Итак Через m-N синхроимпульсов после команды Пуск импульс на выходе элемента И б будет смещен относительно синхроимпульса на вр.емя m-NujT, где m 0,1,2,3,... Смещение импульса на выходе элемента И 6 относительно синхроимпульса будет происходит до тех пор, пока не переполнится счетчик 9, который определяет диапазон временного сдвига импульса на выходе элемента И б относительно синхроимпульса. После переполнения счетчика 9 триггер 1 перебрасывается в положение О, и {стройство выключается. При повторном включении устройств, то есть повторной подаЧй команды Пуск, регистрация сигнала начнется сразу же после прихода синхроимпульса, поскольку на вьаходе элемента И 6 после включения появится первый импульс тактового генератора, совпа дающий с синхроимпульсом. С выхода элемента И 6 импульсы поступают на вход управления ключа 11 и стробируют исследуемый сигнгш С выхода ключа 11 импульсы, амплиту да которых пропорциональна мгновенным значениям сигнала, поступают на вход усредняющего устройства 12, da выходе усредняющего элемента формируется ступенчато изменяющееся напряжение, которое регистрируется индикатором (например, осциллогра-. фом, самописцем и другим. С выхода делителя 15 импульсы, сдвинутые относительно синхроимпуль са через m-N-N, периодов повторения исследуемого сигнала на время т Ыш-НмТ, поступают в систему на-; несения меток на регистрируемый сиг нал, где NM - коэффициент деления делителя 15.,. В случае, когда отсутствует синх ронизация исследуемого сигнала с тактовой частотой. Предложенное уст ройство работает так же, как и при наличии этой синхронизации. Только в этом случае на выходе элемента И будет появляться импульс тактового генератора, следующий первым после синхроимпульса (когда в счетчике 9 записан код 0000 ). При зтом в разные периоды повторения исследуемого сигнала при регистрации одной временной точки сигнала импульс на выходе элемента И б будет появляться в разные моменты времени относительно синхроимпульса. Следовательно, при регистрации одной точки сигнала временное положение стробирующего импульса от периода к периоду повторения исследуе мого сигнала будет разным. Поэтому на выходе устройства возможны искажения формы исследуемого сигнала. Максимальное различие временного положения стробирующего импульса при регистрации одной точки сигнала равно периоду повторения тактовых импульсов. Чтобы искажения формы исследуемо го сигнала были незначительны, пери повторения тактовых импульсов выбирается много меньше интервала време ни, на который смещается стробирующий импульс. В предложенном устройстве импуль сы на выходе элемента И 6 сдвигаются во времени относительно синхроимпульса в одну сторону, а именно, слева направо. Формула изобретеяия Стробоскопическое устройство регистрации формы сит-налов, содержащее генератор тактовых импульсов, линию задержки, ключ, усредняющее устройство и делители с переменным коэффициентом деления, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три элемента И, два триггера, два счетчика и блок сравнения кодов, причем выход генератора тактовых импульсов через первый и второй последовательно соединенные.элементы И подключен к входу ключа, выход которого соединен с входом усредняющего устройства, управляющий вход второго элемента И подключен к выходу блока сравнения .кодов, входы которого соединены с выходами счетчиков, вход первого счетчика через первый делитель с переменным коэффициентом деления соединен свыходом первого элемента И, вход второго счетчика через второй делитель с переменным коэффициентом деления соединен с выходом второго элемента И, управляющий вход первого элемента И подключен к выходу первого триггера, одинвход которого вместе с шинами сброса первого делителя с переменным коэффициентом деления и первого счетчика соединен через линию задержки с выходом второго элемента И, а другой вход первого триггера соединен с выходом третьего элемента И, один из входов которого подключен к выходу генератора синхроимпульсов, другой вход третьего элемента И подключен к выходу второго триггера, один из входов которого подключен к выходу блока формирования команды Пуск, другой вход указанного триггера подключен к выходу старшег го разряда второго счетчика, вход третьего делителя с переменным коэффициентом деления подключен к выходу второго делителя с переменным коэффициентом деления, а выход соединен с системой нанесения меток вре-. мени на регистрируемый сигнал. . . Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе 1.Рябинин Ю.А, Стробоскопическое осциллографированйе. М., Сов.радио, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР W498478, кл. G 01 R 13/20, 1976.

На индикатор

trof amiot 4 Пусц