Стробоскопический осциллографический регистратор однократных электрических сигналов Советский патент 1981 года по МПК G01R13/34 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах наблюдения и обработки сигналов наносекунд иой длительности. Известен стробоскопический регист ратор однократных электрических сигналов, содержащий блок входных сигна лов, первый выход которого соединен с входе рециркулятора, блок выборки выходом подключенный ко входу усилителя - расширителя, выход которого связан с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевой труб.кн горизонтально отклоняющие пластины которой соединены с выходом блока развертки i) . Недостатки этого устройства - низ кая точность регистрации, сложность нзготовлення широкополосного рециркулятора и невозможность непосредственногЬ ввода результатов измерений в ЭВМ для последующей их обработки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стробоскопический осциллрграфический регистратор однократных электрических сигналов, содержащий линию задержки, вход которой соединен с шиной регистрируемого сигнала, а отноды - с первыми входами блоков выборки, вторые входы которых подключены к выходу генератора строб-импульсов, , а выходы - к сигнальным входам блоков усиления с первичной памятью, и блок считывания, первый выход которого связан с входом блока кодирования, выходом подключенного к входу блока вычисления 121. Недостатком этого устройства является низкая точность регистрации, обусловленная наличием дискретных неоднородностей в линии отбора, неравномерностью и дрейфом нулевой линии, а также прохождением стробимпульсов в линию задержки. Цель изобретения - повышение точности регистрации. Для достижения поставленной цели стробоскопический осциллографический регистратор однократных электрнческих сигналов, содержащий линию задержки, вход которой соединен с шиной регистрируемого сигнала, а отводы - с первыми вводами блоков выборки, вторые входы которых подключены к выходу Генератора стробимпульсов, а выходи - к сигнгшьнь входам блоков усиления с первичной Пё1мятью, и блок считывания, первый

выход которого связан с входом блока кодирования, выходом подключенного к входу блока вычисления, снабжен блоком управления, основными и дополнительными элементами И, основными и дополнительными блоками вторичной памяти, дифференциальными усилителями с памятью, блоком развертки и электронно-лучевой трубкой, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом блока считывания, а горизонтально отклоняющие .пластины - с выходом блока ра зверт ки, вход которого подключен ко второму выходу блока считывания, управляющим входом связанного с шестым выходом блока управления, а сигнальными входами - с выходами дифференциальных усилителей с памятью, причем вход -го дифференциального усилителя соединен с выходом i-го основного и i-го дополнительного блоков вторичной памяти, управляющие входы блоков вторичной памяти подключены к пятому выходу блока управления, сигнальные входы основных блоков вторичной памяти связаны с выходами основных элементов И, а сигнешьные входы дополнительных.блоков вторичной памяти - с выходами дополнительных элементов И, сигнальный вход каждого .из которых соединен с сигнальным входом основного элемента И и выходом t-го блока усиления, а управляющий вход с четвертью выходом блока управления, третий выход которого подключен к управляющим входгий основных элементов и, второй выход - с управляющим входам ячеек памяти блоков усиления, первый выход - к входу генератора строб-импульсов, а вход - к входу линии задержки.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из линии 1 задержки с отводами, блока 2 управления, генератора 3 строб-импульсов, блоков 4 выборок, блоков 5 усиления . с перви ной памятью, основных элементов И 6, дополнительных элементов И 7, основных и дополнительных блоков 8 и 9 вторичной памяти, дифференциальных усилителей 10 с памятью блока 11 считывания, блока 12 раэвер ки, электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 13, блока 14 кодирования и блока 15 вычислений.

Устройство работает следующим образом.

„ Входной сигнал поступает в линию 1 задержки с отводами и блок 2 управления. Сигнал с конечной скоростью распространяется по линии 1 задержки и в момент достижения исследуемым импульсом последнего отвода линии 1 с первого выхода блока 2 уцравления подается импульс на вход генератора 3, в котором формируется строб-им-.

пульс, поступающий одновременно на все блоки 4 выборок.

При этом на запоминающей емкости блока 4 выборки 1-го канала накапливается напряжение выборки под дейст. вием сигнала U, строб-импульсов их многократных отражений (оно после окончания считывания мгновенного значения сиг;нала убывает со скоростью, зависящей от постоянной цепи разряда TO

, .()(VSЦnu)e (-)

где k - коэффициент пропорциональнос5 ти;

- коэффициент передачи блока

выборки сигнала; 23- сумма интерферирующих напряжений в i-ом блоке выбор0 ке (индексом k обозначены блоки выборок - источники интерференции).

Этот импульс поступает в блок 5 усиления и запоминается на емкости

первичной памяти. В этом время из

блока 2 управления на управляющий вход элемента и б поступает управляющий импульс и расширенное значение импульса выборки с первичной памятью блока 5 запоминается на емкости блока 8 вторичной памяти.

После этого из блока 2 управления через его второй выход поступает импульс Сброс на управляющий вход блока 5 усилителя и происходит разряд запоминанадей емкости. Этим заканчивается первый такт работы регистратора.

Вслед за блок управления повторно запускает генератор 3 строб0 импульсов.

Дальнейшая работа регистратора аналогична работе, рассмотренной для первого такта.(Разница состоит лшаь

в том, что, с приходом управлякяцего

импульса из блока 2 управления на управляющий вход элемента И 7, амплитуда расширенной выборки, полученной при стробировании нулевой лиНИИ (при отсутствии сигнала на входе регистратора), из первичной памя1ти блока 5 1-го канала запоминается JB дополнительном блоке 9 вторичной .Памяти t-канала. Амплитуда выборки U J, пропорциональна сумме амплитуды строб-импульса UCTPH его многократных отражений, образовавши: ::я при пролезании строб-импульсов в линию задержки с отводг1ми

U,,W(,pnSU..,). (2)

В дифференциальном усилителе 10 происходит вычитание значений напря жений (1) и (2), причем на выходе получается значение амплитуды выбор ки исследуемого-сигнала свободное от специфических амплитуд ных погрешностей, вызванных как дрейфом каналов, так и многократным отражениями строб-импульсов, просачивающихся в линию задержки с отвод ми. Значения амплитуд выборок с емкостей памяти дифференциальных усилителей 10 с памятью каждого канала считываются блоком l считывания после поступления на его управляквди вход импульса запуска из блока 2 управления. Считанные аналоговые значения выборок далее поступают на вертикально отклонякяцие пластины ЭЛТ 13, на горизонтально отклоняющие пластины которой из блока развертки 12 поступает ступенчато нарастакицее напряжение, причем каждая последующая ступенька формируется согласно с опросом каждого последую щего канала преобразования выборок. Одновременно амплитудные значения выборок кодируют в блоке кодировани 14 и посылаются в ячейки памяти бло ка 15 вычислений. Устройство позволяет исключить амплитудные искажения в преобразова ном сигнале и обеспечивает возможность визуального наблюдения откорректированного преобразованного сиг нала на экране ЭЛТ. Формула изобретения Стробоскопический осциллографический регистратор однократных элект рических сигналов, содержащий линию задержки, вход которой соединен с шиной регистрируемого сигнала, а отводы - с первыми входами блоков выборки, вторые входы которых подключены к выходу генератора строб-импульсов , а выходы - с сигнальнь 1 входом блоков усиления с первичной памятью, и блок считывания, первый выход которого связан с входом блока кодирования, выходом подключенного к входу блока вычисления, отличающийся тем, что, с целью повьаиения точности регистрации, он снабжен блоком управления, основными и дополнительными элементами И, основными и дополнительными блоками вторичной памяти , дифференциальными усилителями с памятью, блоком развертки и электронно-лучевой трубкой, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом блока считывания, а горизонтально отклоняющие пластины - с. выходом блока развертки, вход которого подключен ко второму выходу блока считывания, управляющим входом связанного с шестым выходом блока управления, а сигнальными входами - с выходами дифференциальных усилителей с памятью, причем вход i-го дифференциального усилителя соединен с выходом 1-го основного и i -то дополнительного блоков вторичной Пс1мяти, упрэвлякнцие входы блоков вторичной памяти подключены к пятому выходу блока управления, сигнальные входы основных блоков вторичной памяти связаны с выходами основных элементов И, а сигнальные входы дополнительных блоков вторичной памяти с выходами дополнительных .элементов И, сиг{{альйый вход каждого из которых соединен с сигнальным входом основного элемента И и выходом f-го блока усиления, а управляющий вход с четвертым выходом блока управления, третий выход которого подключен к управяякяцим входам основных элементов И, второй выход - к управляющим входам ячеек ламяти блоков усиления, первый выход - к входу генератора строб-импульсов, а вход - к входу инии задержки. Источники информации, принятые tp внимание при экспертизе 1.Патент США 3510767, кл. С 01 R 13/20, 1970. 2,Патент СООА 3278846, кл. С 01 R 13/20, 1966 (прототип).