Стробоскопический осциллограф Советский патент 1981 года по МПК G01R13/20 

(54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ

1

. Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении высокочувствительных стробоскопических осциллографов.

Известен стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которо го соединен с шиной исследуемого сигнала и входом блока стробоскопической развертки, второй вход - с первым выходом блока стробоскопической развертки, а выход - с вертикально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, горизонтально отклоняющие пластины которой подключены ко второму выходу блока стробоскопической развертки

Недостатком этого устройства являются низкие чувствительность и точность воспроизведения сигнала, обусловленные наличием амплитудных шу.MOB и нестабильности синхронизации.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности являет ся стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и первым входом блока стробоскопичес10кой развертки, а второй вход - с первым выходом блока стробоскопической развертки, второй вход которого подключен к первому выходу блока выбора длительности, третий вход - к

IS первому выходу блока выбора числа точек развертки, а второй выход - к горизонтально отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки, и аттенюатор с программным управлением,

20 первый вход которого через переключатель связан с выходом усилителя преобразователя, второй И третий входы - со вторыми выходами блоков бора, а выход - со входом усилителя преобразователя 2. Недостатком этого устройства явл ются низкие чувствительность, стабильность синхронизации и точность воспроизведения сигнала, обусловлен ные наличием амплитудных шумов различных типов и искажеьшями сигнала в начале развертки, С целью повьппения чувствительное ти, стабильности синхронизации и точности воспроизведения сигнала стробоскопический осциллограф, соде жащий стробоскопический преобразова тель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и первым входом блока стробоскопической развертки, а второй вход - с первым выходом блока стробоскопической развертки, второй вход которого подключей к первому выходу блока выбора длительности развертки, третий вход к первому выходу блока выбора числа точек развертки, а второй выход к горизонтально отклоняющим пластина электронно-лучевой трубки, снабжен блоком коррекции, программно-управляемым фильтром низких частот и програьо.шо управляемым блоком задержки изменения положения стробимпульса, первый вход которого связан со вторьЕ выходом блока выбора числа точек развертки и вторым входом фильтра, второй вход - с третьим выходом блока стробоскопичес кой развертки итретьим входом фильт ра, третий вход - со вторым выходом блока выбора длительности развертки и четвертым входом фильтра, а выход - с четвертым входом блока стробоскопической развертки, пятым входом соединенного со вторым выходом блока коррекции, вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, а выход - к пер-вому входу фильтра, выход которого связан с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лз чевой трубки На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства. Оно состоит из стробоскопического преобразователя 1, блока 2 коррекции программно-управляемого фильтра 3 низких частот, блока 4 стробоскопической развертки, блока 5 выбора дли тельности развертки, блока 6 выбора числа точек развертки, программноуправляемого блока 7 задержки изме8йения положения cтpoби шyльca и электронно-лучевой трубки 8. Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал на первый вход стробоскопического преобразователя 1 и первый вход блока 4 развертки. На второй вход преобразователя 1 с первого выхода блока 4 развертки поступают стробимпульсы. с периодом повторения Тр Длительность „ стробоскопической развертки устанавливается блоком 5, NY - блоком 6. а число точек раэвертки С выхода преобразователя 1 на вход блока 2 коррекции подается преобразованный сигнал с полосой где Г.. - полоса спектра сигкоэффициент трансформации , длительность фронта сигнала. В блоке 2 коррекции периодически определяются мгновенные значения напряжения на плоской начальной части и мгновенное значение напряжения на средней части фронта преобразованного импульсного сигнала. Изменение этих мгновенных значений напряжений обусловлено влиянием амплитудных шумов и нестабильности синхронизации. Блок 2 осуществляет коррекцию на определенные значения смещений поло- женин сигнала по вертикали и горизонтали , тем самым компенсируя медленные компоненты шума и нестабильности синхронизации, характерное время изменения которых больше периода коррекции fflpT. С первого выхода блока 2 коррекции сигнал и шум поступают на первый вход фильтра 3, уменьшающего высокочастотные компоненты шума. Полоса фильтра 3 может быть выбрана меньше частоты повторения стробимпульсов в число раз, равное числу точек, приходящихся на изображение фронта сигнала гМинимальное значение t равное длительности времени нарастания tn переходной характеристики осциллографа поэтому полоса фильтра может быть выбрана равной - F ТР Ф. NVOIKC N. При изменении Тр, полоса пропускания фильтра 3 уменьшается в столько раз, во сколько раз сжимает ся спектр исследуемого сигнала и устанавливается оптимальной (.минимально возможной). Блок 7 осуществляет задержку из менения положения стробимпульса на время вследствие чего исключаются искаже ния сигнала в начале развертки, возникающие при уменьшении полосы пропускания фильтра 3. При этом число стробирований сигнала в перв точке развертки устанавливается прямо пропорциональным установленн му числу точек развертки и обратно пропорциональным установленной дли тельности развертки. При сочетании коррекции с после дующей низкочастотной фильтрацией снижение шума пропорционально пери ду коррекции и обратно пропорц нально постоянной времени фильтра тТ. Время, необходимое для измерени одной развертки сигнала, увеличива ется не более чем в два раза при снижении эффективности напряжения шумов на два-три порядка. Устройство позволяет обеспечить максимально возможную чувствительность и стабильность синхронизации при полосе пропускания 1-15 Г Гц. 6 Формула изобретения Стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и первым входом блока стробоскопической развертки, а второй вход - с первым выходом блока стробоскопической развертки, второй вход которого подключен к первому выходу блока выбора длительности развертки, третий вход - к первому выходу блока выбора числа точек развертки, а второй выход - к горизонтально отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, стабильности CHHkpoiatsaции и точности воспроизведеиия сигнала он снабжен бло|сом коррекции, программно-управляемым фильтром низких частот и программно-управляемым блоком задержки изменения положения стробимпульса, первый вход которого .связан со вторым выходом блока выбора числа точек развертки и вторым входом фильтра, второй вход - с третьим выходом блока стробоскопической развертки и третьим входом фильтра, третий вход - со вторым выходом блока выбора длительности развертки и четвертым входом фильтра, а выход - с четвертым входом блока стробоскопической развертки, пятым входом соединенного со вторым выходом блока коррекции, вход которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, а выход - к первому входу фильтра, выход которого связан с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. М., Изд-во Со ветское радио, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР №661352, кл G 01 R 13/20, 1978. ь-