Стробоскопический преобразователь электрических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R13/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке широкополосных осциллографических устройств.

Известен стробоскопический преобразователь, содержащий генератор стробимпульсов, смеситель, расширитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок регистрации, компаратор напряжения, один из входов которого соединен с, входом генератора пилообразного напряжения, а другой с выходом генератора ступенчатого напряжения 1.

Недостатком этого устройства является низкая достоверность отображенного сигнала.

Известно также устройство, содержащее смеситель, вход которого соединен с шиной входного сигнала и через последовательно соединенные синхронизатор и генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора,стробирующий вход смесителя соединен с выходом генератора стробимпульсов, а выход соединен с сигнсшьным входом ос4иллографического индикатора (2).

Недостатком этого устройства является низкая достоверность отображаемого сигнала.

Целью изобретения является повышение достоверности отображения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее смеситель , вход которого соединен с шиной входного сигнала и через последовательно соединенные синхронизатор и генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора, стробирующий вход смесителя соединен с выходом генератора стробимпульсов, а выход соединен с сигнальным входом осциллографического индикатора, введены цифроаналоговый преобразователь, счетчик, сумматор, регистр памяти, датчик кода, причем выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом развертки осциллографического индикатора и с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом генератора стробимпульсов и с синхронизирующими входами счетчика и регистра памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя и счетчика, установочный вход которого соединен с установочным входом регистра памяти и с сигнальным выходом датчика кода, ко довые выходы которого соединены с первыми входами сумматора, вторые входы которого соединены с выходами счетчика,, а выходы соединены с вхо дами регистра памяти, выход перено са cytiMaTopa соединен со счетным, входе / счетчика. На фиг.1 представлена блок-схема стробоскопического преобразователя электрических сигналов; на фиг.2 временная диаграмма, описывающая е работу. Стробоскопический преобразовател электрических сигналов содержит смеситель 1, вход которого соединен с шиной 2 входного сигнала и через последовательно соединенные синхронизатор 3 и генератор 4 пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора 5, стробирующий вход смесителя 1, соединен с выходо генератора 6 стробимпульсов, а выход соединен с сигнальным входом осциллографического индикатора 7, выход цифроаналогового преобразова теля 8 соединен с входом развертки осциллографического индикатора 7 и с вторым входом компаратора 5, выхо которого соединен с входом генератора 6 стробимпульсов и с синхрони зирующими входами счетчика 9 и регистра 10 памяти, выходы которого с динены с соответствующими входами счетчика 9 и преобразователя 8, уст новочный вход счетчика 9 соединен с установочным входом регистра 10 и сигнальным выходом датчика 11 кода кодовые выходы которого соединены с первыми входами сумматора 12,вто рые входы которого соединены с выходами счетчика 9, а выходы соединены с входами регистра памяти, вы ход переноса сумматора 12 соединен со счетным входом счетчика 9. Стробоскопический преобразователь электрических сигналов работае следующим -Образом. Импульсы синхронизации с выхода синхронизатора 3, осуществляющего синхронизацию работы стробоскопического преобразователя с исследуе мым сигналом, поступают на вход генератора 4 пилообразного напряже ния, скорость нарастания которого определяет шаг считывания. Линейно нарастающее напряжение с выхода генератора 4 поступает на первый вход компаратора 5 напряжения. Момент срабатывания компаратора 5 определяется выходным напряжением преобразователя 8, а следовательно, двоичным кодом, записанным в регистр 10 памяти. Выходной сигнал компаратора 5запускает генератор 6 стробимпульсов, вырабатывающий короткие стробимпульсы, отпирающие диоды смесителя 1, вследствие чего на выходе последнего появляется расширенный импульс, амплитуда которого пропорциональна мгновенному значению сигнала. Сигналы с выходов смесителя 1 и преобразователя 8 подаются на индикатор 7, преобразующий расширенный импульс в пропорциональною его амплитуде постоянное напряжение, используемое для отклонения луча по вертикали, положение которого на временной оси электронно-лучевой трубки соответствующим образом определяется напряжением ЦАП 8. Таким образом, изменяя код регистра 10 памяти, можно произвести считывание точек исследуемого сигнала. Последовательность считывания зависит от двоичного кода, подаваемого с выхода датчика 11 в сумматор 12. Рассматрим, например, случай, когда для представления сигнала используется 1024 точки, т.е. цифроаналоговый преобразователь имеет 10 двоичных разрядов, а его максимальное выходное напряжение равно амплитуде линейно изменяющегося напряжения генератора 4, и пусть выходной код датчика 11 соответствует 256. В момент включения устройства датчик 11 вырабатывает импульс, устанавливающий счетчик 9 и регистр 10 памяти в нулевое состояние, при этом на выходе сумматора 12 формируется код, соответствующий 256, запись которого в счетчик 9 и регистр 10 происходит по фронту срабатывания компаратора 5. Так как в начальный момент регистр 10 был установлен в нулевое состояние , то на выходе компаратора 5 появляется импульс одновременно с началом пилы генератора 4 пилообразного напряжения, вследствие чего в момент tp (фиг.2) в регистр 10 и счетчик 9 запишется код, соответствующий 256, а на выходе сумматора 12 установится код 512. Следующее срабатывание компаратора 5 произойдет в момент t (фиг.2), при этом выходные коды регистра 10 и сумматора 12 будут равны соответственно 512 и 768. Так как преобразователь 8 и сумматор 12 имеют одинаковое число разрядов, то в момент t (фиг.2) на выходе сумматора 12 появляется импульс переноса, который поступает на счетный вход счетчика 9, увеличивая его код на единицу. Следовательно, результирующий код на выходе сумматора 12 в момент t (фиг.2) будет равен 1 (точка а на фиг.2). Запись его в регистр 10 произойдет в момент tg (фиг.2), в,результате чего следующий момент срабатывания компаратора 5 будет сдвинут относительно синхроимпульса Н4 шаг считывания сигнала. Аналогично на шаг считывания будут сдвинуты во времени точки f, , т, (фиг.2) относительно точек (3 , е / ж (фиг.2). В момент t (фиг.2) на выходе сумматора 12 появляется импульс переноса, увеличивающий код счетчика 9 на единицу, в результате чего на выходе сумматора 12 устанавливается код, соответствующий точке 3 (фиг.2) запись которого в регистр 10 происходит в момент tr-. Таким образом, изменения в предлагаемом устройстве позволяют значительно повысить соответствие моментов измерений мгновенных значений положению этих моментов на индикатор 7 путем повышения точности напряжени подаваемого на. вход развертки индикатора 7,т .е..повысить достоверность отображаемой информации. Формула изобретения Стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий смеситель, вход которого соединен с шиной входного сигнала и через после довательно соединенные синхронизатор и генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора стробирующий вход смесителя соединен с выходом генератора стробимпульсов, а выход соединен с сигнальным входом осциллографического индикатора, о тличающийся тем, что, с целью повышения достоверности отображения, в него введены цифроаналоговый преобразователь, счетчик, сумматор, регистр памяти, датчик кода, причем выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом развертки осциллографического индикатора и с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входом генератора стробимпульсов и с синхронизирующими входами счетчика и регистра памяти, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя и.счетчика, установочный вход которого соединен с установочным входом регистра памяти и с сигнальным выходом датчика кода, кодовые выходы которого соединены с первыми входами сумматора, вторые входы которого соединены с выходами счетчика,а выходы соединены с входами регистра памяти,выход переноса сумматора соединен со счетным входом счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1.Авторское свидетельство СССР 658479, кл. G 01 R 13/02,12.05.79. 2.Авторское свидетельство СССР № 261561, кл. G 01 R 13/02,10.12.70 (прототип).