Осциллограф

СОЮЧ СОСТЕ 1 СКИХГУЧ ИЛЛ ИС 1 ИЧ Г С К ИХРГСГУНИК г 51)5 6 01 В 13/20 дАРстВен 30 е плтентнОемстОО сссР Ате н 1 сссР) ГОС ВГД (ГОС фй ЩЯфц ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСОЛУ СВИцЕТЕЛЬСТ/ О(54) (57) рит ван тон ния цил ла. 4 ил. рит ван исс ния амп чен гонеб вод тор аз ив ци ис эс 892893/219.12.907.02.93. Бюл, 1 Ф 5Минский научно-исследовательскийоростроительный институтБ, Н. Л исен ко в, В.М. Немировский иСинькевичвторское свидетельство СССР25589, кл. 0 01 Я 13/20, 1989. СЦИЛЛО ГРАФзобретение относится к электроизмельной технике и может быть использов осциллографах для исследований ой структуры сигнала. Цель изобрете - сокращение времени подготовки осографа к работе при изучении тонкой зобретение относится к электроизмельной технике и может быть использов частности, в осциллографах для едования тонкой структуры сигнала, дной из важнейших задач исследоваормы сигнала является измерение его итудно-временных параметров и изую тонкой структуры сигнала, т,е, какоибо участка, например выброса, лысой паразитной генерации или наи от постороннего источника. Возможь исследования тонкой структуры алэ с помощью осциллографа опредеся его разрешающей способностью, коя характеризуется числом визуально ичных линий на экране по горизонтали тикали. Разрешающая способность осографов ограничена голщиной линии . Поэтому в большинстве осциллографов сследовэния тонкой структуры сигнала льзуется его растяжка по осям.сследовэние тонкой структуры сигнапомощью осциллографа возможно тольЯ 21793386 А 1 структуры исследуемого сигнала. Существо изобретения: осциллограф содержит первый блок 1 масштабирования, первый коммутатор, дисплей, блок развертки, второй коммутатор, блок б управления, второй блок масштабирования, двухсторонний ограничитель 8 сигнала и знаковый генератор, С помощью специально сформированного маркера - прямоугольника выделяют интересующий фрагмент изображения сигнала, после чего производят одновременную растяжку этого фрагмента на весь экран по двум осям. Благодаря этому повышается удобство работы с осциллографом и сокращается время подготовки прибора к работе при исследовании тонкой структуры сигнако путем растяжки на весь экран отдельных его фрагментов, При этом для исследования временной структуры сигнала применяется растяжка его изображения на экране осциллографа по горизонтали. Для исследования же амплитудных параметров сигнала зачастую необходима растяжка его изображения не только по вертикали, но и по горизонтали, например при исследовании тонкой структуры сигналов сложной формы, в частности, выходного сигнала цифроаналогового преобразователя, аналогового запоминающего устройства или любого преобразователя неэлектрической величины в электрический сигнал. Проведение растяжки по каждой из осей в отдельности может не выявить всех особенностей тонкой структуры сложного сигнала.Для сокращения времени подготовки прибора к исследованию тонкой структуры сигнала и обеспечения удобства работы оператору необходимо на полном изображении сигнала произвести выделение того1793386 19 ляций, которые вынужден проделать опера- (как и прототип), Однако, если из-эа неостотор для растяжки нужного фрагмента по рожнйх действий оператора при смещении обеим осям.: растянутого изображения последнее исчеКак показала экспериментальйая про- зает с зкрайаосциллографа, то, в отличие от верка макетапредложенйого осциллографа, 5 прототипа, -Оператор не. ищет потерянное время совмещения маркера-прямоугольни- изображение "вслепую",. а включает режим ка с интересующим фрагментом иэображе" . - полного изображения, совмещает маркерния с последующей растяжкой фрагментапрямоугольник с интересующим его фрагпо обеим осямориентировочно составляет ментом иэображения, возвращается к.30-40 с (в прототипеэто время равно 2 - 2,5 10 режимурастяжки и продолжает просмотр мин). Таким образом; благодаря введению : раСтянутого иэображения; В результате предложенных узлов и связей, затраты вре-"предлагаемый осциллограф обеспечивает мени на подготовку осциллографа: к иссле- не только сокращение времени подготовки дованию тонкой струк 1 уры сигнала . ., прибора к исследованию тонкой структуры сокращаются приблизительно в 4 раза. "15 ситйала. но и сокраЩаетвремя непосредстПредлагаемый осциллограф допускает: венного-иссйедования этой структуры, наустановку интересующего .фрагмента при , пример в случае необходимости просмотра наблюдении уже растянутого изображения..сигнала на большом его протяжении. 20 20( ф ор м у л а и з о б р е т е н и я. с я тем, что, с цельюсокращения времени Осциллограф содержащий первый блок, подготовки осциллографа к работе при изумасштабирования, вход которого соединен . чении тонкой структуры исследуемого сиг.: с шиной исследуемого сигнала, а выход - :с нала., в нето введены второй блокпервым входомпервого коммутатора, выход, масштабирования, двустронний ограничикоторого подключен "к г 1 ервому входу дисп- . тельсигнала и знаковый генератор, группа лея, второй входкоторого-соедийен с выхо- первых входов которого подключена к груп дом второго коммутатора; блок развертки, пе третьих выходов блока управления и квход которого соединен с шийой сигнала группепервых управляющих входов второ- синхронизации,. первый и второй выходы - го блока масштабирования, второй вход - к спервымй третьйм входами второгокомму- четвертому выходу блока управления, третатора соответсгвенно, третий выход - . с: тий вход - кпятому выходу блока управлетретьим входом дисплея; группа четвертых нияи второму управляющему входу второго выходов - с группой управляющих входов блока масштабирования, первый выход - к . первого и второго коммутаторов, блок уп- второмувходу первого коммутатора, а вторавлейия, группа первых выходов которого . рой вйход - к второму входу второго комму- : соединена с группой уйравляющйх входов татора, при этом входвторого блокапервого блока масштабирования, группа масштабирования соединен с выходом первторых выходов - с груйпой первйх управ- вого блока масштабирования, а выход с ляющих входов блока развертки, группа входомдвустароннегоограничителя сигнатретьих выходов - с третьим управляющим ла, выхОд которого подключен к третьему входом блока развертки, о т л и ч а ю щ и й- входу первого коммутатора.,каз 502 ВНИИПИ Госуд Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5участка сигнала, который предполагается растянуть на весь экран.Выделение фрагмента изображения сигнала, который необходимо растянуть по горизонтали, производится путем его подсвета, При этом задача выделения фрагмента изображения исследуемого сигнала, который необходимо растянуть по вертикали на экране осциллографа, до сих пор не решена, Необходимость использования растяжки изображения сигнала по обеим осям диктует потребность выделения фрагмента, подлежащего растяжке, на полном изобракении сигнала, т.е. до его растяжки,Известен осциллограф, содеркащий тракт вертикального отклонения, включающий блок масштабирования, тракт горизонтального отклонения, содержащий последовательно соединенные блок развертки и усилитель с переключаемым коэффициентом усиления, дисплей, содержащий электронно-лучевую трубку с каскадами управления усилением, усилителем подсвета и блоком питания и блок управления. Растякка изображения сигнала на экране осциллографа по горизонтали осуществляется путем увеличения скорости нарастания пилообразного напрякения на выходе тракта горизонтального отклонения с помощью усилителя с переключаемым коэффициентом усиления за счет увеличения последнего в 10 раз. Упомянутый усилитель обеспечивает два фиксированных значения коэффициента усиления - 1 и 10, При наблюдении полного изобракения сигнала фрагмент, подлекащий растяжке, устанавливают симметрично относительно центральной вертикальной линии шкалы трубки.Растяжка изобракения сигнала по вертикали производится путем увеличения коэффициента усиления блока масштабирования в тракте вертикального отклонения. При растяжке по вертикали на экране сохраняется лишь полокение тех участков изобракения сигнала, которые близки к нулевому потенциалу на входе осциллографа (участки перехода сигнала через нуль). Все остальные участки изображения сигнала раздвигаются вверх и вниз относительно нулевой линии на расстояния, равные произведение их первоначального расстояния от этой линии на коэффициент растяжки,Недостатком осциллографа является ограниченная возможность выделения интересующего фрагмента, подлежащего растяжке, и связанное с этим неудобство его использования, Это неудобство проявляется в большом количестве действий опе 50 55 видит полного изображения сигнала и не знает, на каком участке полного изобракения сигнала находится наблюдаемый растянутый фрагмент, Поэтому все свои действия по поиску интересующего фрагмента оператор проводит наугад, смещая изображение сигнала вверх - вниз, что затягивает время подготовки осциллографа к исследованию тонкой структуры сигнала,Указанный недостаток существенно усугубляется, когда необходимо растянуть ратора по установке изображения интересующего участка и значительных затратах времени. Выделение интересующего фрагмента при его растяжке по горизонтали затруднено тем, что оператор не знает границ фрагмента, который сформировался на экране после включения растяжки, Этот недостаток усугубляется тем, что формирование изображения сигнала и его растяжка осуществляются электронным путем, а центральная (вертикальная) линия шкалы, к которой должен быть "привязан" центр растянутого фрагмента, нанесена на экран трубки механически. Из-за временного и 15 температурного дрейфа, присущего электронным устройствам, упомянутая выше "привязка" весьма частО нарушается, в результате чего погрешность выделения интересующего фрагмента увеличивается. Ю Поэтому оператор после включения растяжки вынужден дополнительно уточнить местоположение растянутого фрагмента путем его попеременного сдвига влево и вправо до тех пор, пока не убедится в правильности 25 установки растянутого фрагмента. Это удлиняет время подготовки осциллографа к работе.Выделение интересующего фрагментана полном изображении сигнала при его 30 растякке по вертикали затруднено отсутствием информации о полокении этого фрагмента после включения растякки.Положение на экране сохраняется только на участках изображения сигнала, соответству ющих нулевому уровню, т,е. при отсутствиисигнала. В большинстве случаев изобракение сигнала в режиме растякки окажется за пределама экрана, Поэтому предварительная установка (по полному изображению 40 сигнала) фрагмента сигнала, подлежащегорастяжке по вертикали и находящегося на некотором расстоянии от указанной линии, практически невозможна. Для осуществления поиска интересующего фрагмента опе ратор вынужден просмотреть, как правило,весь растянутый сигнал, передвигая растянутое изображение по вертикали. Так как растянутый по вертикали сигнал зачастую не умещается на экране, то оператор неин ересующий фрагмент сразу по двум ос м, Это обьясняетсл тем, что при "просм тре" изображения сигнала уже растянутог по обеим осям на экране осциллографа, оп ратор вынужден одновременно регулиро ать смещение сигнала как по вертикали, та и по горизонтали, При этом изображени очень часто вообще "пропадает" с экрана, и оператор не всегда может оценить, каую из регулировок и в каком направлений следует изменить, чтобы нукный фрагме т растянутого изображения оказался нэ эк ане. Следовательно, исследование тонко структуры сложного сигнала с помощью из естного осциллографа сопровождаетсл зн. чительным увеличением времени на по готовку прибора к измерениям даже по ср внению с тем случаем, когда растякка пр изводится только по одной из осей,, Другой недостаток известного осциллографа заключаетсл в том, что возможности раотлжки сигнала по амплитуде ограничены из- а перегрузки входных цепей дисплея пр установке большой амплитуды сигнала нэ го входе. Если амплитуда входного сигнала дисплея такова, что изобракение выхо ит за рамки экрана по вертикали, то кас эд управления вертикальным отклонени м дисплея входит в насыщение, Поско ьку восстановление линейного режима кас ада управления после насыщенил занима т продолжительное время, то растяжка изо ражения сигнала по вертикали вызывает существенное искажение формы изображеия сигнала.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству являетсл осц ллограф. содержащий блок мэсштабиров ния, вход которого соединен с шиной исс едуемого сигнала, э выход - с первым вхо ом первого коммутатора, выход которого подключен к первому входу дисплея, второй вход которого соединен с выходом вто ого коммутатора, блок развертки, вход кот рого соединен с шиной сигнала синхрониз ции, первый и второй выходы - с первым и третьим входами второго комМутатора соответственно, третий выход - с третьим входом дисплея, группа четвертых выходов - с группой управляющих входов первого и второго коммутаторов, блокуп р вленил, группа первых выходов которого с единена с группой управллющих входов лока масштабирования, группа вторых вых дов - с группой первых управляющих вхо ов блока развертки, группа третьих выход в - с группой вторых управляющих входов лока развертки, а четвертый выход - с тре ьим управляющим входом блока развертки, Осциллограф - прототип и ри наблюдении полного изображения сигнала отмечает на нем участок, который будет растянут на весь экран при включении растяжки по горизонтали, Длл этого блок развертки со держит генераторы основной и задержанной разверток. Причем импульс подсвета задержанной развертки используется для формирования яркостного маркера путем 45 дополнительного подсвета участка нэ пол 10 ном изображении сигнала, Первый коммутатор служит для переключения каналовпервого блока масштабирования (в двухканальном режиме осциллографа), а второй -осуществляет коммутацию сигналов основ 15 ной и задержанной разверток и соответствующих импульсов подсвета. Блокуправления формирует кодовые (цифровые).сигналы для установки коэффициентов отклонения и развертки и управления комму 20 таторэми.Осциллограф-прототип имеетдва режима работы - режим наблюдения полногоизображения сигнала с установленной наней меткой (подсвеченным участком) на ос 25 новной развертке и режим наблюдения интересующегося фрагмента, растянутого навесь экран по горизонтали на задержаннойразвертке. Это позволяет выбрать любойучасток исследуемого сигнала (после мо 30 мента запуска) и растянуть его, При этомкоэффициент растяжки по горизонтали имеет не одно фиксированное значение как ваналоге, а может принимать ряд значений,например 2; 2,5; 5; 10; 20; 50 и т.д. Тем35 самым устраняется недостаток аналога, связанный с трудностью выделения интересующего фрагмента изображения сигнала,подлежащего растяжке по горизонтали.Существенным недостатком устройст 40 ва, как и аналога, является невозможностьзадания интересующего участка, которыйпри его растяжке по вертикали будет отображен на экране дисплея, и связанное сэтим неудобство работы с осциллографом.Оператор вынужден искать интересующийего фрагмент, смещая растянутое изображения сигнала, которое зачастую выхоДит"за рамки экрана, При этом оператор производит свои действия практически вслепую,50 что затрудняет его работу и затягивает время исследований,Таким образом, при растяжке изображения исследуемого сигнала по вертикалинедостатки аналога полностью сохраняют 55 ся.Как показала экспертная оценка, благодаря наличию яркостного маркера, затратывремени на подготовку осциллографа к исследованию тонкой структуры сигнала, когдаоператор долждне совместить подсвечен 179338610 15 20 дов блока"управленйя и к группе первых 25 30 татара 35 40 45 50 55 ный участок с интересующим фрагментомна. полном изображении сигнала (при растяжке по горизонтали), ориентировочно составляет 15-25 с.В то же время установа интересующего фрагмента изображениясигнала при его"растяжке по вертикали вынуждаетоператб-ра производить вертикальное смещениерастянутого иэображения вдоль "дисплейного окна", ограниченйого рамками экрана,что требует больших затрат времени, Наблюдая последовательно участок за участком растянутое изображение сигнала,оператор мысленно сравниваетего с запомненным в:уме полным изображением сигнала (нерастянутого) и находит на неминтересующий растянутый фрагмент, Приэтом зачастую оператор вынужден по несколько раз смещать "найденный" фраг.мент вниз и вверх за рамкиэкрана; чтобыудостовериться в правильности предпола-"гаемых границ этого фрагмейта, Все это создает зйачительные неудобства в работеоператора иувеличйвает время на подготовку осциллографа к работе. Затраты временина установку фрагмента по вертикали ориентировочно составляют до 1-1,5 мин;Установка интересующего фрагмента восциллографе существенно усложняется,еслион нуждается в растяжке по горизонтали и вертикали одновременно. В. этом случае в результате манипуляцйи операторапосле включения растяжки весьма частовозникает ситуация, когда ни один из фрагментов (ни одна точка) йзображения растя нутого сигнала не попадает в рамки экрана,Чтобы убедиться в наличии изображенияисследуемого сигнала, оператор вынужденвременно возвращаться к его полному изображению и затем полностью повторятьоперацию растяжки, Причем в процессе исследования тонкой структуры сложных сигналов возможно неоднократноеповторение таких манипуляций, что еще более увеличивает неудобство в работе приисследовании тонкой структуры сигнала.При этом затратывремени на подготовку кизмерениям возрастают до 2 - 2,5 мин.Цель изобретения - повышение удобства работы при изучении тонкой структурыисследуемого сигнала,Поставленная цель достигается тем, чтов известное устройство, содержащее первый блок масштабирования, вход которогосоединен с шиной исследуемого сигнала, авыход - с первым входом первого коммутатора, выход которого подключен к первомувходу дисплея, второй вход которого соединен с выходом второго коммутатора. блокразвертки, вход которого соединен с шиной сигнала синхронизации, первый и второй выходы - с первым и третьим входами второго коммутатора соответственно, третий выход - с третьим входом дисплея, группа четвертых выходов - с группой управляющих входов первого и второго коммутаторов., блок управлейия, группа первых выходов"которого соединена с группой управляющих входов первого блока масштаби рова ни я, группа вторых вь 1 хода в - с груйпой лерцыхуправляющих входов блока развертки; группа третьих выходов - с группой вторых управляющих входов блока развертки, ачетвертый: выход - с третьим управляющимвходом блока развертки, введены второй блок масштабирования, двухсторонний ограничитель сигнала и знаковый. генератор, группа первых входов которого подключена к группе третьих выхоуправляющихвходов второго блока масштабировайия, второй вход - к четвертому выходу блОка управления, третий вход - к пятому".выходу блока управления и второму управлявщему входу второго блока масштабирования; первый выход - ко второму входу первого коммутатора, а второй выход - к второму входу. второго коммутатора, при этом вход второго блока масштабирования соединен с выходом первого блока масштабирования; а выход - с входом двухстороннего ограничителя сигнала, выход которого подключен к третьему входу первого коммуСущность предлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря введению второго блока масштабирования, двухстороннего огранйчителя сигнала и знакового генератора при формировании полного изображения сигнала на экране осциллографа дополнительно формируется маркер-прямоугольник, который совмещают с интересующим фрагментом полного изображения сигнала; и в режиме растяжки этот фрагмент отображается на весь экран без искажения формы сигнала. Растяжку интересующего фрагмента производят по двум осям одновременно, при этом границы маркера-прямоугольника в режиме растяжки соответствуют краям экрана осциллографа.Заявленное устройство отличается от прототипа наличием второго блока масштабирования, двухстороннего ограничителя сигнала и знакового генератора, а также рядом связей, что свидетельствует с соответствии заявляемого устройства критерию изобретения "новизна". Благодаря этому стало возможным выделение интересующего фрагмента не совмещением маркера, расположенного на изображении сигнала, с1793386 1 О 9 изо ражением фрагмента, а путем установ- знакогенератора (фиг, 3); на фиг, 5 - струкки с ециально сформированного знаковым турные схемы коммутаторов (на фиг. 5 а по.ген ратором маркера-прямоугольника та- казана структурная схема первого . ким образом, чтобы он охватывал интересу- коммутатора; на фиг, 56 - второго)..ющ й фрагмент. Выделение 5 . Устройствосостоит из первого блока 1 инт ресующего фрагмента с помощью мар- мвсштабирования, первого коммутатора 2; кер, формируемого отдельноот изображе- дисплея 3, блока 4 развертки, второго комния, что позволяет осуществить на полном . мутатора 5, блока 6 управления, второго изо ражении сигнала задание участка, ко- блока 7 масштабирования, двухстороннего тор й будет отображен на экране дисплея 10 ограничителя 8 сигнала и знакового генерапри его одновременной растяжке по двум тора 9, ося, авторам неизвестно, Это стало воз-Знаковый генератор 9, использующий мож ым благодаря введению указанных уз- метод полиграмм, содержит мулььтивибралов связей. Кроме того, авторам вообще тор 10, скчетчйкхделхитель 11,дешифратор 12, неи вестно использование в осциллогра первый и второй интеграторы 13, 14 и перфии какого-либо маркера для вйделгения вый й второй усилйтетли 15, 16 с регулируефра мента исследуемого сйгнала. который мыми коэффициентами утсилуения, буд т отображен на экране дисплея при его .: Входпервого блока 1 масштабирования раст жкепо вертикали. г подключен к шине исследуемого сигйала.аким образом, хотя сами по себе вновь 20 Выход первого блока 1 масштабирования вве енные узлы известны, они обеспечива- соединен с первым входом первогокоммуют 3 явленному устройству. за счетнового татора 2 и входом второго блока 7 масшта-мех низма работы (являющегося следстви- бирования. Группа управляющих входов ем ведения указанных связей) новые, не первого блока 1 масштабирования соединевыт кающие непосредственно из извест-. 25 на с группой первых выходов блока 6 управных войств указанных узлов свойСтва: по-лений.Выход второго блока 7 выш ние удобства работы с осциллографом масштабирования подключен к входудвухи со ращения времени подготовки прибора стороннего ограничителя 8 сигнала. Третийк ра оте при исследовании тонкой структу- вход первого коммутатора 2 соединен с выры с гнала. При этом второй блок масшта ходом двухстоьроннегго ограйичителяь 8 сигбир вания и двухсторонний ограничитель . нала. Выход первого коммутатора 2сигн ла известны и втыполняют присущие подключен к первомувходу дисплея 3. Выим нкции. В то же время знаковый гене- ход второго коммутатора 5 подключенк вторато, который в известных осциллографахрому входу дисплея 3. Вход блока 4 испо ьзуется только для формирования бук развертки соединен с шиной сигнала синхвен о-.цифровой информации на экране ронизации. Группа первых управляющих дисп ея, в данном случае служит для выде- входов блока 4 развертки подключена к" лени интересующего фрагмента (подлежа- группе вторых выходов блока 6 управления. юще о растяжке по обеим осям) на полном Группа вторых управляющих входов блока 4 иэоб ажении исследуемого сигнала. Все 40 разверткисоединенас группой третьихвы-. этог свидетельствует о соответствии заяв-ходов блока 6 управлейия,гриуйпой первых лен н го технического решения критерию управляющих входов второго блока 7 масшиэоб етения "существенные отличия", табирования и группой первых входов знаа фиг, 1 представлена структурная ковогогенератора 9. Третий управлвюхщий схем предлагаемого осциллографа; на фиг; 45 вход блока 4 развертки подключен к четвер - и лное иэображение исследуемого сит- тому выходу блока 6 управления и второму нала и изображение его фрагмента на экра- входу знакового генератора 9, Первый выне о 1 сциллографа, при этом на фиг. 2 а ходблока 4 развертки йодключенкпервому покаано полное изображение сигнала с вы- входу второго коммутатора 5. Второй вйход деленным на нем (с помощью маркера-пря блока 4 развертки соединен с третьим вхомоугуаьника) интересующим фрагментом дом второго коммутатора 5. Третий выход изображения; на фиг. 26 представлен выде- блока 4 развертки йодключен к третьему ленн й фрагмент, растянутый на весь эк- входу (вход 2) дисплея 3,Группа четвертых1 ран; афиг.З-структурнаясхемазнакового выходов блока 4 развертки соединена с генератора;нафиг,4 - временныедиаграм группами управляющих входов первого и мы сигналов, поясняющие работу знакоге- второго коммутаторов 2 и 5. Третий вход нератора (на фиг. 4 а изображены знакового генератора 9 соединен с пятым времнные диаграммы его выходных сигна- выходом блока 6 управления и вторымуплов; Иа рис. 4 б представлены временные равляющим входом второго блока 7 масштадиаграммы сигналов в характерных точках бирования. Первый выход знаковогогенератора 9 соединен со вторым входом первого коммутатора 2. Второй выход знакового генератора 9 подкл 1 очен ко второму входу второго коммутатора 5 УВ состав первого блока 1 масштабирования" входят" дешифратор, аттенюатор, с поглощью которогО осуществляется изменение уров%я входйого сигнала, и широкополосный усилитель типа ОЭ-ОБ; Управление 10 первым блоком 1 масштабирбвания осуще-ствляется цифровым кодом с первого выхо-да блока 6 управлейия; Этот кодпоступает на Дешифратор, который непосредственйо устанавливает" магйитоуправляемые контакты (реле) аттенюатбра в соответствии свыбранным значением коэффициента от.- клонения (Вольт/деление). Такое управление осуществляется "ва всех современных осциллографах с микройроцессорами, 20Первый коммутатор 2, структурнаясхе-ма которого представлена на фиг, 2 а, включает в себя двайдейтйчныхсимметричных коммутатора; включенных последовательно, и два преобразователя несимметричного сигнала управления в симметричный. Причемпроводники которые служатдля передачи симметричных (парафазных) сигнаботе.Каждый преобразователь несимметрично сигнала в слмметричнцй выполней на основе дифференциального усилительного каскада. Управление коммутатором 2 пройзводится сигналами, поступающйми"с четвертого выхода блока 4 развертки в зависимости от установленного режима работы, Дисплей 3 содержит электронно-луче вуютрубку 12 ЛО 1 И, усилитель подсвета,высоковольтный блок питания трубки, каскад управления вертикальным отклонением(оконечный усилитель У) и каскадуправления горизонтальным отклонением (оконец иый усилитель Х), который, крометогб преобразуетйесимметричный сигнал раз вертки в симметричный сигнал, подводимый кпластинам трубки. При этом сиМметфичный вход каскада управления 50 вертикальным отклонением является первым входом дисплея 3, а входы каскада управления горизонтальньцч отклонением и усйлйтеля пбдсвета являются входами Х и 2 дисплея 3 соответственно (Фиг. 1), 55Блок 4 развертки включает в себя уатройство синхронизации и запуска развертки, генераторы основной и задержанной разверток, В состав блока 4 развертки вхолов, для удобствапредставлены на фиг, 5 в виде шин. Схема симметричного коммутатора представлена на фиг. 5.40 (с.132) в радит также переключатель выбора режима работы осциллографа (полное изображениесигнала или его растянутый фрагмент), который вырабатывает коды управления комму татарами 2, 5, Устройство и работагенераторов основной и задержанной рэзверток описана в работе. Кроме того, в составблока 4 развертки входитформирователь импульсов подсвета основной и эадерканной разверток, Переключение времязадающих цепей генераторов основной и задержанной разверток осуществляется с помощью дешифратора цифравым кодом, поступающим с второго выхода блока 6 управления. При этом генератор задержанной развертки помимо генератора пилообразного напряжения содержит также на своем выходеусилитель с переключаемым коэффициентом усиления (аналогично тому; как осуществляется "растяжка" на 10 в большинстве осциллографов, например С 1-114, С 1-126, С 1-128 и др,), Управление генератором пилообразного напряжения задержанной развертки осуществляется тем ке цифровым кодом (со второго выхода блока 6 управления), что и управление коэффицйентом основной развертки. Управление коэффициентом передачи усилителя на выходе генератора задержанной развертки производится с помощью кодового переключателя коэффициента растяжки, расположенного в блоке 6 управления (третий выход), "Растякка" в данном случае осуществляется, как обычно, с помощью усилителя,.Второй коммутатор 5 выполнен на микросхеме 564 КП 1 (Фиг. 2 б). Управление вторым коммутатором 5 производится сигналами, поступающими на входы А 1, А 2 микросхемы 564 КП 1 с четвертого выхода блока 6 управления,Блок 6 управления содержит кодовые переключатели; "Вольт/деление" - для управления первым блоком 1 масштабирования, "Время/деление" - для управления генератором основной развертки блока 4 развертки, а также кодовый переключатель - для установки коэффициента растяжки по вертикали и горизонтали, т.е. для управления вторым блоком 7 масштабирования, генератором задерканной развертки блока 4 и знаковым генератором 9 соответственно. Управление основными режимами осциллографа, включая коэффициенты Отклонения и развертки, в большинстве современных осциллографов осуществляется с помощью кодовых переключателей, Благодаря этому отпадает необходимость в коммутации широкополосных сигналов, действующих в осиллографе (исследуемый сигнал, сигналы Двоичный счетчик-делитель 11 со ерд развертки, подсвета и т.д.), непосредствен- жит два последовательно включенных триго с передней панели, чем устраняется их гера и выполнен на микросхеме 564 ТМ 2.Дешифратор 12 выполнен на четырехВ блоке 6 управления имеются также 5 элементах "И" (микросхема 564 ЛА 7 и слува переменных резистора, с помощью ко- жит для дешифрации четырех возможных орых осуществляется смещение метки- состояний счетчика-делителя). Выходные прямоугольника по вертикали и сигналыдешифратора 12 приведены нафиг, оризонтали. Резистор смещения маркера б. рямоугольника по вертикали производит 10 Интеграторы 13, 14 выполнены на тран-" акже изменение постоянной составляю- зисторах различного типа проводимости, ей сигнала на выходе второго блока 7 мас- Их принципиальные схемы (транзисторы табирования в соответствии со Чз - Чю) приведены в работе, мещением метки-прямоугольника на экра- Усилители 15, 16 с регулируемым коэфе дисплея 3. Резистор. осуществляющий 15 фициентом усиления выполнены аналогич- . г ризонтальное смещение маркера-прямо- но второму блоку масштабирования 7 и гольника, служит также для задания соот- отличаются от него лишь более узкой полоетствующей задержки запуска генератора сой пропускания. Изменение постоянных 3 держанной развертки, При этом первая составляющих выходных Сигйалов усилитег уппа выходов блока 6 управления являет лей 15, 16 осуществляется с помощью резис выходом переключателя "Вольт/деле- сторов смещения по вертикали и н ие". вторая группа - выходом горизонтали соответственно (путем разбапереключателя "Время/деление", третья ланса дифференциального каскада). г уппа - выходом кодового переключателя Осциллограф имеет два режима работы. у тановки коэффициента растяжки, четвер В первом режиме с помощью генератора .т й выход - выходом переменного резисто- основной развертки на экране дисплея 3ду р смещения маркера прямоугольника по формируется полное изображениеиссле г ризонтали, пятый выход - выходом сме- емого сигнала, а во втором с помощьЮ ге- ения маркера по вертикали. нератора задержанной разверткиВторой блок 7 масштабирования содер "растянутое" изображение его фрагмента. ж т дифференциальный усилитель с пере- Причем одновременно с полным изображек ючаемым коэффициентом усиления нием исследуемого сигнала на экране (н пример, 2, 4, 8 и т,д.) и дешифратор для осциллографа формируется маркер-прямо- и еобразователя цифрового кода в сигнал угольник со сторонами, пропорциональныу равления усилителем. При этом измене ми соответствующим сторонам экрана, н е постоянной составляющей выходного которыйохватываетучастоксигнала, подлес гнала второго блока 7 масштабирования жащий растяжке (фиг. 4 а). Формирование (р сбаланс дифференциального усилителя) полного изображения сигнала происходит в о уществляется с помощью резистора сме- результате воздействия исследуемого сигщения по вертикали, входящего в блок 6 40 нала на первый вход(вход У) дисплея 3 через первый блок 1 масштабирования и прДвухсторонний ограничитель 8 сигнала первый коммутатор 2. Одновременно сэтим п,едставляет собой дифференциальный ка- сигнал основной развертки с первого выхоск дсдвухстороннимограничением, Если в да блока 4 развертки воздействует на втоос иллографеиспользуется цифровая обра рой вход (вход Х) дисплея 3 через второй богка исследуемого сигнала, то в этом слу- коммутатор 5. При этом коэффициент переча двухстороннее ограничение сигнала дачи первого блока 1 масштабирования усос ществляется в цифровом виде, напри- танавливают таким, чтобы изображение ме, с помощью микропроцессора, который исследуемого сигнала занимало возможно бл кирует прохокдение цифрово.о кода, 50 большуючастьэкранаосциллографаповерсо тветствующего вертикальному положе- тикали. Формирование маркера-прямони изображения сигнала за пределами эк- угольника происходит в результате ра а дисплея 3,воздействия сигнала с первого выхода знакового генератора 9 на первый входдисплея , Мультивибратор 10, входящий в состав 55 3 через первый коммутатор 2 одновременно зн кового генератора 9, выполнен на осно- с воздействием сигнала с второго выхода ве икросхемы 564 ЛН 2, содержит времяза- знакового генератора 9 на второй вход дисда ощую ЯС-цепь и работает в плея 3 через второй коммутатор 5. Совместа вт, кол ебател ьн ом режиме. ное появление на экране полногоизображения исследуемого сигнала и маркера-прямоугольника достигается путем поочередной коммутации первых и вторых входов коммутаторов 2, 5 к их выходам. Переключение коммутаторов 2, 5 в этом режиме в то или другое положение происходит по окончании основной развертки во время обратного хода луча при блокировке пилообразного напряжения. При этом длительность импульсов подсвета, которые подсвечивают полное изображение сигнала и маркер, определяется длительностью основной развертки. Аналогичным образом осуществляется отображение двух сигналовв двухканальном осциллографе с однолучевой трубкой.Маркер-прямоугольник на изображении исследуемого сигнала (фиг, 2 а) формируется отклоняющими напряжениями Оу иО (фиг. 4 а), создающими на экране осциллографа полиграмму-прямоугольник. Для этого в знаковом генераторе 9 формируется последовательность импульсов (фиг, 4 б), которая с помощью интеграторов (фиг. 3) преобразуется в отклоняющие напряжения Оуи О (фиг, За). Поскольку сигналы, вырабатываемые блоком 4 развертки и знаковым генератором 9 несинхронны, то за множество ходов развертки обеспечивается равномерный подсвет маркера-прямоугольника.Последовательность импульсов (фиг.4 б), управляющих работой знакового генератора 9 (фиг, 3), формируется с помощью дешифратора 12, подключенного к выходусчетчика-делителя (на фиг, 4) 11, Счетчик-делитель 11 запускается мультивибратором 10,.Отклоняющие напряжения Оу и О, (фиг, 4 а), создающие на экране трубки полиграмму-прямоугольник. формируются с помощью интеграторов 13, 14 (фиг. 3), управляемых упомянутыми импульсами Оу+, Оу-, О+, О, (фиг, 4), Работа знакового генератора подробно списана . Амплитуды отклоняющих напряжений Оу и О, которые определяют размеры сторон маркера-прямоугольникаэ, устанавливаются усилителями 15, 16 с регулируемыми коэффициентами усиления,.При включении оператором режима "растяжки" интересующего фрагмента изображения сигнала (фиг. 4) второй коммутатор 5 подключает ко второму входу (вход "Х") дисплея 3 сигнал задержанной развертки со второго выхода блока 4 развертки. При этом первый коммутатор 2 подает на первый вход (вход У) дисплея 3 исследуемый сигнал, который после первого блока 1 масштабирования прошел также через второй блок 7 масштабирования и двухсторонний ограни 10 15 читель 8 сигнала, Таким образом при наблюдении полного изображения и маркера коммутаторы 2, 5 поочередно подключают (на время прямого хода развертки) на дисплей 3 сигналы, поступающий на первый и второй входы коммутаторов 2, 5. При наблюдении растянутого изображения сигнала к дисплею 3 постоянно подводятся сигналы, поступающие на третьи входы коммутаторов 2, 5, При этом на третий вход первого коммутатора 2 воздействует усиленный ("растянутый") исследуемый сигнал, а на третий вход второго коммутатора 5 - сигнал задержанной развертки. Коэффициент. растяжки наблюдаемого фрагмента по горизонтали определяется тем, во сколько раз скорость нарастания пилообразного напряжения задержанной развертки больше основной,20 25 30 35 40 4550 55 Коэффициент растяжки наблюдаемого фрагмента по вертикали определяется коэффициентом передачи второго блока 7 масштабирования, Как указывалось ранее, коэффициент усиления первого блока 1 масштабирования устанавливается таким, чтобы изображение сигнала занимало возможно большую часть экрана по вертикали; Коэффициент усиления второго блока 7 масштабирования всегда больше единицы. Следовательно, в режиме растяжки изображение размаха сигнала, как правило, превышает размер экрана по вертикали, т,е. амплитуда сигнала на выходе второго блока 7 масштабирования выходит за рамки динамического диапазона каскада управления вертикальным отклонением дисплея 3, Воздействие нэ вход дисплея 3 сигнала, превышающего его динамический диапазон, обычно вызывает искажение формы изображения сигнала на экране дисплея 3, например, как в аналоге и прототипе, Техническое противоречие межу амплитудой сигнала в режиме растяжки и допустимым входным диапазоном дисплея по вертикали разрешается с помощью двухстороннего ограничителя 8 сигнала, включенного на выходе второго блока 7 масштабирования, Ограничитель 8 обеспечивает двухстороннее ограничение входного сигнала таким образом, чтобы нэ его выходе сигнал не выходил за пределы заданных уровней. При этом уровни ограничения выбираются таким образом, чтобы вертикальный размер изображения сигнала несколько превышал вертикальный размер экрана, но при этом каскад управления вертикальным отклонением дисплея 3 не входил в насыщение. Тем самым устраняется режим насыщения каскада управления вертикальным отклонением дисплея 3, э.17Саедоаатепьно, деформация иэображения сдгнала на его экране.. Следует отметить, что превышение сиги лом развертки входного диапазона диспл я 3 по второму входу (вход нХи) не и иводит к искажению формы изображения и следуемого сигнала на экране дисплея 3. Э о обьясняется тем, что скоростьизменен я сигнала развертки на нарастающем учас ке пилообразного напряжения с авнительно невелика, и каскад управлен я горизонтальным Отклойением дисплея 3 сегда успевает выйти из режима насыщен я к тому моменту, когда луч попадает на э ран дисплея 3. После спада пилообразног сигнала, где скорость изменения сигнала в лика. упомянутый каскад успевает выйти и режима насыщения за время обратного .х да луча (время блокировки развертки).Коэффициенты отклонения и разйертки, а акже коэффициент растяжки по вертикал и горизонтали устанавливают соответств ющими переключателями, которые н ходятся в блоке 6 управления, Там же н ходятся и органы управления смещением и вертикали и горизонтали (переменные р зисторы). При этом смещение по горизонта и достигается регулировкой величины за ержки запуска задержанной развертки в б оке 4 (как и во всех осциллографах, имеющ х задержанную развертку). При этом коз фициенты усиления усилителей 15, 16 (ф г. 3) устанавливаются обратно пропорцио альными коэффициенту К растяжки изоб ажения сигнала(фиг,2 а), Это объясняется те, что размеры фрагменты изображения ис ледуемого сигнала, охваченного маркер м-прямоугольником, тем меньше, чем б ьше коэффициент К растяжки изображен я. Поэтому управление коэффициентами ус 1 ления усилителей 15, 16 фиг, 3) осуществл ется теми же сигналами (цифровыми кода и), которые устанавливают коэффициент ус ления второго блока 7 масштабирования и оэффициент усиления усилителя на выход, генератора задержанной развертки в б Рке 4. Этим достигается соответствие между размерами фрагмента, охваченного маркером-прямоугольником, и размерами фрагмента, отображаемого на экране осци лографа в режиме растяжки. Соответствие местоположения фрагмента, ох аченного меткой на исследуемом сигнале, фрапа,енту, наблюдаемому на экране в, рекиме рзстяжки (фиг. 2), обеспечивается тей; что смещение растянутого участка по вертикали (о блоке 7) и задержка запуска заДержаншой развертки (в блоке 4) осуществляются с помощью тех же переменных ре зисторов, что и смещение маркера-прямоугольника (при наблюдении полного изо-.бражения сигнала). При этом смещение маркера-прямоугольника по вертикали и го 5 ризонтали осуществляется путем изменения постояйной составляющей вьодныхсигналов усилителей 15, 16 соответственно(входящих в состав знаковогогенератора 9),При подготовке предлагаемого осцил 10 лографа к исследованию тонкой структурысигнала вначале оператор включает режим,при котором на экране осцйллографа отображается полное изображение исследуемого: сигнала вместо с15 маркером-прямоугольником. Наблюдаяполное йзображение сигнала, оператор визуально определяет участок сигнала, тон.кую структуру которого необходимоисследовать. После этого оператор с по 20 мощыб переменных резисторов. "расйоло- .женных в блоке 6 управления,осуществляющих перемещейие маркеРа-прямоугольникэ по вертикали и горизонта-ли, и переключателя коэффициента25 растяжки (который устанавливает размерымаркера-прямогольника), добивается того,чтобы маркер-прямоугольник полностью ох-ватывал интересующий оператора фрагмент,и включает режим растяжки. В этом30 режиме он наблюдает выбранный фрагментсигнала, растянутый на весь экран (по вертикали и горизонтали), что позволяет исследовать его тонкую структуру. Растяжкаизображения и формирование маркера осу 35 ществляются электронным путем; поэтому .достигается хорошее соответствие фрагмента; охвачяенного маркнером-спрямсоугбльником, на полном изображении сигнала, иего растянутого изображения,40 Повышение удобства работы с осциллографом при исследовании тонкой структурысигнала достигается за счет того, что установка интересующего участка сигнала, подлежащего растяжке по обеим осям,45 производится при наблюдении его полногоиэображения, а не "вслепую", как в известных приборах. В результате дополнительная регулировка после включения рвжимэрастяжки и многократное переключение ре 50 жимов растянутого и нерэстянутого изображения, как в аналоге и прототип, нетребуется. Повышение удобства .работы сприбором подтверждается сокращениемвремени, которое необходимо для растяжки55 интересующего фрагмента сигнала на весьэкран осциллографа по обеим осям. Достигнутое сокращение времени подготовки йрибора к исследованиям объясняетсязначительным сокращением числа манйпу