Осциллографическое устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ(б 1) Дополнительное к авт. сеид-ву Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 220877 (21) 2549160/18-25 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет М 01 Т 31/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий( 54) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к области осциллографии, в частности, к скоростной осциллографии.Важнейшей проблемой скоростной осциллографии является повыаение скорости развертки, определяющей точность временных измерений. При заданной чувствительности .системы временной развертки осциллографической электроннолУчевой трубки (ЭЛТ).скорость развертки определяется скоростью нарастания напряжения импульсов развертки. Скорость нарастания напряжения зависит от выходной емкости генератора импуль сов развертки, емкости временных пластин ЭЛТ и емкости монтажа.Известны генераторы импульсов развертки скоростных осциллографов, в которых используются электронные лам пы 1)," кНедостатками их являются большое энергопотребление и ограниченные скорости развертки из-эа значительной емкости ламп.Известно также осциллографическоЕ устройство, содержащее генератор импульсов подсвета, электроннолучевую трубку с электростатической системой развертки и электронной пушкой, З 0 2снабженной диафрагмой для вырезания из пучка пушки основного луча, генератор импульсов развертки на основе полупроводниковой мишени с возбуждением электроныым пучком 2 . Это устройство также обеспечивает ограниченные снизу величиной порядка 2,5 нсек длительности развертки.Цель предлагаемого изобретения повышение скорости развертки за счет уменьшения выходной емкости генератора импульсов разверткии емкости элементов монтажа. / Для этого генератор снабжен устройством для вырезания и формирования иэ пучка электронной пушки вспомогательного луча, а полупроводниковая мишень расположена так, что ее приемная поверхность пересекается направлением движения вспомогательного луча. Кроме того, в качестве устройства для вырезания и формирования вспомогательного луча применена упомянутая диафрагма выполненная с дополнительным отверстием, а, с целью уменьшения искажения изображения и улучшения качества Фокусировки, устройство снабжено двумя генераторами импульсов развертки,Иа Фиг. 1 и фиг, 2 представленысхемы двух вариантов исполнения, предлагаемого устройства.В одном из вариантов .(Фиг. 1) устройство содержит: генератор 1,импульсов подсвета, электроннолучевуютрубку 2 с оболочкой 3, электроннойпушкой 4, содержащей катод 5, управляющий электрод б, анод 7 и фокусирующий электрод 8, диафрагму 9, вырезающую Основной электронный пучок 10,сигнальную бтклоняющую систему 11,- электростатическую систему 12 временной развертки, люминесцентныйэкран 13, устройство 14, для вырезания и формирования периферийногоэлектронного пучка 15, полупроводниковую мишень 16,Устройство 14 показано на Фиг. 1в виде диафрагмы 9 с дополнительньмотверстием, однако, оно может бытьвыполнено в виде дополнительных вырезающих или отклоняющих пластинили в каком-либо другом виде. Крометого, оно при необходимости можетсодержать дополнительные электроды для фокусировки вспомогательного электронного пучка. Полупроводниковая мишень (диод) 16 соединенаодним своим .выходом с пластиной 12системы развертки (может быть при "паяна непосредственно к пластине),Источник Е служит для создания напряжения обратного смещения диода16, В качестве этбгоисточника может быть использовано одно иэ напряжений электродов трубки 2. Со"противлениеявляется нагрузкой диода и может быть использовано каквремязадающее.Втброй:вариант того же осциллографического устройства (фиг, 2)отличается от рассмотренного тем,что в йей,"с цежюсохрайениясреднего потейциала системы временной .развертки з момент Формирования иь- пульсов, что необхОдимо для уменьшейия искажений изображения и сохранения фокусировки иа всем экране,содержится два генератора ймпульаовразвертки. В устройстве помимо техже элементов, что и в устройетвена.Фиг. 1, содержатся дополнительнополупроводниковая мишень 17 и уст- .ройство 18 дпя вырезания и Формировайиявторого вспомогательного луча.В Ытом"случае мишейи присоединены кры ным"отклбнякщим электродам, однараслоем, а другая - п-слоем. Этообеспечивает формированйе на сйсте";ме развертки"бдйбйймейно"Мвй одйнаковых импульсов разной,полярностиьВ связи с витим средний потенциалсистемы развертки не изменяется.Работает предлагаемое устройствоследующим образом.От генератора 1 импульсов под"света на электронную пушку 4 междукатодом 5 и унравлякюим электродом б подается импульс напряжения, поддействием которого анодом 7, фокусирующим электродом 8 и вырезающейдиафрагмой 9 формируется основнойэлектронный луч 10. Под действием5 ндпряжения сигнала, подаваемого насигнальную отклонякщую систему 11, иимпульсов временной развертки на системе 12 временной развертки этот пучок описывает на люминесцентном экране изображение сигнала.Импульсы временной развертки образуются в результате Формированияс помощью устройства 14 вспомогательного луча 15, возбуждающего полупро Вбдииковую мишень 16. Напряжение об ратного смещения диода 16 (мишени) Евыбирается ниже порога лавинного пробоя, так чтобы при отсутствии пучка15 по сопротивлению Я протекал пренебрежимо малый ток утечки.2 О При попадании на мишень пучка 1 5диод работает в режиме линейного усиления. В основе усиления лежит принцип образования в полупроводниковоймкиени электронно-дырочных пар.5 Емкость монтажа между диодом 16 исистемой 12 временной развертки практически отсутствует, поэтому скоростьразвертки устройства определяется восновном емкостью самой системы разЗО вертки. Это означает, что скоростьразвертки может быть значительно по вышена,Поскольку расстояние между мишенью16 и катодом 5 не превышает расстояЭ ние между системой 12 и катодом 5или меньше его, то формирование напряжения развертки начинается несколько раньше прихода электронов центрального луча 10 в систему 12 развертки. Этим обеспечивается синхрониза 40 ция импульсов подсвета и развертки.Поэтому линия задержки между генератором 1 и преобразователем 2 отсутствует,4 В связи с тем, что генератор 1работает в режиме линейного усиления,увеличение амплитуды импульсов подсвета сопровождается одновременноувеличением тока центрального луча 5 10 и амплитуды импульсов развертки,т.е, скорости развертки. Поэтому яркость линии развертки на экране практически не зависит от скорости развертки, стабилизируясь на одномуровне. Этоимеет важное значение прифоторегистрации процессов с экрана,так как позволяет устранить зависимость разрешающей способностиФотограммы от скорости развертки,Зависимость скорости развертки от 60 напряжения импульсов подсвета позволяет отказаться от дополнительных устройств регулировки скорости развертки, Регулировка скорости разверткии яркости производится с помощью 65 одной ручки регулировки напряжения,Кимнта Корректор В.Син 05/54 Тираж 844 ИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 5 Москва, Ж 35, РаушскаП Р ное Зака тета наб. д, 4/5 г,ужго ул, Проектн л ППППате импульсов подсвета. Это упрощаетавтоматизацию измерений.Использование для преобразователяи генератора напряжения развертки,общей пушки приводит к уменьшениюразмеров осциллографического устройства и потребляемой им мощности,Таким образом, предлагаемое решение позволяет не только повыситьскорость развертки, но и уменьшитьгабариты устройства, снизить энергопотребление и улучшить ряд характеристик,1. Осциллографическое .устройство, содержащее генератор импульсов под.света, электроннолучевую трубку с электростатической системой развертки и электронной пушкой, снабженной диафрагмой для вырезания из пучка пушки основного луча, генератор им.- пульсов развертки на основе полупроводниковой мишени с возбуждением электронным пучком, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы" . щения скорости развертки за счет уменьшения выходной емкости генерато-"Г 1вс.-з ДЯ Ж ) ра импульсов развертки и емкости элементов монтажа, этот генератор снабжен устройством для вырезания и формирования из пучка электронной пушки вспомогательного луча, а полу 5 проводниковая мишень Расположена так,что ее приемная поверхность пересекается направлением движения вспомогательного луча.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качествеустройства для вырезания формирования вспомогательного луча примененаупомянутая диафрагма, выполненнаяс дополнительным отверстием.3. Устройство по пп. 1, 2, о тл и ч а ю щ е е ся тем, что, сцелью уменьшения искажеиия изображения и улучшения качества фокусировки, оно снабжено двумя генераторами импульсов развертки.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мирский Т.Я. Радиоэлектронныеизмерения, М фЗнергияфф, 1969,с. 140-146.25 2. Осциллографические методы измерений. Материалы конференции,19-20 ноября 1975, Вильнюс,с. 166-170.