Устройство стробоскопической развертки

(19) (И 1С О 1 К 13/22 Е ИЗОБР ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ свя тор вет о к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) 1. Рябинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. М., "Соское.радио", 1972, с. 272.2, МьЬз Т., УашарзсЫ .Р., Иа 8 а 1 с 7.Ап Ассцгае ИЫе-Вапй АцСошадс Уачейогш Аиа 1 узег 1 ЕЕЕ Тгапз.1 пзйгАпй Меазцг, 7 о 1. 1 М, й 4, Осс,1977, рр, 279-219 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО СТРОБОСКО 11 ИЧЕСКОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащее генератор. быстрого пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с первым входом компаратора, выход которого подключен к шине первого выходного напряжения, а второй вход - . к выходу сумматора, счетчик импульсов и аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения линейности развертки, оно снабжено двумя коммутаторами, блоком задержки, двумя цифроаналоговыми преобразователями, вспомогательным генератором быстрого пилообразного напряжения, вспомогательным компаратором, стробоскопическим преобразователем, импульсным генератором и арифметическим логичесим блоком, первый выход которого зан с входом импульсного генераа, второй выход - с первым входом первого коммутатора, третий выход - с первым входом второго коммутатора, четвертый выход - с входом второго цифроаналогового преобразователя, первый вход - с выходом счетчика импульсов, а второй вход - с выходом ,аналого-цифрового преобразователя, входом соединенного с выходом стро"боскопического преобразователя, вто рой вход которого подключен к выходу генератора быстрого пилообразного напряжения, а первый вход - к.выходу вспомогательного компаратора и второ" р му входу второго коммутатора, третий Е вход которого связан с шиной первого выходного напряжения, а выход - с входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к первому входу сумматора, шине второго выходного пряжения и первому входу вспомога тельного комнаратора, второй вход которого связан с выходом вспомогательного генератора быстрого пилооб-; разного напряжения, входом соединен-ного с выходом импульсного генератора и входом блока задержки, выход кото" рого подключен к второму входу первого коммутатора, третьим входом связанного с шиной сигнала синхронизации, а выходом " с входом блока .В синхронизации, причем выход второг цифроаналоговьго преобразователя соединен с вторым входом сумматора.1087900 Цель достигается тем, что устройство стробоскопической развертки, содержащее генератор быстрого пилообразного напряжения, вход которого соединен с выходом блока синхроииза": ции, а выход - с первым входом компаратора, выход которого подключен к 50 виме первого выходного напряжения, а второй вход - к выходу сумматора, счетчик импульсов и аналого-цифровой преобразователь,снабжено двумя комму"татораии,блоком задержки, двумя цифро аналоговыми преобразователями,вспомогательным генератором быстрого пилообразного напряжения, вспомогатель" Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в прецизионных автоматизированных измерителях, включающих широ" кополосный стробоскопический осцил лограф.Известно устройство стробоскопической развертки, содержащее синхронизатор, генераторы быстрого и медленного пилообразных напряжений и компаратор ЦНедостком устройства является нелинейность формируемой развертки, обусловленная нелинейностью быстрого пилообразного напряжения на начальном участке.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство стробоскопической развертки, содержащее генератор быстрого пилооб разного напряжения, вход которого .соединен с выходом блока синхронизации, а выход - с первым входом компаратора, выход которого подключен к шине первого выходного напряжения, второй вход - к выходу сумматора, первый вход которого связан с выходом первого аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с выходом второго .аналого-цифрового преобразовате ля, входом соединенного с выходом счетчика импульсов н первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к первому выходу калибратора, первый выход - к входу первого аналого-цифрового преобразователя, а второй выход - к входу калибратора, второй выход которого связан с шиной второго выходного сигнала 21недостатком известного устройства 40 является низкая линейность развертки.Цель изобретения - повышение ли" нейности развертки. ным компаратором, стробоскопическимпреобразователем, импульсным генератором и арифметическим логическимблоком, первый выход которого связан с входом импульсного генератора,второй выход - с первым входом первого коммутатора, третий выход - спервым входом второго коммутатора,четвертый выход - с входом второгоцифроаналогового преобразователя,первый вход - с выходом счетчикаимпульсов, а второй вход - с выхо-.дом аналого-цифрового преобразователя, входом соединенного, с выходом.етробоскопического преобразователя,второй вход которого подключен квь 1 ходу генератора быстрого пилообразного напряжения, а первый вход -к выходу вспомогательного компаратора и второму входу второго коммутатора, третий вход которого связан сшиной первого выходного напряжения,а выход - с входом счетчика импульсов, выход которогосоединен с входом первого цифроаналоговогоо преобразователя, выходом подключенного.к первому входу сумматора, шине второго выходного напряжения и первому входу вспомогательного компаратора, второй вход которого связан свыходом вспомогательного генераторабыстрого пилообразного напряжения,входом соединенного с выходом импульсного генератора и входом блока задержки, выход которого подключен квторому входу первого коммутатора,третьим входом связанного с шинойсигнала синхронизации, а выходом - свходом блока синхронизации, причемвыход второго:циФроаналоговогот преобразователя соединен с вторым входом сумматора. На чертеже представлена структурная электрическая схема, устройства,Устройство состоит из первого коммутатора 1, импульсного генератора 2, блока 3 задержки, блока 4 синхронизации, вспомогательного гене-ратора 5 быстрого пилообразного напряжения (БПН), счетчика 6 импульсов, первого цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7, вспомогательного ком аратора 3, второго коммутатора 9, генератора 1 О быстрого пилообразного напряжения (ГБПН) стробоскопического преобразователя 1, аналогоцифрового преобразователя1087900 4ние, при котором через него проходитзадержанный блоком 3 сигнал импульс"ного генератора 2, Сигнал генерао тора 2 запускает вспомогательный5 генератор 5 и через некоторое время,обусловленное задержкой блока 3 -блок 4.синхронизации. Блок 4 синхройиэациизапускает генератор 10.Чтобы исклв 1- чить нелинейность вспомогательногоБЛН, используется только его линей-ная часть. Вспомогательное БПН, необходимое длй обеспечения автоматического сдвига при снятии зависимости БПН генератора 10, поступаетна второй вход вспомогательного ком"паратора 8, на первый вход которогос выхода ЦАП 7 подается аналоговыйсигнал медленного пилообразного на,напряжения (МПН)код которогб по(АЦП) 2, второго цифроаналоговогопреобразователя (ЦАП) 13, сумматора4 с делителем напряжениякомпаратора 15 и арифметического логическогблока (АЛБ) 16.Вход генератора 10 быстрого пило"образного. напряжения соединен с выходом блока 4 синхронизации, а выход - с первым входом компаратора5, выход которогб подключен к шинепервого выходного напряжения, а второй вход - к выходу сумматора 14.Первый выход арифметического логи"ческого блока 16 связан с входомимпульсного генератора 2, второй,выход - с первым входом первого коммутатора 1, третий выход - с первым входом второго коммутатора 9,четвертый выход - с входомвторогоциуоаналогового 1 преобразователя13, первый вход - с выходом счетчика 6 импульсов, а второй вход - свыходом аналого-цифрового преобразователя 12, входом соединенного с выходом стробоскопического преобразователя 33, второй вход которого подключен к выходу генератора 1 О быст рого пилообразного напряжения, апервый вход - к выходу вспомогатель- .ного компарато 3 а 8 и второму входу 30второго коь 3 мутатора 9, третий входкоторого связан с шиной первого выходного напряжения, а выход - с входом счетчика 6 импульсов, выход которого соединен с входом первого .35цифроаналогового преобразователя 7,выходом подключенного к первомувходу сумматора 14, шине второго вы"ходкого напряжения и первому входувспомогательного компаратора 8, второй вход которого связан с выходом)вспомогательного генератора 5 быстро- .го пилообразного напряжения, входом соединенного с выходом импульс- .ного генератора 2 и входом блока 3 45задержки, выход которого подключен "к второму входу первого комиутатора1, третьим входом связанного с винойсигнала синхронизации, а выходамс входом блока 4 синхронизации, причем выход второго цифроаналоговогопреобразователя 13 соедйнен с вторым.входом сумматора 4,Устройство работает следующим образом.55В информационном режиме при включении устройства сигнал АЛБ 16 пере- ключает первый коммутатор 1 в положе- . ступает с выхода счетчика 6. Второйкоммутатор 9 переключен в информа"ционном режиме АЛВ 16 в положение,при Котором очередной запуск счетчика 6 осуществляется выходным-сигналом вспомогательного компаратора 8. После запуска генератор 10 начинает вырабатывать БПИ, которое поступает иа входы компаратора 5 и преобразователя 1. В момент равенства входных напряжений всномогааельный компаратор 8 выдает пульс, который поступает на первый вход преоб .разователя 11, вследствие чего про"исходит стробирование БПН генератора,10, На выходе преобразователя 1возникает сигнал ступенчатой формы,амплитуда которого равна значению БПН в момент стробирования. Блок 3задержки обеспечивает такую задержку,чтобы стробирование БПН осуществлялось с момента нарастания, т.е. с самого начала.. Под действием сигнала с выхода вспомогательного компаратора 8 срабатывает счетчик 6 и вырабатывает код, соответствующий новому значению ИПН. Ступенчатый сигнал после преобразования в АЦП 12 поступает в АЛБ 16.Сигнал с выхода ЦАП 7(сигнал,МПН)подается на шину второго выходного напряжения. С приходом следующего импульса с генератора 2 все повторится, а так как .уровень МПН увеличивается, то стробирование БПН произойдет в следующей, точке ( через время , А В по отношейию к предыдущему ) и вторая ступенька запомнится в ЬЛБ 16. Полный цикл информационного режима закончит1087900 ИПИ Заказ 2661/41 Тираж 71 ое Патент", г. Ужгород,ул.Проек ся тогда, когда будет простробировано все БПН и информация об этом запишется в АЛБ .6 в виде последовательности ступенек, В режиме измерения АЛБ 6 переключает первый коммутатор 1 в положение, при котором через него проходит сигнал .синхронизации и отключает генератор 2, Сигнал синхронизации поступает0 на вход блока 4 синхронизации, выходной сигнал которого запускает генератор 10, и БПН поступает на первый вход компаратора 15. В это время в АЛБ 16 происходит выделение сигнала ошибки в результате.срав 5 нения кодаМПН и кода МПН, полученного иэ БПН путем его стробирования. Сигнал ошибки после преобразований в ЦАП 13 складывается в сумматоре 14 с ИПН и поступает на второй вход компаратора 15. В момент совпадения входных напряжений на выходе компаратора 15 возйикает импульс. Второй. коммутатор 9 в режиме измерения переключен АЛБ.1625 в положение, при котором выходной импульс компаратора 15 вызывает срабатывание счетчика 6, вырабатывающего новый код. С приходом следующего сигнала синхронизации все ЗО повторится но; так как уровень МПН увеличивается, с АЛЬ 16 поступит новый сигнал ошибки и компаратор 15 выдаст новый импульс, отстоящий от предыдущего на д 1:Благодаря коррекции выходные импульсы компаратора 15 разнесены во времени на постоянную величину. Изменяя коэффициент деления напряжения, снимаемого с выхода сумматора 14, можно изменять число точек стробирования. Информационный режим повторяется, если происходит переход на другую длительность развертки. При переходе на другую длительность развертки длительность вспомогательногс БПН также изменяется, что обеспечивает постоянный шаг стробирования БПН в информационном режиме независимо от длительности разверт- кие Предлагаемое устройство обеспечивает линейность развертки благодаря коррекции нелинейности БПН путем введения сигнала ошибки, обусловленного нелинейностью БПН, в МНН. Закон нелинейности определяется с высокой точностью путем стробирования БПН. Нелинейность БПН компен сируется на скоростных развертках(вплоть до десятков пикосекунд наделение), при этом отпадает надобность в калибровочныхсигналах,устраняется ошибка интерполяции ибыстродействие устройства не ухудшается.