Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью

(56) Авторское свидетельство СССР В 601621, кл, С 01 К 13/24, 1976.Авторское свидетельство СССР У 911341, кл. С 01 К 13/20, 1980. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ С АСИНХРОННОЙ ЗАПИСЬЮ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования периодических электрических сигналов, в цифровых измерительных системах. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Это достигается вычислением среднего значения в делителе 13 кодов, что позволяет снизить ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ,801465779 составляющую погрешности преобразования, обусловленную величиной шагаквантования в цифровом измерителе 7временных интервалов, Причем в сумматоре 9 накапливается стробированное значение сигнала, а в сумматоре10 в . число стробированных величин.Осциллограф также имеет стробоскопический преобразователь 1, аналогоцифровой преобразователь 2, генератор 3 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов управляемой длительности, формирователь 5 синхроим"пульсов, Формирователь 6 импульсовфиксированной длительности, оперативный запоминающий блок 8, блок И-НЕ11, регистр 12, цифроаналоговые преобразователи 14 и 15 вертикальногои горизонтального отклонений соответственно, индикатор 16, формирователь17 задержанных импульсов.1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования периодических электрических сигналов, в цифровых.г измерительных :истемахЦель изобретения - повьппение точ,ности преобразования.На чертеже представлена Функциональная электрическая схема стробоскопического цифрового осциллографа с асинхронной записью.Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью содержит стробоскопический смесительаналого-циФровой преобразователь (АЦП) 2, генератор 3 строб-импульсов, Формирователь 4 импульсов уп-равляемой длительности, формирователь 5 синхроимпульсов, формирова тель 6 импульсов фиксированной длительности, цифровой измеритель 7временных интервалов, оперативный . эапоминагощий блок.(ОЗБ) 8, первый сумматор 9, второй сумматор 10, блок И-НЕ 11, регистр 12, делитель 13кодов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14 вертикального отклонения, ЦАП 15 гориэонтальйого отклонения, индикатор 16, формирователь 17 задержанных импульсов.Причем стробоскопический смеситель 1 информационным входом соединен с входом Формирователя 5 синхроимпульсов, а выходом через АЦП 2 соединен с вторым входом первого сугпгатора 9, Второй выход генератора стробирующих импульсов 3 через последовательно соединенные Формирователь 4импульсов управляемой длительности, цифровой измеритель 7 временных интервалов соединен с адресным входомоперативного запоминающего блока 8.Второй вход Формирователя 4 импульсов управляемой длительности череэ Формирователь 6 импульсов Фиксированной длительности соединен с выходом формирователя 5 синхроимпульсов. Выход формирователя 6 импульсовфиксированной длительности черезФормирователь 17 задержанных импульсов соединен с входом записи регистра 12, информационные входы которогообъединены с входами делителя 13 ис выходами оперативного запоминающего блока 8. Выход целителя через ЦАПсоединен с входом гзертикальногоотклонения индикатора 16, вход горизонтальнога отклонения которого через ЦАП 15 соединен с третьим выходомоперативного запоминающегс блока 8,адресный вход которого соединен свыходом измерителя временных интервалов 7, первый информационный вход -с выходом первого сумматора 9, а второй - с выходом второго сумматора 10.Выход переполнения последнего черезинвертирующий вход блока И-НЕ 11соединен с входом записи оперативнозапоминающего блока 8. Второй входблока И-НЕ 11 соединен с вторым выходом Формирователя 17 задержанныхимпульсов. Второй вход второго сумматора 10 соединен с шиной "1", аего первый вход соединен с вторымвыходом регистра 12,В исходном состоянии ячейки ОЗБ 8и цифровой измеритель 7 временныхинтервалов обнулены. В процессе работы производится запись участка исследуемого сигнала У(с) длительностьюТ р (Т о - время опережения запускаразвертки; Б с - уровень синхронизации).Формирователь 5 синхроимпульсоввырабатывает импульсы в момент сравнения сигнала 0(г) с уровнем синхронизации Бс, Каждый синхроимпульсзапускает формирователь 6 импульсовфиксированной длительности, Формирующий импульсы постоянной длительности Т= Т- Т, Генератор 3 стробигвгульсов вырабатывает последовательность импульсов, несинхронных сисследуемым сигналом, Поэтому стробимпульсы могут показать в любую точ-ку исследуемого сигнала П(с). Результаты схробирования с выхода смесителя1 подаются на вход АЦП 2, преобразуются в код и после определения адреса момента стробирования и установкисоответствующего кода на адресномвходе ОЗБ 8 поступают через сумматор9 на первый информационный вход ОЗБ Я.Одновременно строб-импульсы запус-кают Формирователь 4 импульсов управляемой длительности.Т, который возвращается в исходное состояние задним Фронтом импульсов формирователяб импульсов Фиксированной длительности Т,. Длительность временногоинтервала Т р - Т, определяющая временное положение строб-импульса,преобразуется в код цифровым измерителем 7 временных интервалов, Этоткод служит адресом ОЗБ 8, по которо, -му записывается код выборки, произИмпульсом, поступающим с второговыхода формирователя 7 задержанныхимпульсов через блок И-НЕ 11 на входзаписи, ОЗБ 8 кратковременно переводится из режима считывания в режимзаписи, и коды, присутствующие наобоих информационных входах, записываются в ОЗБ 8 по данному адресу.Для того, чтобы не произошло переполнения ячеек ОЗБ 8 при многократномсуммировании ввиду ограниченной разрядности ячейки, в схему введеныэлементы, ограничивающие число суммиБ рований,При появлении на входе сумматора10 максимального при данной разрядности кода, то есть 111.11, код навыходе сумматора 10 будет иметь значение 00000 и уровень "1" на выходе переполнения сумматора. Этотуровень поступает на вход блока И"НЕ11 и запрещает запись кода в ОЗБ 8ао данному адресу, в результате ко 25 ды - как суммаРный,. так и код числасуммирований - остаются прежними.В режиме считывания коды с второгои третьего выходов ОЗБ 8 поступаютна делитель 13 кодов, на выходе котоЗО рого Формируется код, представляющийсобой частное от деления суммарногокода на число суммирований, т.е. Усредненное значение отсчета. Это значение преобразуется в напряжение спомощью ЦАП 14 вертикального отклонения и подается на индикатор 16, надругой вход которого поступает напряжение с выхода ЦАН 15 горизонтальногоотклонения, соответствующего адресу40считываемой ячейки. В результатена индикаторе отображается точка,соответствующая мгновенному значениюсигнала 0(с). При сиене адресов ОЗБ8 отображается Форма сигнала 13(с).4Причем отображение производится ещедо того, как окончен процесс записи,что позволяет наблюдать на экранепроцесс усреднения отсчетов. з 14 веденной в момент прихода данного строб-импульса.ОЗБ 8 большую часть времени находится в режиме считывания. На выходе записи (т.е. на выходе блока И-НЕ11) при этом потенциал " 1", а при подаче "0" происходит запись в ОЗБ 8. Такой режим является характерным для большинства интегральных микросхем памяти.Поскольку стробирование сигнала ведется несинхронными строб-импуль" сами, в ОЗБ 8 запись в процессе преобразования производится несколько раз по одному и тому же адресу, т.е. в одну и ту же ячейку.Наличием сумматора 9 и регйстра 12 обеспечивается режим, в котором при записи в одну и ту же ячейку новый код в ячейке ОЗБ 8 не стирает старого, а суммируется с ним, Несколько разрядов в каждой ячейке ОЗБ 8 отводятся для хранения числа суммирований.Задним фронтом импульса запускается формирователь 7 задержанных импульсов, который формирует импульс с задержкой Т, необходимый для установления кода цифрового измерителя 7 временных интервалов и адреса считываемой ячейки на ОЗБ 8. Когда переходный процесс установки адреса оканчивается, код с второго и третьего выходов ОЗБ 8 импульсом записывается в регистр 12, Код по второму выходу ОЗБ 8 представляет собой информацию о мгновенном значении сигнала в момент прихода строб-импульса, сформировавшего данный адрес.Код по третьему выходу представляет собой информацию о числе суммирований кодовых отсчетов по данному адресу. После записи в регистр 12 эта информация появляется соответственно на первом и.втором выходах регистра 12. Код, присутствующий на выходе АЦП 2 и представляющий собой мгновенное значение сигнала, соответствующее данному адресу на данном такте, складываются с выходным кодом регистра 12 по первому выходу с помощью сумматора 9 и поступает на первый информационный вход ОЗБ 8. На втором информационном входе ОЗБ 8 присутствует код с выхода сумматора 10. Этот код представляет собой код с третьего выхода ОЗБ 8, увеличенный на единицу. 65779 4. Формула изобретения Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью, содержащий стробоскопический смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом Формирователя синхроимпульсов, выход с входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с первымЗаказ 939 Й 4 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина,10 5 14657 выходом генератора строб-импульсов, второй выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов управляемой длительности, второй вход которого соединен с выходом фор 5 мирователя импульсов фиксированной длительности, вход последнего соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, цифровой измеритель временных интервалов, выход которого соединен с адресным входом оперативного запоминающего блока, цифроана" логовые преобразователи вертикального и горизонтального отклонения, выходами соединенные с входами индикатора, вход цифроаналогового преобразователя горизонтального отклонения соединен с первым выходом оперативного запоминающего блока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности нреобраэования, вводятся первый. и второй сумматоры, делитель кодов, регистр, блок И-НЕ и формирователь задержанных имдуль сов, причем второй и третий выходы оперативного запоминающего блока соединены соответственно с первым и вторым входами делителя кодов и первым 79 6и вторым входами регистра, первый ивторой выходы которого соединены спервыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выходыкоторых соответственно соединены спервым и вторым информационными вхо,дами оперативного запоминающего блока, второй вход первого сумматорасоединен с выходом аналого-цифровогопреобразователя, второй вход второгосумматора соединен с шиной логической "1", выход формирователя импульсов управляемой длительности соединен с входом цифрового измерителявременных интервалов, выход делите- .ля кодов соединен с входом цифроаналогового преобразователя вертикального отклонения, выход формирователяимпульсов фиксированной длительностисоединен с входом формирователя задержанных импульсов, первый и второйвыходы которого соединены соответственно с входом записи регистра и первым входом блока И-НЕ, вторым инвертирующим входом соединенной с выходом переполнения второго сумматора,а выходом с входом записи оперативного запоминающего блока.