Электронно-лучевой осциллограф с цифровым запоминанием формы исследуемого сигнала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическиеРеспублик(5 )М. Кл. 6 01 К 13/20 оеудеротееиный коиитет СССР ео аелеи изооретений и открытий(5 Ь) ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ С ЦИФРОВЫМ ЗАПОМИНАНИЕМ ФОРМЫ ИССЛЕДУЕМОГО СИГНАЛА Изобретение относится к электро- измерительной технике и может бытьиспользовано при разработке запоминающих электронно-лучевых осциллографов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электронно-лучевой осциллограф с цифровым запоминанием формы исследуемого сигнала, содержащий нормализующий усилитель, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, аналогоцифровой преобразователь, вторым входом подключенный к первому выходу генератора тактовых импульсов, а выходом - к первому входу цифрового сумматора, второй вход которого связан с первым выходом оперативного за поминающего устройства, а выход - с первым входом оперативного запоминающего устройства, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий вход - с первым выходом адресного счетчика импульсог а выход - с входом цифро-аналоговогопреобразователя вертикального отклонения, выход которого подключен кпервому входу блока индикации, вторымвходом связанного с выходом цифроаналогового преобразователя горизойтального отклонения, вход которогосоединен с вторым выходом адресногосчетчика импульсов, входом подключенного к второму выходу генератора тактовых импульсов, второй вход которого связан с первым выходом блока управления, а первый вход - с выходом блока синхронизации, вход которого соединен с шиной синхронизации 13.Недостатком этого устройства яв-ляется низкая точность регистрацииинформаций об исследуемом сигнале.Цель изобретения - повышение точности регистрации информации об 20исследуемом сигнале.Эта цель достигается тем, чтоэлектронно-лучевой осциллограф с цифровым запоминанием формы исследуемо"93579го сигнала, содержащий нормализующийусилитель, вход которого соединен сшиной исследуемого сигнала, аналогоцифровой преобразователь, вторым входом подключенный к первому выходу генератора тактовых импульсов, а выходом - к первому входу цифровогосумма,ора, второй вход которого связан с первым выходом оперативного запоминающего блока, а выход - с пер Овым входом оперативного запоминающего блока, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий вход - с первым выходомадресного счетчика импульсов, а вылход - с входом цифро-аналогового преобразователя вертикального отклонения,выход которого подключен к первомувходу блока индикации, вторым входомсвязанного с выходом цифро-аналогового преобразователя горизонтальногоотклонения, вход которого соединен свторым выходом адресного счетчика импульсов, входом подключенного ко второму выходу генератора тактовых импульсов, второй вход которого связанс первым выходом блока управления,а первый вход - с выходом блока синхронизации, вход которого соединен сшиной синхронизации, снабжен аналоговым сумматором, цифро-аналоговым преобразователем сдвига и счетчиком импульсов сдвига, вход которого подключен к третьему выходу адресногосчетчика импульсов, а выход - к входу35цифро-аналогового преобразователясдвига, выходом связанного с вторымвходом аналогового сумматора, первыйвход которого соединен с выходомнормализующего усилителя, а выходс первым входом аналого-цифровогопреобразователя,На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства,Устройство состоит из нормализую 45щего усилителя 1, аналогового сумматора 2, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 3, цифрового сумматора4, оперативного запоминающего блока (ОЗБ) 5, цифро-аналогового преобразо вателя (ЦЛП) 6 вертикального отклонения, блока 7 индикации, блока 8 синхронизации, генератора 9 тактовых импульсов, адресного счетчика 10 им пульсов, цифро-аналогового преобразо- М вателя (ЦАП) 11 горизонтального отклон"ния, блока 12 управления, счетци ка 13 импульсов сдвига и цифро-ана 4логового преобразователя 14 (ЦАП)сдвига,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии во всех разрядах ОЗБ 5 занесены нули, на выходеЦАП 14 напряжение равно нулю, напряжения на выходе нормализующего усилителя 1 и выходе АЦП 3 равны. В первомтакте в несколько полутактов производится запись информации об исследуемом сигнале. С момента формированиясинхроимпульса с помощью АЦП 3 с интервалом, определяемым генератором9 тактовых импульсов, происходит преобразование исследуемого сигнала вкод, Результат преобразования первого полутакта заносится в цифровойсумматор 4, суммируется с содержаниемОЗБ 5 и переносится в ОЗБ 5,В случае идеальных характеристикАЦП 3 и нормализующего усилителя 1 погрешность преобразования исследуемогосигнала в любой момент времени равнавеличине дискретности АЦП 3. Импульспереполнения адресного счетчика 10поступает на вход счетчика 13 сдвига, увеличивая исходный код, занесенный в него, на единицу. Изменениесостояния счетчика 13 сдвига вызывает изменение напряжения на выходеЦАП 14 сдвига на величину Ый, которое суммируется в сумматоре 2 сисследуемым сигналом Ох, Вследствиеэтого после первого полутакта напряжение на входе АЦП 3 принимает значедОние О+2Второй полутакт начинается с формирования очередногосинхроимпульса. Преобразование иссле.дуемого сигнала в код происходит стем же интервалом, что и в первыйполутакт записи, и в те же моментывремени относительно синхроимпульсов.Результаты преобразования второгополутакта для каждого момента квантования заносятся в цифровой сумматоргде суммируются с результатамипервого полутакта. Сумма результатовдвух полутактов, заносимая в ОЗБ 5,.для каждой точки квантования эквиваФлентна результату квантования с дисьОкретностьюПроведение еще двух полутактовпри смещении исследуемого сигналана величину 1/4 а О и 3/4 ЬО и суммирование результатов позволяет уменьшить дискретность квантования иссле9357Во втором Формула изобретения Электронно-лучевой осциллограф с цифровым запоминанием формы иссле,дуемого сигнала, содержащий нормализующий усилитель, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, аналого-цифровой преобразователь, вторым входом подключенный к первому выходу генератора тактовых импульсов, а выходом - к первому входу цифрового сумматора, второй вход которого связан с первым выходом оперативного ЗО 5дОдуемого сигнала дотакте записанная информация воспроизводится для индикации или обработки. По команде от блока 12 управле 5 ния ОЗБ 5 переходит в режим считывания, а генератор 9 тактовых импульсов начинает формировать импульсы считывания, Уоды с информационных выходов ОЗБ 5 начинают поступать на входы ЦАП 6, где формируется напряжение вертикального отклонения для блока 7 индикации. Для формирования напряжения горизонтальной развертки этого блока в ЦАП 11 используется информация о состоянии адресного счетчика 10.Однократнцй сигнал преобразуется. с погрешностью, равной дискретности ЯЦП. При И -кратном повторении колиго чество уровней квантования увеличивается в п раэ, Соответственно в и раз уменьшается погрешность преобразования.Предлагаемое устройство позволяет записать и воспроизвести исследуемый сигнал в реальном масштабе времени с повышенной точностью. 94 6запоминающего блока, а выход - спервым входом оперативного запоминающего блока, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий вход - с первым вцходом адресного счетчика импульсов, авыход - с входом цифро-аналоговогопреобразователя вертикального отклонения, выход которого подключен кпервому входу блока индикации, вторымвходом связанного с выходом цифроаналогового преобразователя горизонтального отклонения, вход которогосоединен с вторым выходом адресногосчетчика импульсов, входом подключенного к второму выходу генератора тактовых импульсов, второй вход которого связан с первым выходом блока управления, а первый вход - с выходомблока синхронизации, вход которогосоединен с шиной синхронизации, о тл и ч д ю щ и Й с я тем что сцелью повышения точности регистрацииинформации об исследуемом сигнале,онснабжен аналоговым сумматором, цифроаналоговым преобразователем сдвигаи счетчиком импульсов сдвига, входкоторого подключен к третьему выходуадресного счетчика импульсов, а выход - к входу цифро-аналогового преобразователя сдвига, выходом связанного с вторым входом аналогового сумматора, первый вход которого соединенс выходом нормализующего усилителя,а выход, - с первым входом аналогоцифрового преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Техническое описание осциллографа типа 1090 фирмы США, 1978 (прототип).935194 Составитель В, Лившедактор М. Петрова Техред И. Гайду ктор Н,Стец и Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная м 4199/44 Тираж 71 ВНИИПИ Государствен по делам изобретен 113035 Москва, 8-3