Стробоскопический измеритель

, (53) 681. 142. 956 юл.0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС( ) 1. Авторское свидетельство ССС Р 879478, кл. С 01 К 13/20, 1981.2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3270265/18-21,кл. С 01 К 13/20, 1981 (прототип). (54)(57) 1, СТРОБОСКОПИЧЕСКИИ ИЗМЕ РИТЕЛЬ, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй вход - с первым выходом блока развертки, первый вход которого подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход к первому выходу блока выбора числа точек развертки, третий вход - к первому выходу блока выбора длительности развертки, а четвертый вход - к выходу блока регулируемой задержки, первый вход которого соединен с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, а второй вход - с вторым выходом блока выбора длительности развертки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности, чувствитель" ности и надежности, он снабжен аналого-цифровым преобразователем,цифровым блоком коррекции и цифровым программно-управляемым Фильтром нижних частот, второй и третий входы которого соединены с третьим выходом блока развертки, четвертый вход - с вторым выходом блока выбора длительности развертки, пятый вход - с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, выход - с выходными шинами измерителя, а первый вход - свыходом цифрового блока коррекции, второй вход которого подключен к второмувыходу блока развертки,а первый вход -к выходу аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходомстробоскопического преобразователя. 2Измеритель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что цифровой программно-управляемый фильтр ния- них частот состоит из цифрового вычитающего блока, двух мультиплексоров и накапливающего сумматора, вход которого соединен с цифровым выходом первого мультиплексора, а выход - с цифровым входом второго мультиплексора, цифровой выход которого подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего блока, старшие разряды цифрового вы. хода - к выходу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, первый, управляющий вход - к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот,а второй управляющий вход . - к пятому входу цифрового программноуправляемого фильтра нижних частот, первый вход которого связан с первым цифровым входом цифрового вычитающего блока, выходом соединенного с цифровым входом первого мультиплексора, первый управляющий вход, которого подключен к второму входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй .управляющий вхщ - к четвертому входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при построении цифровых высокочувствительных измерителей слабых сигналов. 5Известен стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический,преобразователь, блок коррекции, блок задержки и фильтр,блок развертки, электронно-лучевую 10трубку и блоки выбора длительностиразвертки и числа точек развертки 11 .Недостатком этого устройстваявляются низкие стабильность и на-.15дежность.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсястробоскопический измеритель, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которогосоединен с шиной исследуемого сигнала, выход - с первым входом блокакоррекции, а второй вход - с первымвыходом блока развертки, первый 25вход которого подключен к шине синхронизирующего сигнала, второйвход - к первому выходу блока выбо ра числа точек развертки, третийвход - к первому выходу блока вибо- З 0ра длительности развертки, четвертый вход - к выходу блока регулируемой задержки, второй вход - квторому входу блока коррекции,третий выход - к первому входу стробо 35скопического смесителя, а четвертыйвыход - к первому управляющему входу аттенюатора обратной пвязи,вто"рой управляющий вход которого связан с вторым выходом блока выбора 40длительности развертки и первым входом блока регулируемой задержки,третий управляющий вход - с вторымвходом блока выбора числа точек развертки и втэрым входом блока регули 45руемой задержки, сигнальный вход -с выходом расширителя, а выход -с выходной шиной и выходом стробоскопического смесителя, второй входкоторого соединен с выходом блока50коррекции, а выход - с входом расширителя 2 Х .Недостатком известного устройстваявляются низкие стабильность, чувствительность и надежность.55Целью изобретения является повышение стабильности, чувствительности н надежности. Эта цель достигается тем, что стробоскопический измеритель, со- . держащий стробосконический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала,а второй вход - с первым выходом блока развертки, первый вход которого подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход - к первому выходу блока выбора числа точек развертки, третий вход - к первому вьиоду блока выбора длительности развертки, а четвертый вход - к выходу блока регулируемой задержки, первый вход которого соединен с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, а второй вход - с вторым выходом блока выбора длительности развертки, снабжен. аналого-цифровым преобразователем, цифровым блоком коррекции и цифровым программно-управляемым фильтром нижних частот, второй и третий входы которого соединены с третьим выходом блока развертки, четвертый вход - с вторым выходом блока выбора длительности развертки, пятый вход - с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, выход - с выходными шинами измерителя, а первый вход - с выходом цифрового блока коррекции, второй вход которого подключен к второму выходу блока развертки, а первый вход - к выходу аналого-цифрового преобразователя, вхоц которого соединен с вьиодом стробоскопического преобразователяКроме того, цифровой программноуправляемый фильтр нижних частот состоит из цифрового вычитающего блока, двух мультиплексоров и накапливающего сумматора, вход которого соединен с цифровым выходом первого мультиплексора, а выход - с цифровым входом второго мультиплексора, цифровой выход которого подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего блока, старшие разряды цифрового выхода - к выходу цифрового программно.-управляемого фильтра нижних частот,пер" вый управляющий вход - к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход - к пятому входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, первый вход которого соединен с1552 108 3первым цифровым входом цифрового вычитающего блока, выходом соединенного с цифровым входом первого. мультиплексора, первый управляющий вход которого подключен к второму входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход - к четвертому входу .цифрового программно-управляемого ильт а нижних частот. ф Р ОНа чертеже представлена структур- ная электрическая схема устройства.Устройство состоит из стробоскопического преобразователя 1, аналого-цифрового преобразователя АЦП) 2, цифрового блока 3 коррекции, цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, включающего цифровой вычитающий блок 4, первый20 пультиплексор 5, накапливающий сумматор 6 и второй мулвтиплексор 7, блока 8 развертки, блока 9 выбора числа точек развертки, блока 10 выбора длительности развертки и блока 11 регулируемой задержки.Первый вход стробоскопического .преобразователя 1 соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй вход - с первым выходом блока 8 развертки, первый вход которого30 подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход - к первому выходу блока 9 выбора числа точек . развертки, третий вход - к первому выходу блока 10 выбора длитель- . ности развертки, а четвертый вход - к выходу блока 11 регулируемой задержки, первый вход которого связан с вторым выходом блока 9 выбора числа точек развертки, а второй вход - с вторым выходом блока 10 выбора длительности развертки, Второй и третий входы цифрового программно-управляемого Фильтра нижних частот соединены с третьим выходом блока 8 развертки, четвертый вход - с вторым выходом блока 10 выбора длительности развертки, пятый вход - с вторым выходом блока 8 выбо-. ра числа точек развертки, выход в .с 5 О выходными шинами измерителя, а.первый вход - с выходом цифрового блока 3 коррекции, второй вход которого подключен к второму выходу блока 8 развертки, а первый вход - к выхо ду аналого-цифрового преобразовате" ля 2, вход которого связан с выходом стробоскопического преобразователя 1.,Вход накапливающего сумматора 6 соединен с цифровым выходом первого. мультиплексора 5, а выход - с цифравым входом второго мультиплексора 7, , цифровой выход которого подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего блока 4, старшие разряды цифрового выхода - к выходу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, первый управляющий вход " к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход - к пятому входу цифрового программно-управляемого Фильтра ниж.них частот, первый вход которого связан с первым цифровым входом цифрового вычитающего блока 4, выходомсоединенного с цифровым входом первого мультиплекстора 5, первый управляющий вход которого подк.ючен к второму входу цифрового программно-управляемого Фильтра нижних частот, а второй управляющий вход - к четвертому входу цифрового программно-управляемого Фильтра нижних частот.Устройство работает следующим образом.Исследуемый сигнал и присутствую. щий шум поступают на вход преобразователя 1, с выхода которого посту" лают на вход АЦП 2, где осуществляется преобразование смеси сигнала и шума в цифровой код, С выхода АЦП 2 сигналы поступают на вход цифрового блока 3 коррекции, где осуществляется снижение низкочастотных компонент шума (цифровой блок коррекции играет для шума роль цифрового Фильтра верхних частот). Блок 3 коррек ции осуществляет коррекцию на определенные значения смещений положения сигнала по вертикали и горизонтали, тем самым компенсируя медленные компоненты шума и нестабильности синхронизации, характерное время изменения которых больше периода коррекции. С выхода блока 3 коррекции сигнал поступает на вход цифрового фильтра нижних частот (блок 4, мультиплексор 5, сумматор 6,мультиплексор 7). При переключении блока 9 выбора числаточек и блока 10 выбора длительности развертки цифровой сигнал, поступающий с выходов цифрового вычитающего блока 4 и накапливающего сумматора 6 в видепараллельного цифрового кода,подклю. чается с помощью мультиплексора 5 и 7 к Младшим внодньм разрядам накапливающего сумматора 6 и вычитающего блока 4. 5В результате этого коэффициент передачи сигналов в петле обратной связи цифрового фильтра уменьшаетпрся в 2 раза, где пг=1 о 8(2) 10еЯ число разрядов, на которое осуществляется сдвиг сигнала; Н - число точек развертки Н - длительность фронта переходной характеристики стробоскопического. преобразователя;Т - длительность развертки.При ослаблении сигнала с помощью переключения, осуществляемого мультиплексорами 5 и 7, полоса пропускания цифрового фильтра нижних частот 20 сокращается и автоматически следует за полосой преобразованного сигнала, что вместе с фильтрующим действием цифрового блока 3 коррекции обеспе" чивает снижение шума, Полоса пропус- кания цифрового фильтра нижнихчастот изменяется автоматически с изменением частоты повторения импульсов. В начале каждой развертки управляющий сигнал с третьего .выхода блока 8 развертки подается на вторые входы мультиплексоров 5 и 7 и через мультиплексоры 5 и 7 проходит цифровой сигнал беэ ослабления к более младшим разрядам. Этим достигается расширение полосы пропускания фильтра и, как следствие, исключение искажений сигнала в первой точке развертки. В следующий момент режим работы мультиплексоров 5 и 7 устанавливается в соответствии с управляющими сигналами с блоков 9 и 10, благодаря чему полоса цифрового фильтра нижних частот сокращается. После этого с помощью блока 11 регулируемой задержки, для снижения влияния шумов производится ряд стробирований в первой точке развертки. Использование цифровых блоков позволяет повысить стабильность и надежность предлагаемого устройства и достигнуть его миниатюризации.Наличие двух органов регулировки (двух мультиплексоров) позволяет увеличить чувствительность устройства,1081552 Составитель Техред А.Ач вш рректор М. Шаро Редакт атилл каз 1543/40 4/5Патент", г Ужгород, ул. Проектная филиал Тираж 711ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр113035, Москва, Ж, Раушская Подписноетета СССРытийнаб., д.