Устройство автосдвига строб-импульсов стробоскопического осциллографа

др С 01 В 3/24 по делам изовщтиний и ом ьщйОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯо ассау СВиВИПСВ фГГ 13 Щ 1, Я ВЙЫа 3; ."(71) Институт электроники и вычислителвиой техники АН Латвийской ССР(54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОСДВИГА СТРОБИИПУЛЬСОВ СТРОБОСКОПИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛОГРАФА, содержащее последовательно,соединенные первый блок сравнения,генератор быстрого пилообразногонапряжения и второй блок сравнения,второй вход которого соединен с первымвыходом генератора медленного пилообразного напряжения, а также источник регулируемого. напряжения, первыйвыход которого подключен к первомувходу первого блока сравнения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения фазовой стабильности строб-импульсов относительноисследуемого сигнала, в него введеныгенератор ступенчатого сигнала,интегратор и генератор стабилизирующих импульсов, при этом выходгенератора ступенчатого сигналачерез интегратор соединен с вторымвходом, а через генератор стабилизирующих импульсов - с третьимвходом первого блока сравнения, ивторой выход источника регулируемогонапряжения подключен к третьему входу второго блока сравнения.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к схемамстробоскопнческих осциллографов, иможет быть использовано при конструировании стробоскопических осциллографов.Устройство автосдвига строб-импульсов стробоскопического осциллографа должно обеспечивать постоянныйшаг временного сдвига строб-импульсав заданном интервале времени, жестко,связанном с исследуемьи сигналом.При этом заданный интервал времени,определяющий длительность развертки,составляет малую часть от задержкиначала этого интервала по сравнениюс моментом прихода синхронизирующихимпульсов. Причем эта задержка должнаустойчиво регулироваться в широкихпределах. Это приврдит к весьма жестким требованиям относительно уровняшума и наводкам.Исследованияпоказывают, что,несмотря на. принятые меры по улучшению монтажа и экранизации,. в сов 25ременных строб-осциллографах не удается в достаточной мере устранитьнаводки и шумы, которые, воздействуяна фазу строб-импульса, приводят к.значительной нестабильности при наблюдении субнаносекундных фронтов.Установлено, что наибольшее влияниена стабильность фазы строб-импульсаоказывает устройство автосдвига стробимпульса, а именно его часть, осущест 35вляющая регулируемую задержку стробимпульса.Известна система автосдвига стробоскопического осциллографа, содержащая генератор пилообразного напряжения задержки, источник постоянногорегулируемого напряжения, два блокасравнения и генераторы быстрого имедленного пилообразных напряжений Г 1 3. 45Известная система автосдвига не обеспечивает необходимую стабильность ,фазы строб-импульсов, что приводит к. тому, что при наблюдении субнаносекундного фронта на экране стробо 50 скопического осциллографа он "дьппит", т.е. его изображение является не только размытым и подвергнутым фазовому дрейфу, но и колеблющимся около своего истинного положения.Регулируемая задержка строб-импульса в известном устройстве осуществляется сравнением пилообразного напряжения задержки с плавно регулируемым уровнем постоянного напряжения. Диапазон изменения задержки определяется длительностью нарастания пилообразного напряжения. На "быст-рых" развертках необходимый диапазон задержки составляет несколько эффективных длительностей развертки. Поэтому длительность нарастания пилообразного напряжения задержки должна быть значительно больше, чем длительность быстрого пилообразного напряжения системы автосдвига строб- импульсов.Допустим, что на входе блока сравнения уровень шума и наводок находится в пределах Бш. Тогда нестабильность фазы выходного импульса первой схемы сравнения будет в пределах0шМэ = - , где К - крутизна пилооб 3 разного напряжения задержки,Плавная регулировка задержкиосуществляется изменением нижнегоуровня медленного пилообразногонапряжения или изменением величинынапряжения, от которого начинаетсялинейное нарастание импульса быстрого пилообразного напряжения. Нестабильность фазы выходного импульсавторой схемы сравнения относительновыходного импульса первой схемы сравнения будет Ушдй =, где КБ 11- КБпкрутизна быстрого пилообразногонапряжения,. Общая нестабильность фазы стробимпульсов складывается из Ь и ЮПоскольку К у К , то основнуюдолю в нестабильности фазы стробимпульса вносит Ь з .Цель изобретения - повьппениефазовой стабильности строб-импульсовотносительно исследуемого сигнала.Указанная цель достигается тем,что в устройство автосдвига стробимпульсов стробоскопического осциллографа, содержащее последовательносоединенные первый блок сравнения,генератор быстрого напряжения и второйблок сравнения, второй вход которогосоединен с первым выходом генераторамедленного пилообразного напряжения,оа также источник регулируемого напряжения, первьм выход которого под5 1093сравнения 3 задержки может сработатьтолько в дискретные моменты времени,задаваемые генератором 5 стабилизирующих импульсов,Постоянным напряжением от источника 4 регулируемого напряженияустанавливается порог срабатыванияблока 3 сравнения. Когда сумма пилообразного напряжения развертки истабилизирующих импульсов превышает 1 Опорог срабатывания блока 3 сравнения,последний переключается и его выходной сигнал (фиг. 2 е) поступает нагенератор 6 быстрого пилообразногонапряжения, который вырабатывает 15быстрое пилообразное напряжение(фиг. 2 э)., С изменением величины ностоянного напряжения, поступающего навход блока 3 сравнения от источника 4регулируемого напряжения, дискретно 20меняется задержка с шагом дискретности равным периоду повторенияимпульсов от генератора 5. На входыблока 7 сравнения поступает быстроепилообразное напряжение от генерато ра б быстрого пилообразного напряжения и медленное пилообразное напряжение от генератора 8 медленногопилообразного напряжения. В зависимости от соотношения величин быстрого и медленного пилообразных напряжений момент переключения блока 7сравнения сдвигается относительносинхроимпульсов запуска (фнг. 2 а).Таким образом, автосдвиг стробимпульсов осуществляется как обычнов стробоскопических осциллограФах.Для плавного изменения задержки впределах одного вага дискретностина блок 7 сравнения поступает постоянное напряжение от регулируемогоисточника 4 напряжения, При изменении величины этого постоянногонапряжения окно стробирования перемещается по "быстрой пиле" и этим45осуществляется плавная регулировказадержки в пределе одного нли двухшагов дискретности задержки.Таким образом, в предлагаемомустройстве увеличивается стабильностьфазы строб-импульсов эа счет увеличения стабильности регулируемойзадержки. В известном устройстве98250 пс, а нестабильность срабатывания второй схемы сравненияцЮс " щ 5 пс.Общая нестабильностьКвфазы строб-импульса в системе авто- сдвига известного устройства 4 с "Ьс + йС 55 пс. В предлагае" мом устройстве нестабильность срабатывания второй схемы сравнения1Ю = й5 пс, а нестабильность срабатывания первой схемы сравненияДй СЬй вследствие высокой стабильности периода повторения выходных импульсов генератора стабилизирующих импульсов. Тогда общая нестабильность фазы строб-импульса в системе авто- сдвига предлагаемого устройства дй й Д и отношение МюЮт.е. в предлагаемом устройстве нестабильность фазы строб-импульса пример-. но на порядок меньше,бна стабильность регулируемой задержки влияют шума и наводки на входе пер- . вой схемы сравнения, в предлагаемом устройстве на стабильность регулируемой задержки шумы и наводки не влияют, поскольку блок 3 сравнения может переключиться только в дискрет ные моменты времеви прихода стабилизирующих импульсов, что исключает влияние шумов н наводок на входах блока 3 сравнения в момент ее срабатывания, а стабильность регулируемой задержки определяется только стабильностью периода повторения импульсов генератора 5 стабилизирующих импульсов, которую можно сделать достаточно высокой.Допустим, что скорость нарастания пилообразного напряжения задержки Кз0,2 в/нс, скорость нарастания быстрого пилообразного напряжения КВ 2 внс и размах шумового напряжения на входе схемы сравнения 01 = 10 мВ. Тогда нестабильность срабатывания первой схемы сравнения в известном устройстве Пф зз пжК