Осциллографическое устройство для измерения амплитудных и временных параметров сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 1 287018 А 20(56) АвторскоеУ 708238, кл. СТехническоефа С 1-85 (прото- 21 юл. кий 088. С.А. Глиндзич тво СССО. видетел 01 К 13писаниеип). циллогра ЙСТВОРЕМЕНГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ И В НЫХ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА(57) Изобретение относится к элек радиоизмерительной технике. Может быть использовано для амплитудных и временных параметров сигнала в электронно-лучевых осциллографах,Цель изобретения - повышение точности измерений. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены блок 14 задержки, селектор 15, регистратор 16 мгновенных значений напряжения и ключ 17. Также устройство содержит ключ 1, измеритель 2 амплитуды, источник 3 вспомогательного напряжения, усилитель 4 вертикального отклонения, электронно-лучевую трубку 5, блок 6 подсвета, блок 7 развертки, компараторы 8 и 9, источники 10 и 11 опорного напряжения, измеритель 12 временных интервалов, блок 13 управления. Выбор точек стробирования сиг- Ф нала осуществляется регулированием опорного напряжения. 3 ил.Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и можетбыть использовано для измеренияамплитудных и временных параметровсигнала в электронно-лучевых осциллографах,Целью изобретения является повышение точности измерений.На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы работы устройства; нафиг,3 - осциллограмма исследуемогосигнала с метками, соответствующимидиаграммам на фиг.2,Устройство содержит первый ключ1, измеритель 2 амплитуды, источник3 вспомогательного напряжения, усилитель 4 вертикального отклонения,"электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 5,блок б подсвета, блок 7 развертки,первый 8 и второй 9 компараторы,первый 10 и второй 11 источники опорного напряжения, измеритель 12 временных интервалов, блок 13 управления, блок 14 задержки, селектор 15,регистратор 16 мгновенных значенийнапряжения и второй ключ 17.Первым входом ключ 1 подключен к шине исследуемого сигнала и первому входу измерителя 2 амплитуды,вторым входом - к выходу последнего,третьим входом - к источнику 3 вспомогательного напряжения, а выходом -к входу усилителя 4 вертикального отклонения. Вертикально-отклоняющиепластины ЭЛТ 5 соединены с выходомусилителя 4 вертикального отклонения,а модулятор - с выходом блока 6 подсвета. Первый выход блока 7 развертки соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 компараторов. Вторые1входы последних подключены к выходамисточников 1 О и 11 регулируемогоопорного напряжения, а выходы - квходам измерителя 12 временных интервалов, второму и третьему входам измерителя 2 амплитуды и первому и второму входам блока 13 управления, Третий вход этого блока соединен с вторым выходом блока 7 развертки, первый и второй выходы - с четвертым ипятым входами первого ключа 1, третий выход - с входом блока б подсвета, а четвертый выход - с четвертымвходом измерителя 2 амплитуды, Блок14 задержки, селектор 15, регистратор 16 мгновенных значений напряжения и ключ 17 соединены последова 87018 2тельно. Второй вход ключа 17 подключен к выходу блока 7 развертки, третий вход - к второму выходу блока 13управления, а выход - к горизонтально-отклоняющим пластинам ЭЛТ 5, Второй вход регистратора 16 мгновенныхзначений напряжения соединен с первым выходом блока 7 развертки, Входблока 14 задержки подключен к пято му выходу блока 13 управления, а второй вход селектора 15 - к дополнительному выходу усилителя 4 вертикального отклонения.Устройство работает следующим образом.Пилообразное напряжение с выходаблока 7 развертки поступает на первые входы компараторов 8 и 9, навторые входы которых подаются опор ные напряжения источников 1 О и 11.В моменты равенства пилообраз огонапряжения развертки и напряженийпервого источника 10 опорного напряжения(фиг.26) и второго источника 11 опорного напряжения С на вы 2ходах компараторов появляются импульсы (фиг.2,5,), временной интервалмежду которыми измеряется измеритеф лем 12 временных интервалов. По сигналу с выхода блока 13 управления измеритель 2 амплитуды осуществляетизмерение мгновенного значения исследуемого сигнала, соответствующего моменту С(фиг.2,с 1), формируя на сво ем выходе равное ему постоянное напряжение (фиг.2 Одновременно посигналу с выхода блока 13 управленияключ 1 подключает к входу усилителя4 вертикального отклонения источник 40 3 вспомогательного напряжения, суммируя напряжение последнего с напряжением исследуемого сигнала и формируя в момент С 1 всплеск напряжения скрутым фронтом. Сформированный ука 45 занным образом суммарный сигнал проходит по тракту вертикального отклонения, приобретая задержку , и поступает на ЭЛТ 5, а также выделяетсяна дополнительном выходе усилителя 450 вертикального отклонения (фиг.2,),Блок 13 управления в момент1формирует на выходе импульс длительностью Т = (2-5) , где ея - время нарастания переходнои характеристикиусилителя 4 вертикального отклонения. Поступая на вход блока 14 задержки, этот импульс задерживаетсяна времяи подается на первый5 50 вход селектора 15, где он играет11 1роль временных ворот для вьщеления фронта всплеска напряжения, задержанного в усилителе вертикального отклонения на время. Величина времени задержки Г блока 14 задержки выбирается таким образом, чтобы выделяемый селектором 15 фронт всплеска напряжения находился в центре нвременных ворот 11, На вы ходе селектора 15 в момент времениС + ь формируется импульс (фиг.2,ж), поступающийна управляющий вход регистратора 16 мгновенных значений напряжения. Этот импульс стробирует регистратор 16, и на выходе последнего формируется постоянное напряжение, равное мгновенному значению напряжения развертки в момент с (фиг.2,ц). 20Таким образом, в течение первого периода развертки происходит стробирование и измерение мгновенного значения входного исследуемого сигнала в первой точке, определение времени задержки сигнала в тракте вертикального отклонения и измерение мгновенного значения напряжения развертки в момент времени, запаздывающий относительно момента стробирования 30 исследуемого сигнала на величину полученного времени задержки, Блок 6 подсвета по команде с выхода блока 13 управления в течение этого периода гасит луч ЭЛТ 5, и осциллограм ма сигнала, искаженная за счет введения напряжения источника 3 вспомогательного напряжения, не выводится на экран (фиг.2 к,и,м).В течение второго периода разверт ки осуществляется вывод на экран ЭЛТ 5 осциллограммы исследуемого сигнала. Для этого по сигналам с выхода блока 13 управления ключ 1 подключает к входу усилителя 4 вертикального 45 отклонения шину исследуемого сигнала и отключает источник 3 вспомогательного напряжения, ключ 17 подключает горизонтально-отклоняющие пластины ЭЛТ 5 к выходу блока 7 развертки, а блок 6 подсвета на модуляторе ЭЛТ 6 обеспечивает уровень напряжения, необходимый для отпирания последней (фиг.2,К, А, м).В течение третьего периода раз вертки осуществляется вывод на экран ЭЛТ 5 первой метки. При этом по сигналам с выхода блока 13 управления ключ 1 подключает вход усилителя 4 вертикального отклонения к выходу измерителя 2 амплитуды, хранящего в памяти мгновенное значение сигнала в первой точке стробирования. Второй ключ 17 подключает горизонтально. отклоняющие пластины ЭЛТ 5 к выходу регистратора 16, хранящего в памяти мгновенное значение пилообразного напряжения развертки, соответствующее первой точке стробирования с учетом временной задержки сигнала в усилителе 4 вертикального отклонения.Блок 6 подсвета обеспечивает отпирание ЭЛТ 5. Таким образом, на вертикальную и горизонтальную отклоняющие системы ЭЛТ 5 воздействуют два постоянных напряжения (фиг.2,Л ,м), формирующих на экране яркостную точку, совмещенную с первой точкой стробирования исследуемого сигнала.Во время четвертого периода развертки осуществляется стробирование исследуемого сигнала во второй точке и запоминание напряжений - составляющих второй метки. При этом устройство работает аналогично первому периоду развертки. Но стробирование сигнала измерителем 2 амплитуды и подключение к входу усилителя 4 вертикального отклонения источника 3 вспомогательного напряжения осу-.ществляется в момент времениравенства пилообразного напряжения развертки и напряжения второго источника 11 опорного напряжения при срабатывании второго компаратора 9 (фиг.2,о ,2). Измерение мгновенного значения пилообразного напряжения развертки осуществляется в момент й с приходом на управляющий вход регистратора 16 импульса селектора 15 (фиг.2, ,е ,к), В результате в памяти измерителя 2 и регистратора 16 к концу четвертого периода развертки хранятся постоянные напряжения (фиг.2, ),О), которые во время шестого периода развертки выводятся на отклоняющие системы ЭЛТ 5 и формируют вторую яркостную точку, совмещенную с второй точкой стробирования исследуемого сигнала. Пятый период развертки, как и второй, используется для вывода на экран ЭЛТ 5 изображения исследуемого сигнала.Далее цикл работы устройства, состоящий из шести периодов развертки, повторяется.Выбор положения первой и второй меток, т.е. точек стробирования сигнала осуществляется регулированием опорного напряжения источников 1 О и 11, с помощью которых первая и вторая метки могут быть установлены в метке произвольной точки осциллограммы сигнала. Измерение разности мгновенных значений напряжения сигнала в точках в первой и второй точ ках стробирования осуществляет измеритель 2 амплитуды. Формула изобретенияОсциллографическое устройство для измерения амплитудных и временных параметров сигнала, содержащее первый ключ, первым входом подключенный к шине исследуемого сигнала и первому входу измерителя амплитуды, 20 вторым входом - к выходу последнего, третьим входом - к источнику вспомо-. . гательного напряжения, а выходом - к входу усилителя вертикального отклонения, электронно-лучевую трубку,25 вертикально-отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя вертикального отклонения, а модулятор -с выходом блока подсвета, блок развертки, первый выход которого сое динен с первыми входами первого и второго компараторов, вторые входы которых подключены к выходам источников регулируемого опорного напряжения, а выходы - к соответствующимвходам измерителя временных интервалов, соответственно второму и третьему входам измерителя амплитудыи соответственно первому и второмувходам блока управления, третий входкоторого соединен с вторым выходомблока развертки, первый и второйвыходы - соответственно с четвертыми пятым входами первого ключа, третий выход - с входом блока подсвета,а четвертый выход - с четвертым входом измерителя амплитуды, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, оноснабжено последовательно соединеннымиблоками задержки, селектором, регистратором мгновенных значений напряжения и вторым ключом, второй входкоторого подключен к первому выходублока развертки, третий вход - к второму выходу блока управления, а вы-.ход - к горизонтально-отклоняющимпластинам электронно-лучевой трубки,причем второй вход регистратора мгновенных значений напряжения соединен сс первым выходом блока развертки,вход блока задержки подключен к пятому выходу блока управления, а второй вход селектора - к дополнительному выходу усилителя вертикальногоотклонения.1287018 Ц 3 иг Составитель В,Кузьминя Техред Л.Олейник ктор Л.Веселовс орректор М.Демчи Заказ роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 7091-45 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, аж 730 Повенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д.