Аналого-цифровой осциллограф

а 5 каналов (КК) ежимах 1, 11, 1+и в и ежимах 1 или р Р нал с о 11 11 1 иг 5 сигнал осциллографапсе,1 ЛОГРАФ го гнал обра ан ало цифра к электроет быть ровой режимы. Благодаустройство элементовментов И 1 И 14 и 15, икоммутатора 13 уровняможность перемещать овдоль зси " в режимезапомненного сигнала,ря введениюИ 6 - 20,ель изоб гических а при од ог Уения тивност спроизве то повьпп н аль, по сту ителей капбляются в и оперативно точно 1 ил,ии СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСГ 1 У БЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ДЕТЕЛЬСТВУ(56) Техническое описаниефа ОБ 4000 фирмы Оои 16 АМ(57) Изобретение относитсяизмерительной технике и мо использовано при разработ графической аппаратуры, Ц тения - улучшение метроло характеристик осциллограф временном повы)венин опера измерений. Исследуемые си пая на входы блокаусил лов, усиливаются или осла них и передаются на вход КК 5 работает11, Прерывисто.11" наблюдается ного иэ каналов, в режимсумма или разность си ежиме "Прерывисто" - оба одновременно. С выхода К оступает на входы цифров ователя 6 и коммутатора ифра. Коммутатор 7 анало е сп ечив ае т аналого вый и30 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при разработке осциллографической аппаратуры.Целью изобретения является улуч 5шение метрологических характеристикосциллографа и повышение оперативности измерений.На чертеже изображена структурцаясхема аналого-цифрового осциллографа.Осциллограф содержит блок 1 усилителей-каналов "1" и "11", сигнальныешины 2 и 3, тракт 4 горизонтальногоОтклОнения, коммутатор 5 каналов,цифровой преобразователь 6, коммутатор 7 аналог-цифра, электронно-лучевую трубку 8 (ЭЛТ), усилитель 9,блок 10 выбора режима работы, первый11 и второй 12 блоки изменения уровняпостоянного напряжения, коммутатор13 уровня, первый 14 и второй 15 логические элементы ИЛИ, первый - пятыйлогические элементы И 16 - 20 и иц -вертор 21.25Входы блока 1 усилителей каналов"1" и "11" соединены с сигнальнымишинами 2 и 3, первый и второй выхо.цы - с первым и вторым входами тракта 4 горизонтального отклонения,третий и четвертый выходы - с первыми вторым входами коммутатора 5 кана -лов, выход которого подключен к первым входам цифрового преобразовате -ля 6 и коммутатора 7 аналог-цифра,35второй вход которого соединен с первым выходом цифрового преобразователя 6, первый выход - с третьим входомтракта 4 горизонтального отклонения,четвертый вход которого соединен свторым выходом, д первый выход - свторым входом цифрового преобразователя 6, второй и третий выходыс горизонтально отклоняющими пластинами и модулятором ЗЛТ 8, вертикально отклоняющие пластины которой подключены к выходу усилителя 9, первымвходом соединенного с вторым выходомкоммутатора 7 аналог-цифра, блок 10выбора режима работы, первый 11, вто 50рой 12 блоки изменения уровня постоян -ного напряжения, коммутатор 13 уровня,выход которого соединен с вторымвходом усилителя 9, первый вход - свыходом первого 11, второй вход - свыходом второго 12 блоков измененияуровня постоянного напряжения, третийи четвертый входы - с третьим и четвертым нходдми коммутатора 5 кдцдлон и с выходами первого 14 и второго 15элементов ИЛИ, первые входы которыхподключены к выходам первого 16 и вто.рого 17 элементов И, вторые входы -к выходам третьего 18 и четвертого19 элементов И, первые входы второго17 и третьего 18 элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым выходами цифрового преобразователя 6, вторые входы этих элементов - между собой и с выходом пятогоэлемента И 20 и входом ицвертора 21,выход которого подключен к первымвходам первого 16 и четвертого 19элементон И, второй вход первого элемента И 16 соединен с первым выходом,а второй вход четвертого элементаИ 19 - с вторым выходом блока 1 Овыбора режима работы, третий выходкоторого подключен к первому входупятого элемента И 20, вторым входомсоединенного с первым выходом коммутатора 7 диалог-цифра.Осциллограф работает следующимобразом,Исследуемые сигналы, поступая навходы блока 1 усилителей каналов"1" и "11", усиливаются или ослабляются н них и передаются на первыйи второй входы коммутатора 5 каналов.Последний работает в одном из режимов: "1", ц 11", "111 и "ПРеРывисто". Режим работы коммутатора 5 каналов устанавливается при помощиблока 10 выбора режима работы, переключатель которого выведен на лицевую панель осциллографа. В режимах"1" и "11" на ныходе коммутатора 5каналов имеется один исследуемыйсигнал, соответствующий каналу 1"или "11", а в режиме алгебраическогосложения "Е + 11" - сумма или разностьсигналов с обоих каналов, В режиме"Прерывисто имеются сигналы с обо -их каналов. Каналы переключаются импульсами в течение прямого хода развертки. С выхода коммутатора 5 каналов сигнал поступает на первые входыцифрового преобразователя 6 и коммутатора 7 аналог-цифра. Коммутатор 7обеспечивает режимы работы осциллографа: "Аналоговый" и "ЦиФровой",В режиме работы Аналоговый навторой выход коммутатора 7 ацалог-цифра и первый вход усилителя 9 поступает исследуемый сигнал с коммутатора5 каналов. Коммутатор 7 устанавливает низкий уровень напряжения (логи3 6пающими на первый и второй входы тракта 4 горизонтального отклонения.В режиме работы Цифровой на вто - рой выход коммутатора 7 аналог-цифра и первый вход усилителя 9 поступает сигнал с цифрового преобразователя 6, Последний предназначен для преобразования аналогового сигнала в код, его запоминания и обратного преобразования кода в аналоговый сигнал . Преобразователь 6 выполняет непрерывное преобразование исследуемого сигнала в код и непрерывное обратное преобразование кода в аналоговый сигнал с последующим выводом преобразованного сигнала на первый выход преобразователя при наличии на его вто. ром входе сигнала синхронизации, непрерывное преобразование исследуемого сигнала в код, фиксирование (запоминание) кода при отсутствии сигнала синхронизации на втором входе пре - образователя, обратное лреобразова" ние запомненного кода в аналоговый сигнал и вывод его на первый выход. В режимах работы коммутатора 5 каналов "1", "11" и "1 П" блок О выбора режима работы устанавливает на первом входе элемента И 20 ло гический 0, который через инвертор 21 обеспечивает "1" на первых входах первого 16 и четвертого 19 элементов И, разрешая прохождение сигналов управления с выходов блока 10 на коммутаторы 3 и 5, которые рабо 11 тают синхронно как в режиме Аналоговый"Синхронность работы коммутаторов позволяет перемещать вдоль оси У экрана ЭЛТ 8 изображение сигнала непрерывного преобразования или запомненного, поступающего с цифрового преобразователя 6 через коммутатор 7 и усилитель 9.В режиме Прерывисто на первом входе элемента И 20 устанавливается(на втором входе элемента поддерживается ), которая обеспечивает "0" на первых входах первого 16 и четвертого 1 9 элементов И и "1 " на вторых входах второго 1 7 и третьего 18 элементов И. Первый 16 и четверт тый 19 элементы И запрещают прохождение сигналов управления с блока 10 выбора режима, а второй 17 и третий 18 элементы И запрещают прохождение сигналов управления с цифрового преобразователя 6. Сигналы управления, поступающие с третьего и чет 5 52400 ческий "0 ) на втором входе элемента И 20, который поддерживает "0" на вторых входах второго 17 и третьего 18 элементов И, н через инвертор 21 - "1" на первых входах первого 16 и четвертого 19 элементов И, последние разрешают прохождение команд управления с блока 10 выбора режима работы, а второй 17 и третий 18 элементы И запрещают прохождение команд управления с цифрового преобразователя 6 через первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ на входы коммутаторов 13 и 5. Коммутатор 13 работает синхрон но с коммутатором 5 каналов, те. в одном из режимов "1", "11", "Е + 11" и "Прерывисто". Синхронность работы коммутаторов состоит в том, что при включении блоком 10 режима "1" или 20 11 или 111 коммутатор3 уровня подает на второй вход усилителя изменяемое по уровню постоянное напряжение с первого 11 или второго 12 ипи обоих блоков. В режиме "Пре - 25 рывисто" в такт с включением каналов "1" и "11" на второй вход усилителя 9 попеременно поступают напряжения с блоков 11 и 12.Изменяемое по уровню постоянное напряжение, поступающее на второй вход усилителя 9, суммируется в нем с исследуемым сигналом и подается на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 8, Синхронность работы коммутаторов каналов 5 и уровня 3 обеспечивает в режимах "1" и "11" и "Прерывисто" перемещение при помощи блока 11 иэображения сигнала с канала 1 , а при помощи блока 2 - с ка нала 11". В режиме "1+ 11" на пе - ремещение изображения суммарного сигнала воздействуют оба блока 11 и 12.Временная развертка сигналов в 45 режиме работы "Аналоговый" формируется трактом 4 горизонтального отклонения, Линейно изменяющееся напряжение с второго выхода тракта 4 подается на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ 8 и обеспечивает временную развертку сигнала. Синхронные с этии напряжением прямоугольные импульсы с третьего выхода тракта 4 поступают на модулятор ЭЛТ 8 и отпирают ее на время прямого входа развертки, Синхронизация колебаний развертывающего напряжения осуществляется исследуемыми сигналами, посту 15240035 10 15 вертого выходон цифрового преобразо"вателя 6 представляют собой противофазные импульсы прямоугольной формы. Такие импульсы имеются и в известном цифровом преобразователе 8.Они используются для разделения преобразованных в преобразователе сиг-налон, поступающих с каналов "1"и ц 11, Однако из-за их ненадобностив управлении коммутатором они выводятся лишь одной полярности. В предлагаемом осциллографе противофазныеимпульсы с третьего и четвертого выходов цифрового преобразователя 6через второй 17 и третий 18 элементыИ поступают на входы элементов ИЛИ,управляющих по третьему и четвертому входах коммутаторами 13 и 5. Ком -мутатор 13 обеспечивает попеременнуюпередачу напряжений с блоков 11 и 12на второй вход усилителя 9. Причемэти напряжения передаются синхроннос появлением преобразованного сигнала на ньгходе преобразователя 6, т.е.при поступлении на его выход сигналас канала "1" на выходе коммутатора 13появляется напряжение с блока 11,при поступлении сигнала с канала11 - напряжение с блока 12, припоступлении снова сигнала с канала"1" - напряжение с блока 11 и т.д.Изменяемое по уровню постоянное напряжение поступает на второй вход усилителя 9, суммируется в нем с исследуемым сигналом, затем суммарныйсигнал усиливается и подается навертикально отклоняющие пластиныЭЛТ, Это обеспечивает перемещениевдоль оси У экрана ЭЛТ при помощиблоков 11 и 12 изображений сигналов,поступающих с цифрового преобразонателя 6 н режимах непрерывного преобразования и запоминания,Временная развертка исследуемогосигнала в режиме работы ЦиФровой"формируется следующим образом.Логическая "1" на третьем входетракта 4 горизонтального отклонения разрешает прохождение черезтракт линейно изменяющегося напряжения с второго выходя цифрового преобразователя 6. Синхронизация колебаний линейно изменяющегося напряженияосуществляется сицхроимпульсямц, поступающими на второй вход цифровогопреобразователя 61 инейно изменяющееся напряжение с второго выход цсинхронные с ним импульсы прямоу го:ив 20 25 30 35 40 45 50 55 ной Формы с третьего выхода тракта подаются на горизонтально отклоняющие пластины и модулятор ЭЛТ 8, обеспечивая временную развертку исследуемого сигнала.Осциллограф позволяет перемещать вдоль оси У экрана ЭЛТ изображения исследуемых сигналов но всех режимах работы прибора, а соответственно, обеспечивает повышение точности и оператинцости измерений за счет совмещения нужных участков изображения сигнала с низирными линиями калиброванной шкалы экрана ЭЛТ. Формула изобретения Лналого-цифровой осциллограф, содержащий блок усилителей каналов, входы которого соединены с сигналь - ными шинами, первый и второй выходы - с первым и вторым входами тракта горизонтального отклонения, третий и четвертый выходы - с первым н вторым входами коммутатора каналов, выход которого подключен к первым входам циФрового преобразователя и коммутатора аналог-цифра, второй вход которого соединен с первым выходом цифрового преобразователя, первый выход - с третьим входом тракта горизонтального отклонения, четвертый вход которого соединен с вторым выходом, а первый выход - с вторым входом цифрового преобразонателя, второй и третий выходы - с горизонталь - но отклоняющими пластинами и модулятором ЭЛТ, вертикально отклоняющие пластины которой подключены к выходу усилителя, первым входом соединенного с вторым выходом коммутатора аналог -цифра, блок выбора режима работы, первый и второй блоки изменения уровня постоянного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью улучшения метрологических характеристик при одновременном повышении оперативности измерений, н него введены пять логических элементов два элемента ИЛИ иннертор и коммутатор уровня, выход которого соединен с вторым входом усилителя, перныц вход - с выходом первого, а второй вход - с выходом второго блоков изме - цеция уровня постоянного напряжения, третий и четвертый входы - с третьим и четвертым входами коммутяторакяцялон и с ныходями первого и нтоСоставитель Г, ГригорьевскийРедактор Н, Рогулич Техред М.Ходанич Корректор Т,Малец Заказ 7039/48 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 9 152400 рого элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к выходам первого и второго элементов И, вторые входы к выходам третьего и четвертого элементов И, первые входы второго итретьего элементов И соединены соответственно с третьим и четвертым выходами цифрового преобразователя, вторые входы этих элементов - между 10 собой и с выходом пятого элемента И и входом инвертора, выход которого 3Оподключен к первым входам первого и четвертого элементов И, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом, а второй вход четВертого элемента И - с вторым выходом блока выбора режима работы, третий выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, вторым входом соединенного с первым выходом коммутатора аналог-цифра.