Многоканальный осцилоскопический индикатор

(6 О 1 К 13 судврственный квмнтет сссР о делам изобретений н вткрытий. Алеев и В. Т. Кондратов ена Ленина институт кибернетики АН Украинской СС(71) Заявител НАЛЬНЫЙ ОСЦИЛЛОСКОПИЧЕСКИЛ ИНДИКАТО 4) МН Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах одновременной индикации нескольких процессов,Известен многоканальный осциллоскопический индикатор, содержащий входные цепи, каждая из которых образована аттенюатором, суммирующим усилителем, компаратором и одновибратором, схемы И, цифроаналоговый преобразователь, двоичные счетчики, дешифратор и светоэлементы 11.Однако в этом индикаторе ограничен динамический диапазон входных сигналОв,Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является многоканальный осциллоскопический индикатор, содержащий Ы независимых между собой каналов параллельного действия, состоящих из последовательно включенных усилителей, компараторов напряжения, формирователей коротких импульсов и эмиттерных"йовторйтелей, сумматор, усилитель видеоимпульсов, электроннолучевую трубку, генератор развертки, калибратор амплитуды, синхронизатор, генератор меток, генератор развертки строк и усилитель развертки 2. Недостатком этого устройства является ограниченность числа каналов значением динамического диапазона,С целью увеличения числа каналов при неизменном динамическом диапазоне входных сигналов многоканальный осциллоскопический индикатор, содержащий в каждом из Х независимых каналов параллельного действия усилитель и компаратор напряжения, выход которого через формирователь коротких импульсов и эмиттерный повторитель подключен к 1 Ч-ому входу первого сумматора, а первый вход - к первому выходу генератора развертки строк, второй выход которого соединен с первым входом электронйолучевой трубки, второй вход которой через усилитель видеоимпульсов связан с выходом первого сумматора, третий вход - с выходом усилителя развертки, а четвертый вход - с выходом генератора меток, вход которого соединен с выходом синхронизатора и входом генератора развертки, и калибратор амплитуды, выход которого связан с вторыми входами усилителей, снабжен дополнительными каналами, двуполюсными переключателями по числу каналов, первым ивторым триггерами, блоком ИЛИ, источником опорного напряжения, первым и вторым допЬлнительными компараторами напряжения, вторым сумматором, первым и вторым двухполюсными переключателями и генератором кадровой разверткй, вход которого соединен с выходом синхронизатора, выход - с первыми входами первого трех- полюсного переключателя и первого и второго дополнительных компараторов напряжения, вторые входы которых подключены к разнополярным выходам источника опорного напряжения и вторым входам первого и второго трехполюсных переключателей, выход первого дополнительного компаратора напряжения связан с первым входом блока ИЛИ и входом первого триггера, выходы которого соединены с управляющими входами двухполюсных переключателей дополнительных каналов и первого трехполюсного переключателя, выход второго дополнительного компаратора связан с вторым входом блока ИЛИ и входом второго триггера, выходы которого соединены с управляющими входамидвухполюсных переключателей основных ка 1 налов и второго трехполюсного переключателя, первый вход которого подключен к выходу первого трехполюсного переключателя, авыход - к первому входу второго сумматора второй вход которого связан с выходом генератора развертки, а выход - с входом усилителя развертки, причем входы двухполюсных переключателей соединены с выходами усилителей, выходы - вторыми входамикомпараторов напряжения, а выход блока 15 ИЛИ связан с входом генератора развертки строк.На фиг. 1 показана структурная электрическая схема индикатора; на фиг. 2 - временные диаграммы.Устройство состоит из основных и дополнительных каналов, содержащих усилители 1 и 1, двухполюсные переключатели 2 и 2, компараторы напряжения 3 и 3, формирователи 4 и 4 коротких импульсов и эмиттер ные повторители 5 и 5, первого сумматора 6, калибратора 7 амплитуды, первого и второго триггеров 8, 9, блока ИЛИ 1 О, генератора 11 развертки строк, электронно-лучевой трубки 12, генератора 13 меток, перво го компаратора 14, источника 15 опорного напряжения, второго компаратора 16, усилителя 17 развертки, синхронизатора 18, первого и второго трехполюсных переключателей 19, 20, второго 21 сумматора, генератора 22 развертки, генератора 23 кадровой раз вертки и усилителя 24 видеоимпульсов.Устройство работает следующим образом.Генератор 23 кадровой развертки формирует напряжение треугольной формы, ко 55 торое сравнивается в первом и втором компараторах 14, 16 с опорными йапряжениями разной полярности. В результате сравнения на выходе компаратора 16 формируется последовательность пар коротких импульсов отрицательной полярности (фиг. 2, б), соответствующих моментам совпадения положительной полуволны выходного напряжения генератора 23 кадровой развертки с положительным уровнем выходного напряжения источника 15 опорного напряжения, Аналогично на выходе первого компаратора 14 формируется последовательность пар коротких импульсов отрицательной полярности (фиг. 2, б), соответствующих моментам совпадения отрицательной полуволны выходного напряжения генератора 23 кадровой развертки с отрицательным уровнем выходного напряжения источника 15 опорного напряжения. Эти последовательности импульсов отрицательной полярности поступают на счетные входы первого и второго триггеров 8, 9, а также на входы схемы ИЛИ 10. В результате на выходе первого триггера 8 формируется последовательность прямоугольных импульсов длительностью 1 о = 1 з - 1 т, которая поступает на управляющие входы двухполюсных переключателей 2. На выходе второго триггера 9 формируется последовательность прямоугольных импульсов длительностью фСо = Ь - х = 15 - 1, которая поступает на управляющие входы двухполюсных переключателей 2. С выхода схемы ИЛИ 10 короткие импульсы каждой пары поступают на вход генератора 11 развертки строк. При этом первые импульсы каждой пары осуществляют запуск генератора 11 развертки строк, а вторые импульсы каждой пары - срыв генерации и возвращение генератора 11 в исходное состояние. В результате на выходе генератора 11 развертки строк формируется пилообразное напряжение Чр (фиг. 2, е, ж), которое поступает на компараторы напряжений основных и дополнительных каналов осциллоскопического индикатора. Посколькупоследовательности пар импульсов с выходовкомпараторов 14 (фиг. 2, г) и 16 (фиг. 2, д) разделены во времени, то на компараторы напряжений основных дополнтельных каналов осциллоскопического индикатора исследуемые сигналы с усилителей 1 и 1 поступают в разные моменты времени, т,е. работа основных и дополнительных каналов разделена во времени. С помощью двухполюсных перключателей 2 осуществляется синхронное взятие выборок из исследуемыхсигналов в течение времени о и сравнениеамплитуд этих выборок с нарастающим уровнем амплитуды пилообразного напряжения Чр. В моменты сравнения навыходах - ком- параторов 3 и 3 н 2 пряжения формируется последовательность коротких импульсов (фиг. 2, 3, и), которая суммируется в сумматоре 6 и усиливается по амплитуде вусилителе 24 видеоимпульсов, Усиленные по амплитуде импульсы поступают на модулятор электроннолучевой трубки 12 и осущестэкране тся, на вляют разновременную засветку экрана в момент сравнения пилообразного напряжения с уровнем каждого из исследуемых сигналов, коммутируемых двухполюсными переключателями 2. Разделение процессов на экране электроннолучевой трубки по оси У происходит за счет смещения уровня пилообразного напряжения относительно уровня входных сигналов.Разделение процессов на экране электроннолучевой трубке по оси Х осуществляется путем формирования напряжения развертки специальной фдрмы (фиг. 2, н).Выходное напряжение генератора 23 кадровой развертки поступает на вход первого трехполюсного переключателя 19, управляемого выходным напряжением триггера 8.При отсутствии управляющего сигнала первый трехполюсный переключатель 19 находится в положениие противоположном указанному на фиг. 1. В этот момент времени на первый вход второго трехполюсного переключателя 20, а следовательно и на сумматор 21 поступает, в течение отрезка времени Ь - 1, (фиг. 2 а, к) нарастающий участок треугольного напряжения с выхода генератора 23 кадровой развертки. При наличии управляющего сигнала первый трехполюсный переключатель 19 находится в положении,указанном на фиг. 1, и на первыйвход переключателя 20 и на сумматор 21 ,. -поступает напряжение + Ъа с выхода источ ника опорного напряжения в гечение отрезка времени, например, 1 г - 1 з (фиг. 2, а, к).По истечении времени Ь - 1 г = и переключатель 19 возвращается в исходное положение, противоположное указанному на фиг, 1, и на первый вход переключателя 20 поступает спадающяй участок треугольного ,напряжения в течение отрезка времени г - (, . В отрезок времени 1, - 1; на переклю чатель 20 поступает управляющий сигнал с выхода триггера 9. Положение переключателя 20 в исходном состоянии показано на фиг. 1, что соответствует отсутствию управляющего сигнала с выхода триггера 9.Под воздействием управляющего сигнала на переключатель 20 происходит отключение пилообразного напряжения и подключение напряжения - Чо к входу второго сумматора 21 на время 1 - 1 = со (фиг, 2,а, к). В результате на один из входов сумматора 21 поступает напряжение Чр (фиг. 2, к). На второй вход сумматора 21 поступает напряжение развертки Чрг (фиг. 2, м). В сумматоре 21 оба напряжения суммируются -- Гфа-м;. , ., /. развертки.Формирование напряжения арнойразвертки Ура дает возможность осущ вить разделение процессов на экране электроннолучевой трубки по оси Х,В промежуток времени 1 - 1 наэлектроннолучевой трубки засвечиваю пример, точки а, б, с основных каналов индикатора. В течение времени 1 - 1.г луч перемещается (за счет Напряжения развертки) на расстояние У и в течение времени 1 г - 1 з происходит засветка точек а, б, с дополнительных каналов индикатора. В промежуток времени Ь - 1 луч возвращается в положение, смещенное относительно исходного на расстояние, соответствующее произведению скорости развертки выходного напряжения генератора 22 развертки на время то. ф Процесс перемещения затемненного луча на расстояние Х повторяется периодически с частотой выходного напряжения генератора 23 кадровой развертки, что обеспечивает пространственно-временное разде- ление каналов на экране электроннолучевой трубки и увеличение их числа вдвое.В предложенном индикаторе повышениепомехозащищенности обеспечивается разновременным разделением основных и дополнительных каналов в целом и между со бой, а также взятием выборок из исследуемых сигналов в определенные промежутки времени,Кроме того, повышение помехозащищенности обеспечивается за счет синхронизации генератора развертки строк с работой всех 25автоматческих переключателеи, это обеспечивает жесткую синхронизацию и корреляционную связь между напряжениями разверток.Предложенная совокупность блоков поэзо воляет сократигь аппаратурные затраты, повысить помехозащищенность и увеличить вдвое число независимых между собой каналов параллельного действия при неизменном динамическом диапазоне входных сигналов.35Формула изобретенияМногоканальный осциллоскопический индикатор, содержащий в каждом из Х незави 4 в симых каналов параллельного действия усилитель и компаратор напряжения, выход которого через формирователь коротких импульсов и эмиттерный повторитель подключен к М-ому входу первого сумматора, а первый вход - к первому выходу генератора развертки строк, второй выход которогосоединен с первым входом электроннолуче.вой трубки, второй вход которой через усилитель видеоимпульсов связан с выходом первого сумматора, третий вход - с выхо- О дом усилителя развертки, а четвертый вход -с выходом генератора меток, вход которого соединен с выходом синхронизатора и входом генератора развертки, и калибратор амплитуды, выход которого связан с вторымиходами усилителей, отличающийгя тем, что,с увеличения числа каналов при неизменном намическом диапазоне входных сигналов, он с ен дополнительными канала ми, двухполюсными переключателями по числу каналов, первым и вторым триггера ми, блоком ИЛИ, источником опорного напряжения, первым и вторым дополнительными компараторами напряжения, вторым сумматором, первым и вторым двухполюсными переключателями и генератором кадровой, развертки, вход которого соединен с выходом синхронизатора, выход - с первыми входами первого трехполюсного переключателя и первого и второго дополнительных компараторов напряжения, вторые входы которых подключены к разнополярным выходам источника опорного напряжения и вторым входам первого и второго трехполюс- ных переключателей, компаратора напряжения связан с первым входом блока ИЛИ и входом первого триггера, выходы которого соединены с управляющими входами двухполюсных переключателей дополнительных каналов и первого трехполюсного переключа теля, выход второго дополнительного компаратора связан с вторым входом блока ИЛИ и входом второго триггера, выходы которого соединены с управляющими входами двухполюсных переключателей основных каналов и второго трехполюсного переключателя, первый вход которого подключен к выходу 5первого трехполюсного переключателя, а выход - к первому входу второго сумматора второй вход которого связан с выходом генератора развертки, а выход - с входом усилителя развертки, причем входыдвухполюсных переключателей соединены с выходе дами усилителей, выходы - с вторыми входами компараторов напряжения, а выход блока ИЛИ свяЗан с входом генератора развертки строк.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР473103, кл. б О 1 Р 13/10, 1974.2, Техническое описание и инструкцияпо эксплуатации ГВ 0.893.003 ТО многоканального индикатора ИМ - 789, 1973, г, Кау нас.661353 г/ д)О к)о В. Ливвая Синицкая Редакто Заказ 2 митета откры ая на СоставительТехред О, ЛугоТираж 1089осударственного коам изобретений ива, Ж - 35, Рау шсатент, г. Ужгород