Электронно-лучевой осциллограф

(56) Осциллограф С 1-93 ммутаом бло или ин исл. У 45 хническо ксплуата писани инст ция ции (54 ДАРСТВЕКНЫИ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ) ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ (57) Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано при разработке осциллографической аппаратуры, Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей, повышение точности и оперативности измерений. Исследуемые сигналы с сигнальных шин 3 и 4 поступают на входы каналов (К) 1 и 2, в которых нормируются, усиливаются или ослабляются. С выходов К 1, К 2 сигналы подаются на входы тракта горизонтального отклонения (ТГО) 5 и на входы коммутатора каналов (КК) 6. В ТГО 5 сигналы используются для синхронизации колебаний линейно изменяющегося напряжения. КК 6 работает в одном из четырех режимов: "1", ТТ Т ТТ Д+ТТ Р ЯО 14429 работы КК 6 устанавливается котором 13 рода работы посредствка 7 управления, В режиме "1""11" на выходе КК 6 имеется одследуемый сигнал, соответствующийК 1 ил. К 2, В режиме "1" и "11" навыходе КК 6 попеременно появляютсясигналы с К 1 и К 2, В режиме "1" ++ "11" на выходе КК 6 имеется трисигнала: два слагаемых с К 1 и К 2 исуммарный, Введение двух делителей17, 18 числа импульсов на три, одного делителя 15 числа импульсов надва, шины 16 логической "1", четырехэлементов И 20, 22, 23, 24, элементаИЛИ 19, инвертора 25, сумматора 21,генератора 26 импульсов, триггера14 расширяет Функциональные возможности осциллографа за счет наблюденияв режиме "1"+"11" на экране электронно-лучевой трубки 9 изображения трехсогласованных во времени сигналов:двух слагаемых и суммарного, причемпоследний выделяется повышенной яркостью. Осциллограф также содержитусилитель 8, канал 10, элемент И 11,блок 12 Формирования импульсов гашения. 2 ил,Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при разработке осциллографической аппаратуры.5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей, повышение точности и оперативности измерений.На фиг.1 изображена структурнаясхема осциллографа; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.Осциллограф содержит каналы 1 и 2,сигнальные шины 3 и 4, тракт 5 горизонтального отклонения, коммутатор/6 каналов, блок 7 управления, усилитель 8, электронно-лучевую трубку 9,канал 10 "Е", первый элемент И 11,блок 12 формирования импульсов гашения, коммутатор 13 рода работытриггер 14, делитель 15 числа импульсовна два, шину 16 логической единицы,первый делитель 17 числа импульсовна три, второй делитель 18 числа импульсов на три, элемент ИЛИ 19, второй элемент И 20, сумматор 21, третийэлемент И 22, четвертый элемент И23, пятый элемент И 24, инвертор 25,генератор 26 импульсов,Входы каналов 1 и 2 подключены ксигнальным шинам .3 и 4, а выходы -к первым и вторым входам тракта 5 горизонтальнОго отклонения и коммутатора 6 каналов, третий и четвертыйвходы которого соединены с первым ивторым выходами блока 7 управления,выход через усилитель 8 - с вертикально отклоняющими пластинами ЗЛТ 9,модулятор которой связан с выходомканала 10 "Е", горизонтально отклоняющие пластины - с первым выходомаотракта 5 горизонтального отклонения,второй выход которого подключен кпервому входу первого элемента И 11,вторым входом подсоединенного к выходу блока 12 формирования импульсовгашения, первый, второй и третийвыходы коммутатора 13 рода работы соединейы соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 7 управления, первый вход триггера 14 подключен к выходу делителя 15 числа импульсов на два, второй вход - к шине 16 логической единицы, а выходк первому входу первого делителя 17числа импульсов на три, второй вход 55которого связан с входом второго делителя 18 числа импульсов на три, свыходом элемента ИЛИ 19, с входом делителя 15 числа импульсов на два,с входом блока 12 формирования импульсов гашения и четвертым входомблока 7 управления, пятый и шестойвходы которого подключены к выходампервого 17 и второго 18 делителейчисла импульсов на три, а первый ивторой выходы - к первому и второмувходам элемента И 20, выход которого связан с первым входом сумматора 21, вторым входом соединенного свыходом элемента И 11, а выходом - свходом канала 10 "Е", причем первыйи второй входы элемента ИЛИ 19 связаны соответственно с выходами элементов И 22 и 23, первый вход последнего соединен с выходом элемента И 24,второй вход - с третьим выходом тракта 5 горизонтального отклонения и через инвертор 25 - с первым входомэлемента И 22, второй вход которогоподключен к генератору 26 импульсов,третий вход - к четвертому выходукоммутатора 13 рода работы и первомувходу элемента И 24, вторым входомсоединенного с четвертым выходомтракта 5 горизонтального отклонения,Осциллограф работает следующим образом.Исследуемый сигналы с сигнальныхшин 3 и 4 поступают на входы каналов1 и 2, в которых номируются (усиливаются или ослабляются). С выходовэтих каналов сигналы подаются на первые и вторые входы тракта 5 горизонтального отклонения и коммутатора 6каналов. В тракте 5 горизонтальногоотклонения сигналы используются длясинхронизации колебаний линейно изменяющегося напряжения,Коммутатор 6 каналов работает водном иэ четырех режимов: "1" "11","1" и "11" и ."1"+"11". Режим работыкоммутатора 6 каналов устанавливается коммутатором 13 рода работы посредством блока 7 управления.В режиме "1" или "11" на выходекоммутатора 6 каналов имеется одинисследуемый сигнал, соответствующийканалу 1 или 2,В режиме "1" и "11" на выходекоммутатора 6 попеременно появляются сигналы с каналов 1 и 2. На "медленных" развертках, когда исследуются низкочастотные сигналы, последние попеременно поступают на выходкоммутатора 6 в течение прямого хода развертки, а на "быстрых" развертках - попеременно после каждого прямого хода, В течение первого прямо 1 Д 2922го хода развертки на выходе коммутатора появляется сигнал с канала 1,в течение второго прямого ходасигнал с канала 2, затем, снова - сканала 1 и т.д,В режиме "1 "+" 11" на выходе коммутатора 6 каналов имеется три сигнала: два слагаемых с каналов 1 и 2и суммарный. Как и в режиме "1" и"11" все три сигнала на "медленных"развертках попеременно поступают навыход коммутатора 6 каналов в течение прямого хода разверткиа на11 ибыстрых развертках - поперменно 16после каждого прямого хода.В режиме "1" или "11" на второми третьем выходах коммутатора 13 рода работы устанавливаются логические1 11О , которые , и ос т уп ая н а второй итретий входы блока 7 управления , з апр ещают прохождение на е г о первый ивторой выходы сигналов управления счетвертого, пятого и шестого входов. Одновременно "О" на четвертом выхо де коммутатора 13 рода работы запрещает прохождение импульсных сигналов через элемент И 22 с генератора 26 импульсов и через элемент И 24 с тракта 5 горизонтального отклоне- ЗО ния, Выбор режима "1" или "11" осуществляется сигналом управления по первому выходу коммутатора 13 рода работы. В режиме "1" на первый вход блока 7 управления поступает "1",35 которая обеспечивает на третьем и четвертом входах коммутатора 6 каналов "1" и "О". Логическая "1" на третьем входе коммутатора 6 разрешает прохождение сигнала на его выход с канала 1, а логический "О" на четвертом входе запрещает прохождение сигнала с канала 2, В режиме "11" на первый вход блока 7 управления поступает "О", который устанавливает на третьем и четвертом входах коммутатора 6 каналов "О" и "1". При этом сигнал с канала 1 через коммутатор не проходит, а проходит сигнал с канала 2.В режиме "1" и "11" на третьем выходе коммутатора 13 рода работы устанавливается "О, а на остальных выходах "1". Наличие "О" на третьем входе блока 7 управления запрещает прохождение через него импульс ных сигналов с пятого и шестого входов. Управление блоком 7 осуществляется импульсным сигналом, поступающим на его четвертый вход, Логическая "1" на первом входе элемента И 2 ч разрешает прохождение через него импульсного сигнала с четвертого выхода тракта 5 горизонтального отклонения, а "1" на третьем входе элемента И 22 разрешает его работу по другим входам. На медленных" развертках на третьем выходе тракта 5 горизонтального отклонения устанавливаетсяО,который, поступая на второй вход элемента И 23, запрещает дальнейшее прохождение. импульсного сигнала, поступающего на его первый вход с тракта 5. Одновременно логическйй "О" на входе инвертора 25 обеспечивает на первом входе элемента И 22 логическую "1" и разрешает прохождение через него импульсного сигнала с генератора 26 импульсов. Этот сигнал через элемент ИЛИ 19 поступает на четвертый вход блока 7управления , а с е го второго выхода - на ч е тв ер тый в ход коммутатора 6 канало в , Н а третий вход коммутатора 6 поступает пр о ти в офа зный , и о отношению к импульсам н а четвертом входе , ими ул ь с ный сигнал . Частота следования импульсов существенно превышает ч а стоту следования развертывающего напряжения, что обеспечивает попеременное и в течение прямого хода развертки подключение на выход коммутатора 6 каналов сигналов с канала 1 и 2, На "быстрых" развертках, когда частота следования развертывающего напряжения соизмерима с частотой сигнала генератора 26 импульсов, на третьем выходе тракта горизонтального отклонения устанавливается "1". Эта "1" посредством инвертора 25 устанавливает на первом входе элемента И 22 логический "О", который запрещает прохождение через него импульсного сигнала с генератора 26 импульсов.Одновременно "1" на втором входе элемента И 23 разрешает прохождение через него импульсов с четвертого выхода тракта 5 горизонтального отклонения, которые через элемент ИЛИ 19 поступают на четвертый вход блока 7 управления. Сформированные в этом блоке два противофазные импульсные сигналы подаются на третий и четвертый входы коммутатора 6 каналов, который обеспечивает попеременное подключение исследуемых сигналов на его выход: в течение первого прямогохода развертки с канала 1, в течение второго прямого хода в с канала 2, затем, снова с канала 1 и т,д,В режиме "1"1"11" на первом и втором выходах коммутатора 13 рода ра 5 боты устанавливаются "0", а на третьем и четвертом выходах - "1". Указанные логические состояния обеспе 55 чивают прохождение с пятого и шестого входов блока 7 управления импульсных сигналов соответственно на третий и четвертый входы коммутатора б каналов. Аналогично как и в режиме "1" и "11" логическая "1" на четвертом выходе коммутатора 13 рода работы разрешает прохождение на выход элемента ИЛИ 19 импульсного сигнала: на " медленных развертках - с генератора 26 импульсов, а на "быстрых" .развертках - с четвертого выхода тракта 5 горизонтального отклонения, С выхода элемента ИЛИ 19 импульсный сигнал поступает на второй вход первого и вход второго делителей 17 и 18 числа импульсов на три и вход делителя 15 числа импульсов на два. Первый перепад О/1 импульсного сигнала (момент г фиг.2 а) на входе второго делителя 18 числа импульсов на три оп 11 30 1рокинет его в состояние 1" (момент со, фиг.2 б), а третий перепад О/1 в "0" (момент г , фиг.2 6), затем, последующий перепад О/1 - в "1" (момент гз, фиг.2 г) и т.д. Образовавшийся на выходе делителя 18 импульсный З 5 сигнал (фиг.2 Б) через блок 7 управления поступает на четвертый вход коммутатора 6 каналов. С выхода делителя 15 числа импульсов на два сигнал (фиг.28) поступает на первый вход триггера 14 и первым перепадом 1/О опрокидывает его в состояние "1" (момент г фиг.2) и тем самым разрешает работу первого делителя 17 числа импульсов на три. Образовавшийся 45 на его выходе импульсный сигнал (фиг.2 а) поступает через блок 7 управления на третий вход коммутатора б каналов. Импульсы управления на третьем и четвертом входах коммута тора 6 разрешают прохождение на его выход исследуемых сигналов: в промежутке с, - сс канала 2, в промежутке с-с, с канала 1, в промежутке с - С суммарного с каналов 1 иЭ2, в промежутке г.- сснова с канала 2, в промежутке с- сснова с канала 1, в промежутке с- сснова суммарного с каналов 1 и 2 и т,д.Таким образом, на выходе коммутатора 6 каналов попеременно появляютсяслагаемые и суммарные сигналы,Выбранный при помощи коммутатора6 каналов сигнал поступает на усилитель 8, в которОм усиливается и подается на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ.Линейно изменяющееся напряжениес первого выхода тракта 5 горизонтального отклонения подается на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ9 и обеспечивает временную развертку сигнала. Синхронизация колебанийлинейно изменяющегося напряжения осуществляется исследуемыми сигналами,поступающими на первый и второй входы тракта 5 горизонтального отклонения. Синхронные с линейно изменяющимся напряжением прямоугольные импульсы для управления яркостью лучаформируются следующим образом.В режнмах "1" или "11" на второмвходе элемента И 11 устанавливается"1", а на первом входе сумматора 21 -логический "О". Импульсы управленияяркостью луча (фиг.2 е) с второговыхода тракта 5 через элемент И 11,сумматор 21 и канал 10 "2" поступаютна модулятор ЭЛТ 9, отпирая ее навремя прямого и запирая на время обратного ходов пилообразного напряжения, В режиме "1" и "11", когда в течение одного хода развертки на экра"не ЭЛТ попеременно появляются сигналы с каналов 1 и 2, на выходе блока 12 в моменты переключения каналов (с с , с) устанавливаютсякратковременно "О" (фиг.2). Образовавшийся импульсный сигнал через элемент И 11, сумматор 21 (на первомвходе сумматора 0") и канал 10 "Епоступает на модулятор ЭЛТ 9, запирая ее в моменты (со, й сфиг.2 ), В режиме "Е"+"11" импульсы, поступающие с первого 17 и второго 18 делителей на входы элементаИ 20, устанавливают на его выходе впромежутках передачи сумматорногоисследуемого сигнала1 (с з - с 4,с; - с, фиг.2 к),а в остальное время - "0". Образовавшиеся импульсы напервом (фиг.2 к) и втором (фиг,23)входах сумматора 21 складываются внем и через канал 10 "Е" подаютсяна модулятор ЭЛТ 9 (фиг,2 м). В промежутках развертывания исследуемыхсигналов с каналов 1 и 2 (с, - с ,3 ь гСфиг.2) ЭЛТ 9 от. - пирается слабее, а в промежутках развертывания суммарного исследуемого сигнала с каналов 1 и 2 (з С- 7, фиг.2) - сильнее. Это обеспечивает большую яркость изображения суммарного и меньшую яркость изображений слагаемых сигналов на экране ЭЛТ.Осциллограф обеспечивает расшире-. ние функциональных возможностей, повышение оперативности и точности измерений в режиме "1"+"11" за счет формирования на экране ЭЛТ изображения трех строго согласованных во времени сигналов: двух слагаемых и суммарного. Изображение последнего выделяется повышенной яркостью. Формула изобретенияЭлектронно-лучевой осциллограф, содержащий каналы "1" и "11", входы которых подключены к сигнальным шинам, а выходы - к первым и вторым входам тракта горизонтального отклонения и коммутатора каналов, третий и четвертый входы которого соединены с первым и вторым выходами блока управления, выход через усилитель соединен с вертикально отклоняющими пластинами ЭЛТ, модулятор которой связан с выходом канала Е, горизонтально отклоняющие пластины соединены с первым выходом тракта горизонтального отклонения, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента И, вторым входом подсоединенного к выходу бло 1 ка формирования импульсов гашения, первый, второй и третий выходы коммутатора рода работы соединены со. ответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функционачьных возможностей при одновременном повышении точности, в него введены два 5делителя числа импульсов на три иодин делитель на два, шина логической единицы, четыре логических элемента И, элемент ИЛИ, инвертор,сумматор, генератор импульсов и триггер, первый вход которого соединенс выходом делителя числа импульсовна два, второй вход - с шиной логической единицы, выход - с первьйвходом первого делителя числа импульсов на три, второй вход которого соединен с входом второго делителя числа импульсов на три, с выходом элемента ИЗИ, с входом делителячисла импульсов на два, с входомблока формирования импульсов гашенияи четвертым входом блока управления,пятый и шестой входы которого подключены к выходам первого и второгоделителей числа импульсов на три, апервый и второй выходы - к первомуи второму входам второго элемента И,выход которого соединен с первымвходом сумматора, вторым входом соединенного с выходом первого элемен -та И, а выходом - с входом канала Е,причем первый и второй входы элемента ИЛИ соединены соответственно свыходами третьего и четвертого элементов И, первый вход последнего соединен с выходом пятого элемента И, З 5 второй вход - с третьим выходом трак. та горизонтального отклонения и че"рез инвертор с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к генератору импульсов, третий вход - к четвертому выходу коммутатора рода работы и первому входу пятого элемента И, вторым входом соединенного с четвертымвыходом тракта горизонтального от клонения.1442922 2 Составитель В.ГригорьевскийТехред Л.Сердюкова дактор К.Пап Корректор аксимишинецЗаказ 638 Тираж 772 ВПИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открь 13035, Москва, Ж, Раушская наб