Запоминающий электронно-лучевой осциллограф

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 51) 4 С 01 К 13/20 ЗСЕС;".,Л;йвщ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(57) Изобретение относится к измери"тельной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографахи регистраторах сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей запоминающего ЯО 1385081 электронно-лучевого осциллографа,Поставленная цель достигается введением новых элементов и функциональных связей. В предлагаемом осциллографе на мишень запоминающей ЭЛТ может быть записано ш исследуемых сигналов, причем ш соответствует числуинформационных входов коммутатора.Положение каждого сигнала на поверхности мишени определяется автомати"чески в зависимости от числа записываемых сигнапов. Первый исследуемыйсигнал записывается в нижней зонемишени, последний сигнал - в верхней.Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами ЭЛТ:размером окна, диаметром луча записи,а также возможностями оператора обра- фрбатывать полученную информацию за ко- ф фроткое время, так как время воспро- Сизведения в запоминающих ЭЛТ ограничено. 2 ил, 1385081Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в запоминающих осциллографах и регистраторах сигналов.Цель изобретения - расширение функциональной возможности запоминающего электронно-лучевого осциллографа.На фиг. 1 представлена структурная 10 схема запоминающего электронно-лучевого осциллографа; на фиг, 2 - временные диаграммы работы запоминающего электронно-лучевого осциллографа.Запоминающий электронно-лучевой 15 осциллограф состоит из первого коммутатора 1, ш информационных входов которого подключены к соответствующим входным клеммам, выход " к первому контакту первого резистора 2 (Ю), 2 О п входов управления - к соответствующим выходам двоичного счетчика 3, и входам цифроаналогового преобразователя 4 (ЦАП) и первым и входам бло ка 5 сравнения, вторые и входов ко торого связаны с соответствующими и входами управления второго коммутато ра 6, и входами блока 7 индикации и и выходами реверсивного двоичного счетчика 8, первый счетный вход ЗО (сложения) которого подключен к первому (неподвижному) контакту переклю чателя 9 со средним положением, второй (неподвижный) контакт которого подключен к второму счетному входу (вычитания) реверсивного двоичного счетчика, а третий (подвижный) контакт - к выходу генератора 10 импуль. сов, выход цифроаналогового преобразователя 4 подключен к неинвертирую щему входу операционного усилителя 11, инвертирующий вход которого соединен с первым контактом второго резистора (К 2) 12 и ш, входами блока 13 резисторов, ш выходов которого соединены с соответствующими ш информационными входами второго коммутатора 6, выход которого подключен к выходу операционного усилителя 11 и первому контакту третьего резистора (КЗ) 14, второй контакт которого под. 5 О соединен к входу предварительного усилителя 15, первому контакту четвертого резистора (К 4) 16 и второму контакту первого резистора 2, вторые контакты второго резистора, 12 и четвертого резистора 16 подсоединены к общей шине, первый выход предварительного усилителя 15 подключен к первому входу усилителя 17 синхронизации, второй выход - к второму входу усилителя 17 синхронизации, третий выход - к первому входу линии задержки (ЛЗ) 18, четвертый выход - к второму входу линии задержки 18, первый выход которой подключен к первому входу усилителя 19 У, а второй выходк второму входу усипителя 19 У, первый выход которого подсоединен к первой пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ) 20; а второй выход - к второй пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки 20, мишень которой подключена к первому выходу блока 21 управления, первая пластина горизонтального отклонения - к первому выходу усилителя 22 Х, вторая пластина горизонтального отклонения - к второму выходу усилителя 22 Х, вход которого подсоединен к первому выходу блока 123 развертки, первый вход которого подключен к входу внешней синхронизации, а второй вход - к выходу устройства 24 задержки, вход которого связан с выходом элемента 25 2 ИЛИ, первый вход которого связан с первым входом блока 21 управления и первым контактом кнопки 26 "Запись", второй контакт которой соединен с общей шиной, второй вход блока 21 управления связан с выходом блока 5 сравнения и с первым (установка счетчика в ноль) входом двоичного счетчика 3, второй (счетный) вход которого под" ключен к второму входу элемента 25 2 ИЛИ и первому выходу усилителя 27 подсвета, второй выход которого подключен к модулятору запоминающей электронно-лучевой трубки 20, а входк второму выходу блока 23 развертки, третий вход которой подключен к выходу элемента 28 2 И, первый вход которого соединен с выходом усилителя 17 синхронизации, а второй вход - с вторым выходом блока 21 управления.Запоминающий электронно-лучевой осциллограф работает следующим образом.Для записи и последующего отображения ш исследуемых сигналов после мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20 по вертикали условно разбиваются на ш равных зон. Линия нулевого уровня сигнала смещается в середину первой (нижней) зоны мишении производится запись первого исследуемого сигнала, затем линия нулевого уровня сигнала смещается в середину второй зоны мишени и производится5 запись второго исследуемого сигнала и т.д, Таким образом будет записано ш исследуемых сигналов. Число записываемых сигналов устанавливается оператором.10Исследуемые сигналы поступают на ш информационных входов первого коммутатора 1, осуществляющего последовательное подключение каждого сигнала через первый резистор 2 ко входу предварительного усилителя 15, где суммируется с соответствующим напряжением вертикального смещения линии нулевого уровня. Величина смещения определяется уровнем напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 4 и коэффициентом усиления операционного усилителя 11, коэффициент усиления которого зависит от числа записываемых сигналов и определяется 25 величиной одного из резисторов (К 13.1 - К 13.ш) блока 13 резисторов. Выбор резистора обратной связи осуществляется вторым коммутатором 6.В исходном состоянии к входу предварительного усилителя 15 подключен исследуемый сигнал, поступивший на первый вход первого коммутатора 1. Пусть необходимо записать на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20 ш исследуемых сигналов. Подключают генератор 10 импульсов переключателем 9 к первому счетному входу (сложения) двоичного реверсивного счетчика 8 устанавливают его в сос 140 тояние, соответствующее записи ш исследуемых сигналов. В результате кодовое слово, поступившее с выхода этого счетчика на вход второго коммутатора б, управляет подключением со 45 ответствующего резистора (К 13.ш) бло.чка резисторов 13 вцепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 11, устанавливая таким образом коэффициент усиления операционного усилителя. Начальное напряжение (фиг. 2.И 9.1) с выхода цифроаналогового преобразователя 4 усиливается операционным усилителем 11 и суммируется на входе с первым исследуемым сигналом, смещая его в середину пер вой (нижней) зоны мишени запоминаю" щей электронно-лучевой трубки 20. В момент нажатия кнопки 26 "Запись" на первом выходе блока 21 управленияформируется положительный импульс(фиг. 2.И 2), поступающий на мишеньзапоминающей электронно-лучевой трубки 20 для стирания записанной наней информации. В момент отпусканиякнопки 26 "Запись" на втором выходеблока 21 управления формируется уровень логической единицы (фиг. 2,ИЗ),поступающий на второй вход элемента28 2 И, разрешая прохождение импульсов синхронизации (Фиг. 2, И 5) с выхода усилителя 17 синхронизации через элемент на третий вход блока 23развертки. По положительному Фронтуимпульса (Фиг. 2, И 1), формируемогокнопкой 26 "Запись" (момент отпускания.кнопки), поступающего через элемент 25 2 ИЛИ на вход устройства 24задержки, на выходе этого устройствас задержкой на время от момента отпускания кнопки 26 "Запись" формируется отрицательный импульс (Фиг.2.И 4)выводящий из блокировки блок 23 развертки. По положительному фронту импульса синхронизации на первом выходе блока 23 развертки формируется линейно нарастающее напряжение (фиг,2,Иб), поступающее через усилитель 22 Хна горизонтально отклоняющие пластинызапоминающей электронно-лучевой трубки 20, вызывая отклонение луча записипо горизонтальной оси мишени этойтрубки. На втором выходе блока 23развертки Формируется импульс подсвета, поступающий на вход усилителя27 подсвета, а со второго выходаэтого усилителя на модулятор запоминающей электронно-лучевой трубки 20осуществляя подсвет рабочего участка линейно нарастающего напряжения,Таким образом, первый исследуемыйсигнал с третьего и четвертого парафазных выходов, поступающий черезлинию 18 задержки и усилитель 19 Уна вертикально отклоняющие пластинызапоминающей электронно-лучевой трубки 20, записывается в первой зонемишени этой трубки. Положительнымфронтом импульса подсвета (фиг,2,И 7)с первого выхода усилителя 27 подсвета переключается двоичный счетчик3 и его состояние увеличивается наединицу. В результате ко входу предварительного усилителя 15 подключается первым коммутатором 1 второйисследуемый сигнал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 про5 13808исходит увеличение напряжения (фиг.2,И 9.2). Зто напряжение суммируетсяпосле усиления дифференциальным усилителем 11 на входе предварительного5усилителя 15 с вторым исследуемымсигналом и смещает линию нулевогоуровня этого сигнала в середину второй зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Положительный Фронт импульса подсвета (фиг.2.И 7.), поступающего через элемент25 2 ИЛИ на вход устройства 24 задержки, запускает это устройство, Навыходе устройства 24 задержки черезвремя 9 формируется отрицательныйимпульс (Фиг. 2, И 4), выводящий изблокировки блок развертки, и в моментсинхронизации второй исследуемый сигнал записывается во вторую зону мишени запоминающей электронно-лучевойтрубки 20. Задержка разблокировки раз.вертки необходима для подготовки цифроаналогового преобразователя 4,двоичного счетчика 3, операционногоусилителя 11 и блока 23 развертки кповторному запуску на время переходных процессов, Аналогично будет записан третий исследуемый сигнал, четвертый,т-ый. После записи в т-юзону мишени запоминающей электроннолучевой трубки ш-го исследуемого сигнала положительным фронтом импульсаподсвета (Фиг. 2, И) с первого выхода усилителя 27 подсвета переключается двоичный счетчик 3 и его состояние увеличивается на единицу. В результате кодовое слово с выходовдвоичного счетчика 3, поступающее напервые входы блока 5 сравнения, рав 40но кодовому слову, поступающему навторые входы этого блока с выходадвоичного реверсивного счетчика 8. В.момент равенства этих кодовых словна выходе блока 5 сравнения формируется отрицательный импульс (фиг.2,И 8), поступающий на второй вход блока 21 управления, на втором выходекоторого устанавливается уровень логического нуля (Фиг. 2, ИЗ), блокирующий прохождение синхроимпульсов 50с выхода усилителя 17 синхронизациичерез элемент 28 2 И на третий входблока 23 развертки, исключая тем самым последующие запуски блока 23 раз.вертки, а следовательно, запись исследуемых сигналов, Отрицательныйимпульс с выхода блока 5 сравненияпоступает также на первый вход двоичного счетчика 3, возвращая его в начальное состояние. В результате ко входу предварительного усилителя 15 подключается первый исследуемый сигнал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 4 устанавливается начальное напряжение (Фиг. 2, И 9), смещающее линию нулевого уровня первого исследуемого сигнала в середину первой зоны мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 20. Для следующей записи ш исследуемых сигналов необходимо нажать кнопку 2 б "Запись". Отображение выполняется постоянно, т.е. режим записи и стирания записанной информации выполняется при включенном прожекторе воспроизведения. Оператор может наблюдать последовательное появление сигналов на экране запоминающей электронно-лучевой труб. ки 20, т.е. вначале высвечивается один исследуемый сигнал (записанный в первую зону мишени), затем два (записанные первый - в первую зону мишени, а второй - во вторую зону мишени) и т.д.Таким образом, на мишень запоминающей электронно-лучевой трубки может быть запиСано ш исследуемых сигналов, положение каждого сигнала на поверхности. мишени определяется автоматически в зависимости от числа записываемых сигналов: первый исследуемый сигнал записывается в нижней зоне мишени, последний - в верхней.Число одновременно записываемых сигналов определяется параметрами трубки (размер экрана, толщина линии луча записи) и возможностями оператора обработать полученную информацию за короткое время (время воспроизведения в запоминающих электронно-лучевых трубках ограничено). Формула изобретения Запоминающий электронно-лучевой осциллограф, содержащий предварительный усилитель, первый выход которого подключен к первому входу усилителя синхронизации, второй выход - к второму входу усилителя синхронизации, третий выход - к первому входу линии задержки, а четвертый - к второму входу линии задержки, первый выход которой соединен с первым входом усилителя У, а второй выход - с вторым входом усилителя У, первый выходкоторого подключен к первой пластине вертикального отклонения запоминающей электронно-лучевой трубки, а второй выход - к второй пластине вертикального отклонения запоминаю 5 щей электронно-лучевой трубки, первая пластина горизонтального отклонения которой подключена к первому выходу усилителя Х, вторая пластина горизон .тального отклонения - к второму выходу усилителя Х, вход которого подсоединен к первому выходу блока развертки, первый вход которого подсое-. динен к входу внешней синхронизации, а второй выход - к входу усилителя подсвета, второй выход которого соединен с модулятором запоминающей электронно-лучевой трубки, первый выход блока управления подключен к мишени запоминающей электронно-лучевой трубки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейон снабжен четырьмя резисторами, двоичным счетчиком, цифроаналоговым преобразователем, блоком сравнения, вторым коммутатором, блоком индикации, реверсивным двоичным счетчиком, переключателем со средним положением, генератором импульсов, операционным усилителем, блоком резисторов, элементом 2 И, элементом 2 ИЛИ, блоком задержки, кнопкой Запись", первым коммутатором, ш информационных входов которого подключены к соответствующим входным клеммам, выход в , к первому контакту первого резистора, и входов управления - к соответствующим и выходам двоичного счетчика и входам цифроУ40 аналогового преобразователя и первым и входам блока сравнения, вторые и входов которого связаны с соответствующими и входами управления второго коммутатора, п входами блока индикации и п выходами реверсивного1 двоичного счетчика, первый счетныйвход (сложения) которого подключен кпервому (неподвижному) контакту переключателя со средним положением, второй (неподвижный) контакт которогоподключен к второму счетному входу.выход цифроаналогового преобразователя подключен к неинвертирующемувходу операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединенс первым контактом второго резистора и т входами блока резисторов, швыходов которого соединены с соответствующими ш информационными входа.ми второго коммутатора, выход которого подключен к выходу операционного усилителя ипервому контактутретьего резистора, второй контакткоторого подсоединен к входу предварительного усилителя, первому контакту четвертого резистора и второму контакту первого резистора, вторые контакты второго и четвертогорезисторов подключены к общей шине,первый вход двоичного счетчика соединен с выходом блока сравнения ивторым входом блока управления, второй выход которого подключен к второму входу элемента 2 И, первый входкоторого подключен к выходу усилителя синхронизации, а выход - к третьему входу блока развертки, второйвход которого подсоединен к выходублока задержки, вход которого подключен к выходу элемента 2 ИЛИ, первыйвход которого соединен с первым вхо"дом блока управления и первым контактом кнопки "Запись",второй контакткоторой соединен с общей шиной, второйвход элемента 2 ИЛИсоединен с первымвыходом усилителя подсвета и вторым1385081 Составитель В.Григорьеват Техред Г 1.Дидык Коррек ейи актор оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная Заказ 1410/43 ВНИИПИ по 113035,Тираж 77 Государстве елам изобрет осква, Ж,Подписиого комитета СССРий и открытийаушская наб., д. 4/5