Осциллограф
Использование: осциллограф к радиоизмерительной технике. Сущность изобретения: осциллограф содержит блок 3 отклонения, электронно-лучевую трубку 4, интегратор 5, коммутатор 6, блок 7 развертки, линию задержки 11 и блок 9 синхронизации, вход которого соединен с шиной синхронизации, а выход блока 9 синхронизации соединен с входом линии задержки 11, первый вход коммутатора 6 соединен с выходом блока 3 отклонения, вход которого соединен с шиной измеряемого сигнала. Осциллограф также содержит генератор 10 и компаратор 1, выход которого соединен с третьим входом электронно-лучевой трубки 4, выходы коммутатора 6 и блока 9 синхронизации соединены соответственно с первым и вторым входами интегратора 5, выход которого соединен с входом компаратора 1, выход блока 9 синхронизации через генератор 10 соединен с вторым входом коммутатора 6, а выход линии задержки 11 через блок 7 развертки соединен с первым входом электронно-лучевой трубки 4, второй вход которой соединен с выходом блока 3 отклонения. 2 ил.
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в осциллографии.
Известен осциллограф [1]. Однако, данное устройство характеризуется большой погрешностью измерений, обусловленной дрейфом осциллограммы. Наиболее близким техническим решением к изобретению является осциллограф [2], содержащий вольтметр, интегратор, блок отклонения, два коммутатора, электронно-лучевую трубку, блок развертки, блок синхронизации, два стробоскопических преобразователя и линию задержки, выход которой подключен к первым входам первого и второго стробоскопического преобразователей, входы блока развертки и линии задержки подключены к выходу блока синхронизации, вход которого подключен к шине синхронизации, первый выход блока развертки подключен к первому входу второго коммутатора и второму входу второго стробоскопического преобразователя, а второй выход блока развертки подключен к вторым входам первого и второго коммутаторов, выход второго стробоскопического преобразователя подключен к третьему входу второго коммутатора, первый и второй входы электронно-лучевой трубки подключены к выходам соответственно второго и первого коммутаторов, первый вход первого коммутатора и второй вход первого стробоскопического преобразователя подключены к выходу блока отклонения, первый вход которого подключен к шине измеряемого сигнала, выход первого стробоскопического преобразователя подключен к третьему входу первого коммутатора и входу интегратора, а выход интегратора подключен к входу вольтметра и второму входу блока отклонения. На центральной горизонтальной риске экрана прототипа формируется яркостная метка, через которую проходит осциллограмма сигнала (измеряемого). Вольтметром измеряется напряжение измеряемого сигнала в точке осциллограммы, в которой расположена яркостная метка. Однако, прототип имеет ряд недостатков: Во-первых, наводки от сети питания переменного тока на блок отклонения и шину измеряемого сигнала приводят к периодическому перемещению осциллограммы по вертикали, причем следующая цепь: "выход блока отклонения - второй вход первого стробоскопического преобразователя - интегратор - второй вход блока отклонения" - не обеспечивает стабилизации положения осциллограммы на экране, так как значения наводок изменяются от одной к другой реализации осциллограммы (каждая реализация осциллограммы формируется в процессе одного импульса развертки); Во-вторых, ширина осциллограммы измеряемого сигнала имеет большую величину, чем ширина одной реализации осциллограммы, что поясняется следующим. Мгновенное значение шумового напряжения на втором входе первого стробоскопического преобразователя различно в моменты поступления разных импульсов на первый вход. Среднее значение модуля напряжения шума на выходе блока отклонения вызывает перемещение осциллограмм по вертикали на величину 3d, где d - ширина линии развертки, формируемой при подаче следующих сигналов на электронно-лучевую трубку; нулевого напряжения на первый вход вертикального отклонения и пилообразного импульса развертки на второй вход развертки. В результате, за счет имеющегося на выходе блока отклонения шумового сигнала напряжение на выходе интегратора непрерывно меняется, приводя к различному сдвигу по вертикали каждой реализации осциллограммы по отношению к среднему положению. При частоте следования измеряемого сигнала более 500 Гц оператор видит на экране осциллограмму с шириной, превышающей ширину одной реализации осциллограммы измеряемого сигнала в 2 раза. В-третьих, за счет различного сдвига реализаций осциллограмм по вертикали, возникающего вследствие шума на выходе блока отклонения, при частоте следования измеряемого сигнала 10 - 20 Гц оператор наблюдает непрерывно перемещающуюся по вертикали осциллограмму, что усложняет процесс измерений. В-четвертых, непроизводительно используется ресурс катода электроно-лучевой трубки, так как для формирования разных несовпадающих реализаций осциллограмм используется непрерывная эмиссия катода электронно-лучевой трубки. В-пятых, контраст осциллограммы на фоне экрана недостаточен, так как в результате несовпадения разных реализаций осциллограмм их световое излучение не суммируется. Цель изобретения - уменьшение ширины линии осциллограммы, упрощение процесса измерений, увеличение ресурса электронно-лучевой трубки, повышение яркости и контрастности осциллограммы. Поставленная цель достигается тем, что в осциллограф, содержащий блок отклонения, электронно-лучевую трубку, интегратор, коммутатор, блок развертки, линию задержки и блок синхронизации, вход которого соединен с шиной синхронизации, а выход блока синхронизации соединен с входом линии задержки, первый вход коммутатора соединен с выходом блока отклонения, вход которого соединен с шиной измеряемого сигнала, введены генератор и компаратор, выход которого соединен с третьим входом электронно-лучевой трубки, выходы коммутатора и блок синхронизации соединены с соответственно первым и вторым входами интегратора, выход которого соединен с входом компаратора, выход блока синхронизации через генератор соединен с вторым входом коммутатора, а выход линии задержки через блок развертки соединен с первым входом электронно-лучевой трубки, второй вход которой соединен с выходом блока отклонения. На фиг. 1 изображена структурная схема осциллографа; на фиг. 2 - сигналы на выходах блоков и шин. На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 - компаратор, 2 - шина измеряемого сигнала, 3 - блок отклонения, 4 - электронно-лучевая трубка, 5 - интегратор, 6 - коммутатор, 7 - блок развертки, 8 - шина синхронизации, 9 - блок синхронизации, 10 - генератор, 11 - линия задержки, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20 - сигналы на выходах соответственно шины 2 измеряемого сигнала, блока 3 отклонения, блока 9 синхронизации, генератора 10, линии 1 задержки, блока 7 развертки, коммутатора 6, интегратора 5, и компаратора 1; t - время. Осциллограф работает следующим образом. Измеряемые импульсы (сигнал 12) с шины 2 измеряемого сигнала поступают на вход блока 3 отклонения, который усиливает и задерживает поступивший на его вход сигнал 12. Сигнал 13 с выхода блока 3 отклонения поступает на второй вход электронно-лучевой 4 трубки и первый вход коммутатора 6. С шины 8 синхронизации на вход блока 9 синхронизации поступает либо измеряемый сигнал 12, либо синхронизирующие импульсы. Вырабатываемые блоком 9 синхронизации импульсы синхронизации (сигнал 14) длительностью 0,05 Tз с выхода блока 9 синхронизации поступают на входы генератора 10 и линии 11 задержки, а также на второй вход интегратора 5. Генератор 10 генерирует на своем выходе прямоугольный импульс длительностью 0,8 Tз фронт которого формируется через время 0,1 Tз после поступления фронта импульса на вход. Линия 11 задержки задерживает входной импульс на время Tз. Сигнал 15 с выхода генератора 10 поступает на второй вход коммутатора 6. Сигнал 16 с выхода линии 11 задержки поступает на вход блока 7 развертки. При поступлении импульса на вход блока 7 развертки он вырабатывает пилообразный импульс развертки. Сигнал 17 с выхода блока 7 развертки поступает на первый вход горизонтальной развертки электронно-лучевой трубки 4. При наличии и отсутствии импульса на втором входе коммутатора 6 его выход соответственно соединен и рассоединен с первым входом. Сигнал 18 с выхода коммутатора 6 поступает на первый вход интегратора 5. Напряжение U1 на выходе интегратора 5 определяется формулой
Формула изобретения
Осциллограф, содержащий блок отклонения, электронно-лучевую трубку, интегратор, коммутатор, блок развертки, линию задержки и блок синхронизации, вход которого соединен с шиной синхронизации, а выход блока синхронизации соединен с входом линии задержки, первый вход коммутатора соединен с выходом блока отклонения, вход которого соединен с шиной измеряемого сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения ширины линии осциллограммы, упрощения процесса измерений, увеличения ресурса электронно-лучевой трубки, повышения яркости и контрастности осциллограммы, введены генератор и компаратор, выход которого соединен с третьим входом электронно-лучевой трубки, выходы коммутатора и блока синхронизации соединены соответственно с первым и вторым входами интегратора, выход которого соединен с входом компаратора, выход блока синхронизации через генератор соединен с вторым входом коммутатора, а выход линии задержки через блок развертки соединен с первым входом электронно-лучевой трубки, второй вход которой соединен с выходом блока отклонения.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2