Способ масштабно-временного преобразования одиночных импульсов на запоминающей электронно-лучевой трубке

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - уменьшение погрешности преобразования. Устр-во, реализующее способ, содержит запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ) 1, генератор 2 импульсов подсвета, генератор 3 развертки записи, элемент задержки 4, коммутаторы 5,6, генератор 7 кадровой развертки, генератор 8 строчной развертки, блок 9 синхронизации, усилитель 10 считывания, блок 11 выборки и хранения, АЦП 12, блок 13 памяти. ЗЭЛТ 1 включает горизонтально и вертикально отклоняющие системы X и Y14, 15, катодно-модуляторный блок 16, сигнальный электрод 17 и мишень 18. Способ заключается в том, что однократной временной разверткой электронного луча производят запись одиночного импульса на мишени 18 в виде потенциального изображения (ПИ) в прямоугольных координатах X, Y, однозначно связанных с координатами амплитуда-время одиночного импульса. Затем производят n раз эл. считывание ПИ электронным лучом, развернутым напряжением в прямоугольный строчный растр. В момент пересечения лучом линии ПИ определяют амплитуды дискретных выборок одиночного импульса и выделяют мгновенное значение развертывающего напряжения произвольной формы, преобразуют его в цифровой код и запоминают. Амплитуды дискретных выборок одиночного импульса определяют по соотв. мгновенным значениям развертывающего напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при регистрации быстропротекающих процессов микропикосекундного диапазона длительностей, исследование которых возможно после масштабно-временного преобразования. Цель изобретения уменьшение погрешности преобразования. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для осуществления описываемого способа. Способ масштабно-временного преобразования одиночных импульсов на запоминающей электронно-лучевой трубке (ЗЭЛТ) заключается в том, что однократной временной разверткой электронного луча производят запись одиночного импульса по мишени ЗЭЛТ в виде его потенциального изображения в прямоугольных координатах X, Y мишени ЗЭЛТ, однозначно связанных с координатами амплитуда-время (U, t) одиночного импульса, производят электрическое считывание потенциального изображения с помощью электронного луча, развернутого напряжением в прямоугольный строчный растр, сканирующего мишень n раз, где n- число дискретных выборок одиночного импульса, в момент пересечения лучом линии потенциального изображения определяют амплитуды дискретных выборок одиночного импульса. При каждом сканировании в момент пересечения лучом линии потенциального изображения выделяют мгновенное значение развертывающего напряжения произвольной формы, преобразуют его в цифровой код и запоминают, а амплитуды дискретных выборок одиночного импульса определяют по соответствующим мгновенным значениям развертывающего напряжения. Устройство содержит ЗЭЛТ 1, генератор 2 импульсов подсвета, генератор 3 развертки записи, элемент задержки 4, коммутаторы 5,6, генератор 7 кадровой развертки, генератор 8 строчной развертки, блок 9 синхронизации, усилитель 10 считывания, блок 11 выборки и хранения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 12, блок 13 памяти, горизонтально и вертикально отклоняющие системы X и Y 14 и 15 ЗЭЛТ 1, катодно-модуляторный блок 16 ЗЭЛТ 1, сигнальный электрод 17, мишень 18 ЗЭЛТ 1. Блок 11 выборки и хранения представляет собой управляемый аналоговый ключ, соединенный с элементом памяти, например с конденсатором. Устройство работает следующим образом. Одиночный импульс поступает на вход устройства, запускает генератор 3 развертки записи, генератор 2 импульса подсвета, проходит через элемент задержки 4, необходимый для компенсации конечного времени срабатывания генераторов 2 и 3, и проходя через коммутатор 6, поступает на вертикально отклоняющую систему Y 15 ЗЭЛТ 1, осуществляя отклонение электронного луча ЗЭЛТ 1 вдоль оси амплитуд. После запуска генератор 2 импульсов подсвета вырабатывает импульс прямоугольной формы, который поступает на катодно-модуляторный блок 16 ЗЭЛТ 1 и осуществляет отпирание электронного луча ЗЭЛТ 1, а генератор 3 развертки записи на своем первом выходе вырабатывает напряжение пилообразной формы, которое через коммутатор 5 поступает на горизонтально отклоняющую систему X 14 ЗЭЛТ 1, осуществляя временную развертку одиночного импульса. При этом на мишени 18 ЗЭЛТ 1 создается потенциальное изображение одиночного импульса. В момент окончания записи генератор 3 развертки записи на своем втором выходе вырабатывает короткий импульс, который поступает на управляющий вход блока 9 синхронизации. Блок 9 синхронизации вырабатывает на своих выходах ряд управляющих сигналов, необходимых для запуска генераторов 7, 8 кадровой и строчной разверток. Генератор 7 кадровой развертки вырабатывает ступенчато-изменяющееся напряжение кадровой развертки, которое через коммутатор 5 поступает на горизонтально-отклоняющую систему X 14 ЗЭЛТ 1, осуществляя n дискретных перемещений электронного луча вдоль оси X и мишени 18 ЗЭЛТ 1 по числу строк считывающего растра (по числу n дискретных выборок). Генератор 8 строчной развертки вырабатывает серию из n импульсов напряжения U_c(t), форма которых не имеет принципиального значения: единственным условием является монотонный характер изменения напряжения U_c(t), что обеспечивается постоянством знака первой производной U'_c(t) в течение длительности строки считывания. Импульсы напряжения строчной развертки с выхода генератора 8 поступают через коммутатор 6 на вертикально отклоняющую систему Y 15 ЗЭЛТ 1, осуществляя перемещение электронного луча вдоль оси Y мишени ЗЭЛТ 1. При этом на мишени 18 ЗЭЛТ 1 формируется считывающий растр прямоугольной формы. Подсвет электронного луча на длительность его прямого хода вдоль строки считывания осуществляется импульсами подсвета, вырабатываемыми блоком 9 синхронизации. Импульсы подсвета поступают в катодно-модуляторный блок 16 ЗЭЛТ 1. В момент достижения электронным лучом линии потенциального изображения в цепи сигнального электрода 17 ЗЭЛТ 1 выделяется токовый импульс-отметка, который поступает на вход усилителя 10 считывания. Усилитель 10 считывания выделяют импульс-отметку, усиливает ее и формирует управляющий сигнал, фронт которого привязан к середине импульса-отметки, несущего информацию о моменте пересечения электронным лучом линии потенциального изображения. По фронту сигнала с усилителя 10 считывания на управляющий вход блока 11 выборки и хранения происходит выделение мгновенного значения развертывающего напряжения. Для обработки информации на ЭВМ необходимо преобразование мгновенного значения напряжения в цифровой код. Для осуществления этой операции или для измерения необходимо запоминание мгновенного значения развертывающего напряжения, что осуществляется конденсатором блока 11 выборки и хранения. Напряжение U_c(τ₂) поступает на вход АЦП 12 и преобразуется им в цифровой код. С выхода АЦП 12 цифровые коды мгновенных амплитуд строчной развертки U_c(t_i), равные амплитудам дискретных выборок регистрируемого сигнала U_i, переписываются в блок 13 памяти, выход которого является информационным выходом устройства. Запись цифровых кодов в блок 13 памяти осуществляется по спаду импульса с выхода усилителя 10 считывания. Длительность импульса, вырабатываемого усилителем 10 считывания, определяется быстродействием АЦП 12. Наличие блока 11 выборки и хранения исключает погрешность преобразования мгновенных значений амплитуд строчной развертки U_c(t_i) в цифровой код, которая может возникнуть вследствие апертурной неопределенности реальных АЦП. С выхода блока 13 памяти цифровая информация о форме исследуемого сигнала может быть в ЭВМ для окончательной обработки.

Формула изобретения

Способ масштабно-временного преобразования одиночных импульсов на запоминающей электронно-лучевой трубке (ЗЭЛТ), заключающийся в том, что однократной временной разверткой электронного луча осуществляют запись одиночного импульса на мишень ЗЭЛТ в виде потенциального изображения в прямоугольных координатах X, Y мишени ЗЭЛТ, однозначно связанных с координатами амплитуда-время, осуществляют считывание потенциального изображения развернутым в прямоугольный строчный растр электронным лучом, сканирующим мишень ЗЭЛТ n раз, где n число дискретных выборок, и при каждом сканировании в момент пересечения электронным лучом линии потенциального изображения осуществляют выделение мгновенных значений дискретных выборок, преобразование их в цифровой код с последующим запоминанием, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, осуществляют выделение мгновенных значений амплитуд дискретных выборок развертывающего напряжения произвольной формы, равных амплитудам дискретных выборок одиночных импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---