Цифровой осциллограф

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - обеспечение автоматической индикации регистрации сигнала в режиме послезапуска - достигается введением в цифровой осциллограф генератора 6 прямоугольных импульсов , коммутатора 7, элемента И 5 и элемента 4 памяти. Цифровой осциллограф содержит также блок 1 масштабирования , шину исследуемого сигнала, блок 2 запоминания и отображения, блок 3 синхронизации и развертки, индикатор 8. В описании изобретения дана структурная схема блока синхронизации и развертки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g С 01 R 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТИРытиям

ПРИ OEHT СССР (21) 4635381/21 (22) 12.01.89 (46) 07.01.91. Бюл. Р 1 (72) Б.Н.Лисенков, В.M.Íåìèðîâñêèé и Ъ.М.Синькевич (53) 621.317.3 (088.8) (56) Беннет Ив. Цифровые запоминаю. щие осциллографы. — Электроника, CHIA, 1985, Р 19, с.84 — 85, (54) ЦИФРОВОЙ ОСЦИЛЛОГРА ь (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - обеспечение автоматической

„„SU„„1-619181 A 1

2 индикации регистрации сигнала в режиме послезапуска — достигается введением в цифровой осциллограф генератора 6 прямоугольных импульсов, коммутатора 7, элемента И 5 и элемента 4 памяти. Цифровой осциллограф содержит также блок 1 масштабирования, шину исследуемого сигнала, блок 2 запоминания и отображения, блок 3 синхронизации и развертки, индикатор 8. В описании изобретения дана структурная схема блока синхронизации и развертки. 1 з.п.h-лы, 2 ил.

1619181

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке порта" тивных цифровых осциллограАов.

Цель изобретения — повышение точности и сокращение времени регистрации за счет автоматической индикации . регистрации сигнала в режиме послезапуска. 10

11а фиг.1 изображена структурная схема цифрового осциллограАа; на фиг.2 — структурная схема блока синхронизации и развертки.

Цифровой осциллограф содержит 15 блок 1 масштабирования сигнала, блок

2 запоминания и отображения, блок 3 синхронизации и развертки, элемент 4 памяти, элемент И 5, генератор 6 прямоугольных импульсов, коммутатор 20

7 и индикатор 8 "Готов".

Вход блока 1 масштабирования сигнала соединен с шиной исследуемого сигнала. Первый выход блока 1 масштабирования сигнала подключен к 25 первому входу блока запоминания и отображения, а второй выход — к вхоху блока 3.синхронизации и развертки. Первый выход последнего соединен с вторым входом блока запоминания и 30 отображения, а второй выход — с вторым входом элемента 4 памяти.

Первый вход элемента 4 памяти подключен,к выходу,блока 2 запоминания и отображения. Выход элемента 4 35 памяти соединен с первым входом элемента И 5, выход которого соеди-нен с управляющим входом коммутатора 7. Первый информационный вход коммутатора 7 подключен к второму выходу блока 3 синхронизации и развертки и второму входу элемента 4 памяти, а второй инАормациоиный вход — к выходу. генератора 6 прямоугольных импульсов. Выход коммутато- 45 ра 7 соединен с входом индикатора 8

"Готов". При этом вход элемента И 5 . соединен с третьим выходом блока 3 синхронизации и развертки.

В состав блока 1 масштабирования сигнала входит аттенюатор, с помощью которого осуществляется изменение входного уровня сигнала, переключатель и широкополосный усилитель постоянного тока типа ОЗ-ОБ.

Блок 2 запоминания и отображения содержит аналого-циАровой лреобразователь, оперативное запоминающее устройство сп схемой управления и отоб— ражающее устройство. Режимы предзапус ка и посл е з апус ка опр еделяют с я параметрами блока 2 (Аиг.1), в частности структурой счетчика.

Оперативное запоминающее устройство со схемой управления включает микросхемы 537РУЗБ, 564ИЕ10, 564ЛЛ9, 564ЛИ5, 564ТИ2. Отображающее устройс- тво состоит из матричной индикаторной памяти, дешиАратора строк и дешифратора столбцов. Конструктивно отображающее устройство выполнено в виде модуля ИМГ-1, при этом первый вход блока запоминания и отображения (фиг.1) соответствует входу ППК, вход блока 2 — входу адресного счетчика, а выход — выходу переполнения адресного счетчика.

Блок 3 синхронизации и развертки включает кварцевый генератор 9,.элемент И 10, триггер 11, компаратор 12, потенциометр 13 "Уровень", счетчик

14 с управляемым коэААицнентом деления, переключатель 15 Время/деление", счетчик 16 длины развертки и кнопку 17 "Пуск".

Выход кварцевого генератора 9 соединен с первым входом элемента И 10, второй вход которого подключен к выходу триггера 11, который является вторым выходом блока 3 синхронизации и развертки, Первый вход триггера 11 соединен с выходом компаратора

12, а второй через кнопку 17 "Пуск"— с шиной сигнала "Пуск", Первый вход компаратора 12 является входом блока

3 синхронизации и развертки а второй вхоц подключен к подвижному контакту потенциометра 13 "Уровень". Выход элемента И 10 соединен со счетным входом счетчика 14 с управляемым коэффициентом деления. Сигнальные выходы переключателя 15 "Время/деление" подключены к соответствующим управляющим входам счетчика 14 с управляемым коэффициентом деления. Управляющий выход переключателя 15 является третьим выходом блока 3. синхронизации и развертки. При этом на медленных развертках на выходе блока

3 устанавливается высокий логический уровень, а на быстрых развертках— низкий логический уровень. Выход счетчика 14 подключен к счетному входу счетчика 16 и является первым выходом блока 3 синхронизации и развертки. Установочный вход счетчика

16 соединен с выходом триггера 11 и

19181 6

55 нием индикатора 8 и появлением но вого изображения оператором не ощущается и не приводит к ошибкам в работе.

5 16 вторым выходом блока 3, а выход счет.чика 16 соединен с третьим входом элемента И tO.

Элемент 4 памяти (фиг.1) выполнен на основе триггера. При этом первый вход элемента 4 является установочным, а второй вход — тактирующим.

Генератор 6 прямоугольных импульсов включает операционный усилитель и времязадающую RC-цепь.

Коммутатор 7 выполнен по микросхеме 564КП1. Индикатор 8 "Готов" представляет собой усилительный каскад типа "общий„ эмиттер" (транзистор 2Т31 17), в коллекторной цепи которого включен светодиод АЛ307.

Счетчик 14 представляет собой микросхему 564ИЕ15.

Осциллограф работает. следующим образом.

С помощью блока 1 масштабирования устанавливают необходимый уровень исследуемого сигнала, который поступает на первый вход блока. 2 запоминания и отображения. Одновременно с второго выхода блока 1 исследуемый сигнал поступает на вход блока 3 синхронизации и развертки. Когда этот сигнал становится равным постоянному уровню, установленному потенциометром 13 "Уровень", компаратор

t2 вырабатывает синхроимпульс, который устанавливяет триггер 11 в рабочее положение. Выходной сигнал триггера 11 принимает высокий логический уровень и разрешает прохождение сигнала кварцевого генератора 9 через.элемент И 10 на счетный вход счетчика 14 с управляемым коэффициентом деления. Коэффициент счетчика

14 устанавливают переключателем 15 в соответствии с желаемой величиной коэФФицдента развертки, цифрового ос-,, циллографа. В результате после формирования синхроимпульса на выходе счетчика 14, который является первым выходом блока 3 синхронизации и раз.вертки, формируется стробирующий импульсный сигнал, определяющий частоту

: дискретизации (коэффициент развертки) осциллографа. Этот сигнал поступает также на счетный вход счетчика 16.

После переполнения последнего, объем памяти которого определяет длину развертки, сигнал с выхода переполнения этого счетчика закрывает элемент

И 10 и поступление импульсов на первый выход блока 3 прекращается. Что5

40 бы подготовить блок 3 к работе, необходимо нажать кнопку 17 "Пуск".

При этом выходной сигнал триггера 11 (сигнал "Готов"- принимает низкий логический уровень — логический "0") устанавливает счетчик 16 в исходное состояние и тем самым устраняет блокировку элемента И 10.

Под действием стробирующих импульсов с первого выхода блока 3 синхронизации и развертки блок 2 запоминания и отображения преобразует мгновенные значения исследуемого сигнала в цифровой код, запоминает их и после накопления полного массива данных отображает запомненный сигнал на экране осциллографа. Для записи в память осциллографа нового сигнала нажимают кнопку 17 "Пуск", подготавливая тем самым осциллограф к работе. Указанным образом осуществляется работа цифрового оспиллографа в однократном режиме работы, включая режимы предзапуска и послезапуска.

Индикация регистрации сигнала в режиме послезапуска осуществляется следующим образом. Па быстрых развертках (длительность развертки т <.1с) на третьем выходе блока 3 синхрони— зации и развер. ки имеет место низкий логический уровень, который устанавливает постоянный HHcoicHA уровень на выходе элемента И 5. При этом коммутатор. 7 подключает второй выход! блока 3 к индикатору 8. "Готов" и управление работой последнего, производится триггером 11, После нажатия кнопки 17 "Пуск" на втором выходе блока 3 устанавливается низкий логический уровень, который через коммутатор 7 включает индикатор

8, что свидетельствует о готовности прибора к записи сигнала.

При формировании компаратором 12 синхроимпульса на втором выходе блока 3 появляется высокий логический уровень, который выключает индикатор

8 "Готов". Практически сразу после выключения индикатора 8 (.:енее 1 c) появляется на экране осциллографа новос изображение сигнала. Короткий временной промежуток между включе1619181

На медленных развертках (Т ъ 1с)

Р на второй вход элемента И 5 с третьего выхода блока 3 поступает сигнал высокого уровня. Этот сигнал устра5 няет блокировку элемента И 5, в результате чего элемент 4 памяти уп-. равляет на этих развертках компара: тором 7. Включение элемента 4 памяти производится перепадом напряжения 10 с низкого логического уровня на вы-. сокий на втором выходе блока 3. Момент перепада соответствует моменту формирования синхроимпульса. При этом на выходе элемента 4 памяти устанавливается высокни уровень, который выключается си."налом с выхода блока 2 об окончании операции записи исследуемого сигнала в память осциллографа. Высокий логический уро- 2б вень на выходе элемента 4 сохраняется на время от момента формирования синхроимпульса до момента появления нового изображения, т.е. на то вре.мя; когда оператор не должен прибе-. 25 гать к помощи органов управления осциллографом. При одновременном появлении сигналов высокого уровнй на входах элемента И 5 он формирует. управляющий сигнал, которыи переклю- gQ чает коммутатор 7. Это значит, что на время появления сигнала высокого уровня. на выходе элемента.4 памяти коммутатор 7 пропускает на индикатор

8 "Готов" импульсный сигнап с генератора б. При .этом индикатор 8 начинает мерцать с частотой„ которая ог.— ределяется генератором б, например

3 Гц. . Н а медл енной развертках (Т р 0 1с) индикатор 8 "Готов" включается после нажатия на кнопку 17 "Пуск" (фиг.2), что свидетельствует v готовности осциллографа к записи нового сигнала. После формирования синхроимпульса .и запуска осциллографа, независимо от режима запуска (послезапуска или предзапуска), индикатор

8 начинает мерцать до тех нор, пока не закончится запись нового сигнала и на. экране не появится новое изображение. После этого индикатор 8 гаснет.

Формула и зобр ет ения

1. Цифровой осциллограф, содержащий блок масштабирования, вход кото55 рого соединен с шиной исследуемого сигнала, первый выход — с первым входом блока запоминания и отображения, а второй выход — с входом блока синхронизации и развертки, первый выход которого подключен к второму входу блока запоминания и отображенйя, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью увепичвния точности и сокращения времеви регистрации за счет автоматической индикации регистрации сигналя в режиме послезапуска, в него введены генератор прямоугольных импульсов, коммутатор, элемент

И и элемент памяти, первый вход которого соединен с выходом блока запомннания и отображения, второй входс вторым выходом блока синхронизации и развертки, а выход — с первым входом элемента И, выход которого соединен с управляющим- входом коммутатора, первый информационный вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации и развертки, второй информационный вход — с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход -: с входом индикатора, при этом четвертый выход блока синхронизации и развертки соединен с вторым входом элемента И.

2. Ос рялограф по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что блок синхронизации.и развертки содержит кварцевый генератор„ элемент И, триггер, компаратор, потенциометр, счетчик с управляемым коэффициентом. деления, переключатель, счетчик и кнопку, причем выход кварцевого генератора подключен к первому входу элемента

И, третий вход которого соединен с выходом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом счетчика с управляемым коэффициентом деления, управляющие входы, которого подключены к соответствующим выходам переключателя, а счетный вход — к выходу элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, второй вход которого через кнопку подключен к шике "Пуск", а первый вход — с выходом компаратора, первый вход которого соединен с входом устройства, а второй - с средним выводом потенциометра.

13 Кнопка

„Пуск"

Составитель Л.Сорокина

Редактор И. Горная Техред М.яндык .

Корректор C. щекмар

Заказ 44 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССCP

113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101