Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью
(54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ
С АСИНХРОННОЙ ЗАПИСЬЮ
Изобретение относится к электроизмернтельной технике и может быть использозано в широкополосных измерительных системах.
Наиболее близким к изобретению . по технической сущности является стробоскопический цифровой осицллограф с асинхронной записью, содержащий стробоскопический смеситель, первый вход которого соединен с щиной исследуемого сигнала и входом формирователя синхроимпульсов, выход - с входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с первым выходом генератора стробимпульсов, вторым выходом подключенного к первому входу формирователя импульсов управляемой длительности, второй выход которого связан с первым входом триггера,,второй вход - с выхо" щ дом формирователя импульсов фиксированной длительности, а первый выход - с управляющим входом первого ключа, сигнальный вход которого сое2 динен с выходом первого источника ка, а выход - с первым выводом кон денсатораа, второй вывод которого подключен к вине нулевого потенциала, причем выход формирователя синхроимпульсов связан с входом формирователя импульсов фиксированной длительности, а выход аналого-цифрового преобразователя - с информационным входом оперативного запоминающего блока, первый и второй выходы которого соединены с входами цифро-аналоговых преобразователеж вертикального и горизонтального отклонения, выходами подключенных к входам индикатора.fE).
Ф
Недостатком этого устройства яв-. ляется низкая точность записи исследуемого сигнала, обусловленная непинейностью развертки и погрешнортью калибровки элементов, испольЗуемых для получения напряжения развертки. ния, генератора 6 стробимпульсов, Формирователя 7 импульсов управляемой длительности, первого и. второго ключей 3 и 9, оперативного запоминаю-щего блока (ОЗБ) 10, индикатора 1Т, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 12 горизонтального отклонения, формирователя 13 синхроимпульсов, формирователя 14 импульсов фиксированной длительности, конденсатора 15, нуль-органа 16, цифрового измерителя
17 временных интервалов и триггера .18
Устройство работает следующим образом.
Пусть необходимо произвести асинхронную запись участка исследуемого сигнала U> длительностью ТР Фиг.2
Т - время опережения запуска раэверт. ки, 0 - уровень синхронизации. Величины Тр, Т "и 0 выбираются. оператором до запуска устройства.
Блок 13 формирует синхроимпульсы при переходе положительного исследуемого сигнала Ок через уровень синхронизации U в момент времени t . Каждый синхроимпульс запускает блок 14, формирующий импульсы постоянной длительности ТФ=Тр - Т . Генератор 6 стробимпульсов работает асинхронно относительно исследуемого сигнала и стробы могут попадать в любую точку:исследуемого сигнала, Результаты стробирования с выхода смесителя 1 подаются на вход АЦП 2, преобразуются в код и после определения адреса момента стробирования и установки соответствующего кода на адресных входах ОЗБ 10 поступают на информационный вход ОЗБ 10;
Одновременно стробимпульсы запускают формирователь 7 импульсов управляемой длительности, который возвращается в исходное состояние спадами импульсов формирователя 14.
Длительность выходных импульсов
Т формирователя 7 для любого момента t. (t, < tÄ t ) равна
Т Т (t1 t )
Конденсатор 15 в исходном состоянии разряжен до нуля, ключи 8 и 9 разомкнуты. На время действия импульса Т ключ 8 замыкается, конденсатор 15 емкостью С начинает заряжать" ся током 11 от источника 3 тока.
Для каждого строба, поступившего в момент времени t, напряжение на
1 конденсаторе 15 принимает значение
3 960636 4
Целью изобретения является повышение точности записи исследуемого сигнала.
Эта цель достигается тем, что . стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронйой записью, содержащий стробоскопический смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом формирователя синхроимпульсов, вы- 30 ход - с входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с первым выходом генератора стробоимпульсов, вторым выходом подключенного к первому входу формирователя импуль- 1S сов управляемой длительности, второй выход которого связан с первым входом триггера, второй вход - с выходом формирователя импульсов фиксированной длительности, а первый выход - с управляющим входом первого ключа, сигнальный вход которого соединен с выходом первого источника тока, а выход - с первым выводом конденсатора, второй вывод которого под- .ключен к шине нулевого потенциала, причем выход формирователя синхроимпульсов связан с входом формирователя импульсов фиксированной длительности, а выход аналого-цифрового преобразователя - с информационным входом оперативного запоминающего блока, первый и второй выходы которого соединены с входами цифро-аналоговых преобразователей вертикального и горизонтального отклонения, выходами подключенных к входам индикатора, снабжен вторым источником тока, вторым ключом, нуль-органом и цифровым измерителем временных интервалов, выход которого связан с адресным вхо46 дом оперативного запоминающего блока, а вход - со вторым выходом триггера, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа, а первый выходс управляющим входом второго ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу второго источника тока, а выход - к входу нуль-органа и выходу первого ключа.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма.
Устройство состоит из стробоскопического смесителя 1, аналого-цифрового преобразователя (АЦИ) 2„ первого и второго источников 3 и 4 тока, цифро-аналогового преобразователя 5 (ЦАП) вертикального отклоне5 4606 спадом импульса формирователя 7 опрокидывается триггер 18, замыкается ключ 9, а ключ 8 размыкается. Конденсатор 15 начинает разряжаться от источника 4 тока током 1 . Момент В полного разряда конденсатора 15 фиксируется нуль-органом 16, который возвращает триггер 18 в исходное состояние при переходе напряжения на конденсаторе 15 через нулевой уро- 16
I вень. Время разряда конденсатора Т> равно т= — = — — P (t)J= — Т1 CQqq С $.» Г 1 7.q
Х Т 1 С Р «1 Р
- 1 (t„- „), где — ТР- - величина посТоянная, а Ъ
;т Р величина T„g<(t; - t ) прямо пропорци ональна длительностй ийтервала вре- уф мени между моментами стробирования
t< и моментом начала развертки t
Длительность интервала Ц I (t t ) измеряется при помощи цифрового измерителя 17 интервалов времени, вы- фу ходной код измерителя 17 служит ад" ресом 035 10 для выборки, произведеиной в момент времени t
Стробирование продолжается до за.-: ,полнения всех или определенного ко". личества ячеек ОЗБ 10. После оконча- . ния записи сигнала начинается его воспроизведение, при котором содержимое ОЗБ 10 поступает на ЦАП 12 и 5.
Выходные сигналы ЦАП 12 и 5 подаются на входы трактов горизонтального и вертикального отклонения индикато 1 ра 11.
При измерении длительности интервалаХ„ДТ (t ° - t ) значения, большие
6„114Tp отбрасываются, так как моменты стробирования, соответствующие этим интервалам не находятся внутри промежутка t - й„(фиг. 2).
При Т с Тг происходит опережающая относительно синхроимпульсов запись сигналов U при T Уменьшение результирующей погрешности преобразования-сигналов горизонтального отклонения достигается тем, что результат измерения временного интервала j Цс; - t ) не зависит от температурных временных изменений конденсатора 15. 36 4 Формула изобретения Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью, содержащий стробоскопический емеситель, первый, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом формирователя синхроимпульсов, выход — с входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с первым.выходом генератора стробимпуль" ,сов, вторым. выходом подключенного к первому входу формирователя импульсов управляемой длительности, второй вы.ход которого связан с первым входом триггера, второй вход - с выходом формирователя импульсов фиксирован; ной длительности, а первый выхбДс управляющим входом первого ключа, сигнальный чход которого соединен с выходом перь го источника тока, à выход - с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала, причем вы;ход формирователя синхроимпульсов . ;связан с входом формирователя импульсов фиксированной длительности, а выход аналого-цифрового преобразова-. теля - с информационным входом оперативного запоминающего блока, первый и второй выходы которого соединены с входами цифро-аналоговых преобразо .вателей вертикального и горизонталь1 ;ного отклонения,. выходами подключен" ,ных к входам индикатора, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения точности записи, он снабжен вторым источником тока, вторым ключом, нуль-органом и цифровым измерителем временных интервалов, выход которого связан с адресным входом оперативного запоминающего блока, а вход - с вторым выходом триггера, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа, а первый выход - а управляющим входом второго ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу второго источ" ника .тока, а выход - к входу нульоргана и выходу первого ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе :1, Авторское свидетельство СССР tl 834530, кл. С 01 R 13/20, 1978 (прототип). 960636 ФйаЕ СоставитеМь 8. Лившиц Редактор Н. Пушненкова Техред 3. Палий Корректор:.В. Бутяга Заказ 7254/50 Тираж 717 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, N-35, Раушская наб, д..4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
