DE1766727C

DE1766727C - Device for extending the time axis for a measurement signal to be displayed on a screen

Info

Publication number: DE1766727C
Authority: DE
Inventors: Eugen 7500 Karlsruhe Haag
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-04-27

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ver- Es ist auch bekannt, auf einer mehrstrahligen längerung der Zeitachse für ein von Elektronen- Oszillographenröhre gleichzeitig verschiedene Vorstrahlen auf einem Bildschirm darzustellendes Meß- gänge darzustellen. Einzelheiten dieser Vor^ Inge signal mit Hilfe eines Zeilenrasters. sind auf zusätzlichen Hilfsoszillographenröhren ver-The invention relates to a device for It is also known on a multi-beam Extension of the time axis for one of the electron oscilloscope tubes simultaneously different pre-rays to display the measurement processes to be displayed on a screen. Details of this vor ^ Inge signal using a line grid. are on additional auxiliary oscilloscope tubes

Bei Elektronenstrahlröhren ist die Länge der 5 größen darstellbar.With cathode ray tubes, the length of the 5 sizes can be displayed.

Zeitablenkachse auf dem Bildschirm beschränkt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine lückenlose Vorgänge mit vielen Einzelheiten können daher nur Darstellung eines aufzuzeichnenden Vorganges in als Ganzes oder bei Vergrößerung nur in Einzel- mehreren zueinander parallelen und waagerechten heiten betrachtet werden. Treten Signale auf, deren Zeilen zu erreichen. Es soll dabei auch keine Einzelheiten sich in einem bekannten zeitlichen io Verzerrung des dargestellten Signals auftreten.
Abstand von Beginn des Gesamtsignals befinden, ist Eine Einrichtung zur Verlängerung der Zeitachs-. es möglich, sich durch eine verzögerte Zeitablenkung für ein von Elektronenstrahlen auf einem Bildschirm zu behelfen. Bei vielen Vorgängen sind jedoch die mit Hilfe eines Zeilenrasters darzustellendes Meßzeitlichen Abläufe nicht oder nicht ausreichend be- signal ist gemäß der Erfindung dadurch gekennkannt. Es wäre aber insbesondere bei der Speicherung 15 zeichnet, daß ein Zweistrahloszillograph vorgesehen von einmaligen Vorgängen von Vorteil, eine große ist, dessen beide Strahlen abwechselnd die Teilstücke Länge der Zeitachst* zur Verfügung zu haben. des Meßsignals in lückenloser zeitlicher ReihenfolgeTime deflection axis limited on the screen. The object of the invention is to provide a complete process with many details, therefore only a representation of a process to be recorded can be viewed as a whole or, with enlargement, only in individual several parallel and horizontal units. Signals occur that reach their lines. There should also be no details in a known temporal distortion of the signal shown.
Distance from the beginning of the overall signal is a means of extending the time axis. it is possible to make do with a delayed time deflection for one of electron beams on a screen. In many processes, however, the measurement-time sequences to be represented with the aid of a line grid are not or not sufficiently signaled according to the invention. It would be particularly characterized in the storage 15, that a Zweistrahloszillograph provided by one-time operations of advantage is a large, the two beams alternately the portions length of Zeitachst * to have available. of the measurement signal in uninterrupted chronological order

Um große Zeitachsen zu erhalten, wurde bereits untereinander auf den gemeinsamen Bildschirm aufvorgeschlagen (Electronics, 29. November 1963, zeichnen.In order to obtain large timelines, the common screen has already been opened to each other (Electronics, November 29, 1963, drawing.

Artikel von Bruce S. White), die Zeitachse aufzu- ao Der Einsatz der Zweistrahlröhre kann derart vorteilen, d. h. das zu prüfende Signal in verschiedenen gesehen sein, daß ein Kippgenerator für den einen Ebenen untereinander auf dem Oszillographen- der beiden Elektronenstrahlen am Ende der Zeitschirm aufzuzeichnen. Dazu wird der Elektronenstrahl achse (jeweiliger Teilschrieb auf einer Ebene) den der Elektronenstrahlröhre am Ende eines Teil- zweiten Kippgeneratc; für den zweiten Elektronenschriebes schnell und dunkelgesteuert an seine Aus- 35 strahl startet. Während dieser Generator abläuft, gangsstellung zurückgesteuert und gleichzeitig die können die Potentiale des ersten Generators rücky-Ablenkung des Elektronenstrahles um einen der gestellt werden, so daß er nach Ablauf des zweiten nächsten Schreibebewd entsprechenden Betrag ver- wiederum startbereit ist. Dabei lenkt der der stellt. Müssen aber einmalige Vorgänge aufgezeichnet y-Koordinate des Meßsignals entsprechende Signalwerden, bei denen es auf jede Einzelheit des Signals 30 anteil die beiden Elektronenstrahlen in y-Richtung ankommen kann, so besteht die Mc'jlichkeit, daß synchron ab, und der der A'-Koordinate des Meßein interessierendes Merkmal des Signals gerade zi. signals entsprechende Signalanteil ist zeitlich nachdem Zeitpunkt auftritt, zu dem der Elektronenstrahl einander an je eine der beiden AT-Ablenkeinrichtunzurückgestellt wird. Dieses Teil des Signals ist somit gen der Elektronenstrahlröhre geschaltet. In der nicht zu sehen. 35 Zeit, in der einer der Elektronenstrahlen aufzeichnet,Article by Bruce S. White), the time axis on- ao The use of the two-beam tube can be so advantageous d. H. the signal to be tested can be seen in different ways that a ripple generator for the one Levels one below the other on the oscilloscope - the two electron beams at the end of the time screen to record. For this purpose, the electron beam axis (each partial record on a plane) is the the cathode ray tube at the end of a partial second Kippgeneratc; for the second electron writing starts quickly and darkly on its emission. While this generator is running, The initial position is controlled back and at the same time the potentials of the first generator can be deflected backwards of the electron beam to be placed around one of the, so that he after the second The next writing weight corresponding amount is ready to start again. The steers represents. However, if one-off processes have to be recorded, the y-coordinate of the measurement signal corresponds to the signal, in which the two electron beams in the y-direction contribute to every detail of the signal 30 can arrive, there is the certainty that synchronously from, and that of the A 'coordinate of the measurement Interesting feature of the signal just zi. signal's corresponding signal component is later in time Time occurs at which the electron beam is reset to one another at each of the two AT deflectors will. This part of the signal is thus switched towards the cathode ray tube. In the not to see. 35 time in which one of the electron beams records,

Diesen Nachteil versuchten andere bekannte Ein- ist jeweils der andere dunkelgesteuert. Es ist weiterrichtungen dadurch zu beseitigen, daß der Rücklauf hin ein Signal vorgesehen, welches die λ'-Ablenkdes Elektronenstrahls selbst für die Aufzeichnung einrichtung des jeweils dunkelgesteuerten Elektronendes Meßsignals mitverwendet wird, so daß das Meß- Strahls so lange blockiert, bis der andere Elektronensignal mäanderförmig geschrieben ist. Diese mäan- 40 strahl seine maximale Auslenkung erreicht hat und derförmige Schreibweise hat aber wiederum den eine lückenlose oder sich überlappende Aufzeich-Nachteil, daß der Rücklauf des Elektronenstrahls nung erfolgt.Other known inputs attempted this disadvantage, but the other is dark-controlled. It's further directions to be eliminated by providing a signal towards the return which the λ 'deflection Electron beam itself for the recording device of the respective dark-controlled electron end Measurement signal is also used, so that the measurement beam is blocked until the other electron signal is written in a meandering shape. This mäan- beam has reached its maximum deflection and However, this type of notation again has the one gap-free or overlapping recording disadvantage, that the return of the electron beam occurs voltage.

zwar in einer anderen Schreibebene wie der Vorlauf Bei jedem Wechsel von einem Elektronenstrahlalthough in a different writing level than the lead with each change of an electron beam

erfolgt, aber in zum Oszillographenschirm etwa zu dem anderen wird eine Verschiebung der y-Punkt-takes place, but in the oscilloscope screen about the other a shift of the y-point

diagonaler Richtung. Dadurch tritt an den Umkehr- 45 lage vorgenommen, so daß der Vorgang in mehrerendiagonal direction. This results in the reversal 45 being carried out, so that the process in several

punkten des Elektronenstrahls eine Uberdeckung der Ebenen untereinander geschrieben wird. Diesepoints of the electron beam an overlap of the levels is written. This

Vor- und Rückschriebe avf. Weiterhin kann es für Betriebsart kann sowohl mit einem als auch mitForward and reverse writes avf. Furthermore, it can be used for operating mode both with and with

den Betrachter des Oszillographenschirms und damit mehreren y-Kanälen gleichzeitig durchgeführt wer-the viewer of the oscilloscope screen and thus several y-channels can be carried out at the same time

des Meßsignals von Nachteil sein, daß die aus dem den. Bei mehreren Kanälen muß jedoch eine peri-of the measurement signal be disadvantageous that the from the. If there are several channels, however, a peri-

Meßsignal optisch entnommenen Informationen in 50 odische Umschaltung der Kanäle vorgenommenMeasurement signal optically taken information in 50 odic switching of the channels

mäanderförmiger Schreibweise vorliegen. Bei bisher werden.meander-shaped notation. At so far.

bekannten Rasteroszillographen waren also Ein- Soll nach Ablauf der vorgesehenen Stufenzahl desknown raster oscillographs were therefore a target after the intended number of stages of the

strahlröhren verwendet worden, bei denen der Treppengeiicrators für die Verschiebung derRadiation tubes have been used in which the staircase geiicrators for moving the

Elektronenstrahl von dem Ende einer vorhergehen- y-Punktiage eine Wiederholung des GesamtzyklusElectron beam from the end of a previous y-punctuation one repetition of the entire cycle

den Zeile wieder zum Anfang der nächsten Zeile 55 stattfinden, dann kann das Rückstellsignal de»·the line take place again at the beginning of the next line 55, then the reset signal can de »·

zurückgeführt werden mußte. In der für die Rück- Treppe zur neuen Zyklusauslösung verwendethad to be returned. In the one used for the back stairs to initiate a new cycle

führung benötigten Zeit konnte steh das auf zuzeich- werde ,1.The time required for the leadership could be recorded, 1.

nende Signal ebenfalls ändern. Diese Änderung Die erfindungsgemäße Einrichtung wird an Hand wurde jedoch von der Aufzeichnung nicht erfaßt. eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der F i g. 1 bis 3 Bei der anderen bekannten Lösung des Raster- 60 im folgenden näher erläutert. Oszillographen wird, um diesen Verlust von Dar- F i g. 1 stellt ein Meßsignal M dar, welches in drei stellung zu vermeiden, der Elektronenstrahl mit Teile 1, 2 und 3 aufgeteilt ist, die mit der noch Hilfe einer Ablenkspannung von der Form eines zu beschreibenden erfindungsgemäßen Einrichtung gleichschenkligen Dreiecks geführt. Dies hat den untereinander auf dem Os7^!11ographenschirm O geNachteil, daß die Zeilen zickzackförmig über den 63 schrieben sind. Dabei sind jeweils die Anfänge der Bildschirm laufen und alle entsprechenden Vorgänge Teilschriebe 2 und 3 an den Enden der Teilschriebe 1 abhängig von der jeweiligen Zeilenneigung unter· und 2 angesetzt zu denken, um das gesamte MeßschiecGch verzerrt werden, signal M in einem einzigen Schreibzug zu ersehen.also change the ending signal. This change The device according to the invention is on hand, but was not included in the recording. of an exemplary embodiment with the aid of FIGS. 1 to 3 In the other known solution of the grid 60 explained in more detail below. Oscillograph is used to compensate for this loss of fig- F i g. 1 represents a measurement signal M , which is to be avoided in three positions, the electron beam is divided with parts 1, 2 and 3, which are guided with the help of a deflection voltage of the shape of an isosceles triangle to be described device according to the invention. This has the one below the other on the Os7 ^! 11ograph screen O disadvantage that the lines are written in a zigzag over the 63. The beginnings of the screen are always running and all the corresponding processes partial writings 2 and 3 at the ends of partial writings 1 depending on the line inclination under and 2 are to be thought of, in order to distort the entire measuring range, signal M can be seen in a single stroke .

Fig. 2 gibt einen Zeitlaufplan an, aus dem in Verbindung mit der Schalteinrichtung nach Fig. 3 hervorgeht, in welcher Reihenfolge die die beiden Elektronenstrahlen eines Zweistrahloszillographen mit gemeinsamem Oszillographenschirm O betätigenden elektrischen Schaltsignale an die Ablenkeinrichtungen der Elektronenstrahlen zu legen sind.FIG. 2 gives a timing diagram which, in conjunction with the switching device according to FIG. 3, shows the sequence in which the electrical switching signals actuating the two electron beams of a two-beam oscilloscope with a common oscilloscope screen O are to be applied to the deflection devices of the electron beams.

Das MeßsignalM sei (Fig. 2a) für die Erklärung der Vorgänge der Einfachheit halber eine Sinuswelle. Bei Überschreiten eines bestimmten Spannungswertes des Meßsignals M oder bei Erreichen einer bestimmten Phase werden von der Triggerstufe TS jeweils Triggerimpulse/1 (Fig. 2b) erzeugt, die an den einen Eingang El eines UND-Gatters Gl gelegt werden (Fig. 3). Nachdem der erste Triggerimpuls/I das UND-Gatter Gl durchlaufen hat, wird dieses durch Betätigung einer Torstufe T bis zu einem es wieder öffnenden Signal geschlossen (Fig. 2c). Die Torstufe Γ selbst ist mit den. zweiten Eingang El des UND-Gatters G1 verbunden, und das sie betätigende Signal wird am Ausgang der Grenzwertstufe Dl abgegriffen. Solange die Steuerschaltung BSI (Fig. 2e) geöffnet ist, wird der Kipp (Sägezahngenerator) 5Gl der AT-Ablenkeinrichtung Xl des einen der beiden Elektronenstrahl™ geschaltet. Der Elektronenstrahl wandert über den Oszillographenschirm O und zeichnet z. B. den Teilschrieb 1 auf. Erreicht der Elektronenstrahl einen Grenzwert (Ende des Teilschriebes 1), so wird die bistabile Steuerschaltung 551 über die Grenzwertstufe Dl geschlossen (Fig. 2e), und das Ausgangssignal A 1 der bistabilen Steuerschaltung 551 fällt ab. Bei diesem Signalabfall werden jeweils Impulse/2 erzeugt — in diesem Falle negative Impulse — (Fig. 2i), die über ein weiteres GatterG2 (ODER-Catter) den gemeinsamen Treppengenerator TGl für die y-Ablenkeinrichtungen beider Elektronenstrahlen jeweils um eine Stufe verstellen (Fig. 2j). Das bedeutet aber, daß die Aufzeichnung auf dem OszillographenschirmO nach jedem Impuls/2 um eine Ebene tiefer fortgesetzt wird.For the sake of simplicity, let the measurement signal M (FIG. 2a) be a sine wave for the explanation of the processes. When a certain voltage value of the measurement signal M is exceeded or when a certain phase is reached, the trigger stage TS generates trigger pulses / 1 (FIG. 2b) which are applied to one input El of an AND gate Gl (FIG. 3). After the first trigger pulse / I has passed through the AND gate Gl, this is closed by actuating a gate stage T until a signal opens it again (FIG. 2c). The door step Γ itself is with the. connected to the second input El of the AND gate G1, and the signal actuating it is tapped at the output of the limit value stage Dl. As long as the control circuit BSI (FIG. 2e) is open, the tilt (sawtooth generator) 5Gl of the AT deflection device Xl of one of the two electron beams ™ is switched. The electron beam wanders over the oscilloscope screen O and draws z. B. the partial record 1 on. If the electron beam reaches a limit value (end of partial record 1), the bistable control circuit 551 is closed via the limit value stage Dl (FIG. 2e), and the output signal A 1 of the bistable control circuit 551 drops. With this signal drop, pulses / 2 are generated - in this case negative pulses - (Fig. 2i), which adjust the common staircase generator TG1 for the y-deflection devices of both electron beams by one step via a further gateG2 (OR catter) (Fig . 2j). This means, however, that the recording on the oscilloscope screen O is continued one level lower after each pulse / 2.

Das Gatter G2 ist durch Vorschaltung zweier Kondensatoren Kl und Kl nur für negative Impulse/2 durchlässig, während positive Impulse, die tu Beginn des Ausgangssignals A 1 entstehen können, unterdrückt werden.The gate G2 is two capacitors by pre-Kl and Kl permeable only to negative pulses / 2, while positive pulses tu beginning of the output signal A can arise 1 can be suppressed.

Gleichzeitig gelangen die hinter dem GatterG2 abgegriffenen Impulse/2 an eine Trennstufe TU. Die Trennstufe TU hat die Aufgabe, nachdem der Urste (vom Meßsignal M gctriggerte) Kippablauf Vorüber ist, die Auslösung des zweiten (und anschliefiend wieder des ersten) Kipps durchzuführen und dabei eine Verkopplung dsr beiden Steuerschaltun- Ϊen BSI und 552 zu verhindern. Diese Trennung it notwendig, da die beiden Steuerschaltungen BSI und 552 zum Zeitpunkt des Startsignals verschiedene Pegel aufweisen. Diejenige Steuerschaltung (z.B. DSl) nämlich, deren Kippablauf soeben beendet wurde, ist durch die entsprechende Sperrschaltung Sp 1 eine Zeitlang blockiert (Fig. 2f). Die jeweilige Sperrschaltung Sp 1 bzw. Sp 2 selbst wird nicht durch die Trennstufe TU, sondern durch die entsprechende Grenzwertstufe Dl bzw. Dl angesteuert. At the same time, the pulses / 2 tapped behind gate G2 reach a separating stage TU. The task of the isolating stage TU is, after the original tilt sequence is over (triggered by the measurement signal M), to initiate the second (and then again the first) tilt and thereby prevent a coupling of the two control circuits BSI and 552. This separation is necessary because the two control circuits BSI and 552 have different levels at the time of the start signal. That control circuit (for example DS1), namely, whose tilting sequence has just ended, is blocked for a time by the corresponding blocking circuit Sp 1 (FIG. 2f). The respective blocking circuit Sp 1 or Sp 2 itself is not controlled by the isolating stage TU, but by the corresponding limit value stage Dl or Dl .

In einer normalen Kippschaltung sind BlockiersignaJe B am Ausgang der jeweiligen Sperrschaltungen SpI bzw. Sp2 (s. Fig. 2f; O und 3) notwendig, um nach erfolgtem Kippablauf einen ungestörten Ki[ ^rücklauf zu ermöglichen. Denn die Steuerstufe .9Sl bzw. 552 ist ohne Blockiersh'nal B sofort bei Rücklaufbeginn (sie leitet diesen ja ein) im triggerbaren Zustand. Eine Triggerung ist jedoch erst dann wieder erwünscht, wenn alle am Kippablauf beteiligten Stufen ihr Ausgangspotential wieder erreicht haben. Das Blockiersignal B sperrt also für die erforderliche Zeit die Steuerschallungen 551 bzw. 552. Im vorliegenden Falle bewirkt das Blockier- In a normal flip-flop circuit, blocking signals B are required at the output of the respective blocking circuits SpI or Sp 2 (see FIGS. 2f; O and 3) in order to enable an undisturbed Ki [^ return after the flip-flop sequence has taken place. Because the control stage .9S1 or 552 is immediately in the triggerable state without blocking sleeve B at the start of return (it initiates this). However, triggering is only desired again when all stages involved in the tilting process have reached their starting potential again. The blocking signal B blocks the control sounds 551 or 552 for the required time. In the present case, the blocking

lu signal 5, daß der Fortschaltimpuls, der ja über die Trennstufe TU an beide Steuerschaltungen 551 und 552 gelangt, nur diejenige Steuerstufe 552 bzw. 551 einschalten kann, die nicht den gerade abgelaufenen Kippvorgang gesteuert hat.lu signal 5 that the incremental pulse, which reaches both control circuits 551 and 552 via the separation stage TU , can only switch on the control stage 552 or 551 which did not control the tilting process that has just occurred.

Um nun den folgenden Kippablauf nicht später als dem Ende des vorhergehenden zu starten, muß das Rückstellsignal τη Ausgang die Steuerschaltung, z.B. 551 später eintreffen als das Startsignal am Eingang der anderen Steuerschaltung 552. Dies kann dadurch erreicht werden daß das Ausgangisignal der Grenzwertstufe D1 zur Fortschaltung benutzt wird. Dieses Signal muß, um die Rückstellung ausführen zu können, noch der entsprechenden Steuerschaltung 551 zugeführt werden. Die Laufzeit auf dieser Strecke muß genügend lang sein, um die gewünschte Wirkung zu erreichen. Die benötigle Verzögerung ist sehr gering, so daß sie im Impulsdiagramm (Fig. 2) nicht aufgezeichnet ist.In order to start the following tilting sequence no later than the end of the previous one, must the reset signal τη output the control circuit, e.g. 551 arrive later than the start signal on Input of the other control circuit 552. This can be achieved in that the output signal the limit value stage D1 is used for switching. This signal must be used in order to reset to be able to perform, can still be fed to the corresponding control circuit 551. the period this route must be long enough to achieve the desired effect. The need Delay is very small so that it is not recorded in the timing diagram (Fig. 2).

Hat der gemeinsame Treppengenerator TGl eine bestimmte Spannung erreicht, d. h. sind genügend Impulse/2 eingegeben worden (entsprechend tier gewünschten zeitlichen Auflösung des Meßsignals M) und hat somit der Treppengenerator TG1 verschiedene Schreibebenen auf dem Bildschirm O eingestellt (Fig. 2j), dann wird ein Wiederholsignal/3, das das Ende der Treppe bedeutet, über einen Schalter C an die Torstufe T (Fig. 2m) abgegeben. Dieses Wiederholsignal/3 bewirkt, daß der Aufzeichnungsvorgang noch einmal von neuem beginnen kann (Fig. 2k).Has the common staircase generator TGl reaches a certain voltage, that is pulses / 2 are sufficiently entered been (corresponding animal desired temporal resolution of the measurement signal M) and thus has the staircase generator TG set 1, different write levels on the screen O (Fig. 2j), then a repeat signal / 3, which means the end of the stairs, delivered via a switch C to the gate step T (Fig. 2m). This repeat signal / 3 has the effect that the recording process can begin all over again (FIG. 2k).

Sollen aber einmalige Vorgänge betrachtet werden, so muß der von Hand zu betätigende Schalter C abgeschaltet bleiben, und die Wiederholsignale/3 gelangen nicht mehr an die Torstufe T₁ so daß das UND-Gatter Gl geschlossen ist. An die Torstufe T ist außerdem ein weiterer von Hand zu bedienender Schalter D, ein sogenannter Bereitschaftsschalter, angebracht, der die Torstufe T aktiviert.If, however, one-off processes are to be considered, the manually operated switch C must remain switched off and the repeat signals / 3 no longer reach the gate stage T ₁ so that the AND gate Gl is closed. A further manually operated switch D, a so-called standby switch, which activates the door step T, is also attached to the door step T.

Claims

Patent claims

1. A device for extending the time axis for a measurement signal to be represented by electron beams on a screen with the aid of a line grid, characterized in that a two-beam oscilloscope is provided, the two beams of which alternate the portions of the measurement signal (M) in uninterrupted chronological order on the common screen (O) record.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der y-Koordinate des2. Device according to claim 1, characterized in that the y coordinate of the

vj Meßsignals (M) entsprechende Signalanieil die beiden Elektronenstrahlen in y-Richt»ng synchron ablenkt und der der ^-Koordinate des Meßsignals (M) entsprechende Signalanteil zeit-The signal component corresponding to the measurement signal (M) deflects the two electron beams synchronously in the y-direction and the signal component corresponding to the ^ coordinate of the measurement signal (M) is time-

borrowed one after the other to one of the two ^ f deflection devices (Xl or Xl) of the cathode ray tube is connected.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that in the time in which one of the electron beams records, the other is dark-controlled.

4. Device according to claim 1, characterized in that a blocking signal (B) prevents an X control of the respective dark-controlled electron beam until the other electron beam has reached its maximum deflection.

5. Device according to claim 2, characterized in that a common staircase generator (TG 1) with each change from a deflection process of one electron beam to the deflection process of the other two electron beams by an amount corresponding to the Y-point position of the respective following writing plane on the oscilloscope channel (O ) moves.

Hierzu 1 Btatt ZeichnungenIncluding 1 sheet of drawings