SU1095075A1 - Осциллографическое устройство дл измерени длительности одиночного сигнала - Google Patents

Abstract

ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНОГО СИГНАЛА, содержащее канал предварительного усилени , вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала , запоминающую электронно-лучевую трубку, сигнальные пластины которой соединены с выходами усилител  вертикального отклонени , a временные пластины - с выходами усилител  горизонтального отклонени , вход которого соединен с первым выходом блока развертки, отличающеес  тем, что, с цельюг повьшени  надежности и производительности измерений при воспроизведении сигнала с использованием кратных разверток, оно снабжено блоком формировани  уровн , модул тором, электронным коммутатором , умножителем частоты, блоком регистрации и селектором-формирователем , первый вход которого соединен с первым входом блока регистрации, входом блока формировани  уровн , выходом канала предварительного усилени  и первым сигнальным входом электронного коммутатора, второй вход - с вторым выходом блока разг вертки, первый выход - с вторым входом блока регистрации и входами (Л умножител  частоты и блока развертки, a второй выход - с управл ювдим входом электронного коммутатора, выход которого соединен с входом усилите- . л  вертикального отклонени , a второй сигнальный вход - с выходом модул тора, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формировасо ни  уровн , a управл ющий вход - с СП третьим входом блока регистрации О и выходом умножител  частоты. ел

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  временны характеристик фотозатворов. Известно осциллографическое устройство дл  измерени  длительности одиночного сигнала, содержащее кана лы вертикального и гори.зонтального отклонени , электронно-лучевую трубку и калибратор длительности Cl Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  тем, что все измерени  временного интервала производ т на участке в пределах одной длины хода луча развертки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  осциллографическое устройство дл  измерени  длительности одиночного сигнала, содержащее канал предварительного усилени , вход которого соединен с шиной исследуемого сигна ла, а выходы - с входами блока синхронизации и входами линии задержки выходы которой соединены с входами усилител  вертикального отклонени , выходами соединенного с сигнальными пластинами электронно-лучевой трубк временные пластины которой соединен с выходами усилител  горизонтальног отклонени , входом соединенного с первым выходом блока развертки, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а второй выход - с входами усилител  подсвета и выходом блока задержки, калибрато амплитуды и времени и блок управлени  2 . Недостатками известного устройства  вл ютс  низкие надежность и производительность измерений при воспроизведении сигнала с использов нием кратных разверток, обусловленные неоднозначной оценкой значений параметров, участвующих в измерении временного интервала. Цель изобретени  - повышение надежности и производительности изм рений при воспроизведении сигнала Сиспользованием кратных разверток. Поставленна  цель достигаетс  тем, что осциллографическое устройство дл  измерени  длительности одиночного сигнала, содержащее канал предварительного усилени , вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, запоминающую злектрон но-лучевую трубку, сигнальные пластины которой соединены с выходами усилител  вертикального отклонени , а временные пластины - с выходами усилител  горизонтального отклонени , вход которого соединен с первым выходом блока развертки, снабжено блоком формировани  уровн , модул тором , электронным коммутатором, умножителем частоты, блоком регистрации и селектором-формирователем, первый вход которого соединен с первым входом блока регистрации, входом блока формировани  уровн , выходом канала предварительного усилени  и первым сигнальным входом электронного коммутатора, второй вход - с вторым выходом блока развертки, первый выход - с вторым входом блока регистрации и входами умножител  частоты и блока развертки, а второй выход - с управл ющим входом электронного коммутатора, выход которого соединен с входом усилител  вертикального отклонени , а второй сигнальный вход - с выходом модул тора, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формировани  уровн , а управл ющий вход - с третьим входом блока регистрации и выходом умножител  частоты. На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммыJ на фиг. 3 - услови  изображени  исследуемого сигнала на экране ЗЭЛТ. Устройство состоит из канала 1 предварительного усилени , шины 2 исследуемого сигнала, запоминающей электронно-лучевой трубки (ЗЭЛТ) 3, усилител  4 вертикального отклонени , усилител  5 горизонтального отклонени , блока 6 развертки, блока 7 формировани  уровн , модул тора 8, электронного коммутатора 9, умножител  10 частоты, блока 11 регистрации и селектора-формировател  12. Вход канала 1 предварительного усилени  соединен с шиной 2 исследуемого сигнала, сигнальные пластины запоминающей электронно-лучевой трубки 3 соединены с выходами усилител  4 вертикального отклонени , а временные пластины - с выходами усилител  5 горизонтального отклонени , вход которого соединен с первым выходом блока 6 развертки.

Первый вход селектора-формировател  12 соединен с первым входом блока 1I регистрации, входом блока 7 формировани  уровн , выходом канала 1 предварительного усилени  и первым сигнальным входом г эктронного коммутатора 9, второй вход - с вторым выходом блока 6 развертки, первый выход - с вторым входом блока 11 регистрации и входами умножител  10 частоты и блока 6 развертки, а второй выход - с управл ющим входом электронного коммутатора 9, выход которого соединен с входом усилител  4 вертикального отклонени , а второй сигналь ный вход - к выходу модул тора 8, сигнальный вход которого соединен с выходом блока 7 формировани  уровн , а управл ющий вход - с третьим входом блока 11 регистрации и выходом умножител  10 частоты.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии сигнальные пластины запоминающей ЭЛТ 3 через усилитель 4 вертикального отклонени , электронный коммутатор 9, канал 1 предварительного усилени  св заны с шиной 2 исследуемого сигнала. Блок 6 развертки не работает. Перед подачей на вход устройства исследуемого сигнала устанавливаютс  коэффициенты уровн  измерени  К у и масштабировани  маркеров коррекции К „ соответственно в блоке 7 формиро и в умножителе 10 часвани  уровн  тоты. Исследуемый одиночный сигнал (фиг. 2 а) усиливаетс  в канале 1 предварительного усилени  до амплитуды , удобной дл  наблюдени  на экране , затем через электронный коммутатор 9 подаетс  на усилитель 4 вертикального отклонени , в котором задерживаетс  и преобразуетс  в пара фазное напр жение, воздействующее на сигнальные пластины запоминающей ЭЛТ 3. На экране ЭЛТ 3 воспроизводитс  изображение сигнала и уровень измерени  с маркерами (фиг. 2 а), определ етс  длительност периода развертки Тр и число кратности р по работе блока 6 развертки и вычисл етс  результат измерени  t в блоке 11 регистрации. Одновременно с выхода канала 1 предварительного усилени  снимаетс  часть сигнала и подаетс  на первый

вход селектора-формировател  12, который выдел ет импульс запуска, соответствующий началу прихода сигнала (фиг. 22). Этот импульс запускает генератор блока 6 развертки, пилообразное напр жение которого преобразуетс  в усилителе 5 горизонтального отклонени  в парафазное и подаетс  на временные пластины запоминающей ЭЛТ 3. Амплитуда колебаний пилообразного напр жени  устанавливаетс  такой, чтобы полученное изображение сигнала по горизонтали бьшо удобно дл  наблюдени .

После первого периода работы генератора с второго выхода блока 6 развертки снимаетс  импульс, соответствующий концу времени восстановлени  генератора (фиг. 25). Этот импульс поступает на второй вход селектора-формировател  12, проходит его и повторно запускает генератор блока 6 развертки, очередное пилообразное напр жение которого продолжает воспроизводить сигнал. В дальнейшем работе блока 6 развертки переходит в кратный сигнал режим (фиг. 2 А), вследствие чего изображение исследуемого сигнала раздел етс  кратным числом периодов развертки и по част м накладываетс  на экран.

Перед окончанием исследуемого сигнала блок 7 формировани  уровн . вход которого соединен с выходом канала 1 предварительного усилени , запоминает в расширителе импульсов посто нное напр жение, равное амплитуде сигнала А и делит ее на коэффициент уровн  ICy до значени  А / К ч (фиг. 2 а ) . В умножителе 10 частоты, на вход которого с первого выхода селектораформировател  12 подаютс  импульсы с частотой, равной частоте импульсов запуска развертки V piпроизводитс  умножение частоты на коэффициент масштабировани  маркеров Км. По оконча,нии исследуемого сигнала селектор-формирователь 12 подготавливает дополнительную св зь между своими вторыми выходом и входом. Очередной импульс (фиг. 2Ь), соответствующий концу работы блока 6 развертки, проходит на выходы селектора-формировател  12 и одновременно по управл ющему входу переключает сигнальные входы электронного коммутатора 9 и однократно запускает бло 6 развертки. JTOT же импульс блокирует первый вход и выходы селектора формировател  12, исключа  ложные срабатывани . Этим этапом заканчиваетс  работа блока 6 развертки в кратном режиме, после чего он переходит в режим однократной работы, в котором воспроизводит изображение уровн  измерени . После окончани  режима однократной работы блок 6 развертки выдел ет импульс, который приводит селектор-формирователь 12 в исходное состо ние. Напр жение, соответствующее уров ню измерени , с выхода блока 7 пода етс  в модул тор 8, модулируетс  маркерами коррекции, приход щими с умножител  10 частоты, и через электронный коммутатор 9 и усилител 4 вертикального отклонени  поступает на сигнальные пластины запоминаю щей ЭЛТ 3, на экране которой воспро изводитс  уровень измерени  с марке рами. I При воспроизведении исследуемого сигнала длительность периода развертки устанавливаетс  так, чтобы на экране концы боковых ветвей (г. 3, точка 13) были неразрывным до их пересечени  в точке 14 (фиг. а пересечение совмещалось с уровнем измерени  длительности исследуемого сигнала, при этом справедливы два равенства i -т- -и - р т . ) длительность измер емого временного интервала сигнала; длительность периода развертки; число кратности периода р вертки измер емому интервалу; К - число кратности периода р вертки полной длительност исследуемого сигнала. Блок 11 регистрации фиксирует числовое значение периода развертки Тр по импульсам запуска блока 6 развертки, приход щим с селектораформи1Ьовател  12 и в течение действи  исследуемого сигнала подсчитыва ет число кратности К . Результат измерени  временного интервала вычисл етс  в блоке 11 регистрации по формуле Ч Тр-{К-1) В случае, если трудно совместить пересечение с уровнем измерени , производитс  подсчет числа маркеров коррекции MKVJ (фиг. 3), вход щих в корректировочньш отрезок, отсекаемый боковыми ветв ми сигнала на уров-i не измерени , определение знака отрезка по его расположению относительно Пересечени  и ввод этих результатов в блок 11 регистрации. Импульсы с частотой следовани  маркеров коррекции с выхода умножител  10 частоты поступают на блок 11 регистрации, где фиксируетс  длительность периода следовани  импульсов длительность интервала между маркерами; коэффициент масштабировани  маркеров коррекции; длительность периода развертки . Коэффициент масштабировани  маркеров коррекции KM выбираетс  таким, чтобы было удобно наблюдать маркеры и их подсчитывать. Временные интервалы между маркерами заранее не устанавливаютс  и не измер ютс . В блоке 11 регистрации вычисл етс  корректировочный отрезок ut, , который вводитс  в- результат измерени  (г,-Мк.,Ь 15) Блок 11 регистрации производит вычислени  по формуле , i-.j,.iu-A,. из которой следует, что на результат вычислений, при М(у| 0, вли ет только правильна  оценка длительноси числа кратти периода развертки ности К . В случае, если 0, то вес значени  корректировочного отрезка уменьшаетс  в (К. -1) раз. Устройство позвол ет производить измерени  временного интервала одиночного сигнала непосредственно по временным параметрам блока развертки, что исключило неоднозначность в опреелении результата измерени . Экран

запоминающей ЭЛТ 3 при этом используетс  как индикатор, на котором регистрируетс  изображение сигнала качественно. Уровень измерени  временного интервала не зависит от колебаний амплитуды сигнала, так как он измен етс  пропорционально ей. Изображение устанавливаетс  удобным цл  наблюдени  и его размеры не ока зывают вли ни  на количественные характеристики сигнала,т.е. на результаты измерени  длительности сигнла . Кроме того, на результаты измерений не оказывает вли ние уход луча во времени по экрану, обусловленный изменением чувствительности трубки , дрейфом нул  и изменением коэффициентов усилени  в блоках отклон ющих систем.

Устройство позвол ет повысить надежность , достоверность и производительность измерений временного интервала при воспроизведении исследуемого сигнала с помощью кратных разверток.

Claims (1)

1. ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНОГО СИГНАЛА, содержащее канал предварительного усиления, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, запоминающую электронно-лучевую трубку, сигнальные пластины которой соединены с выходами усилителя вертикального отклонения, а временные пластины - с выходами усилителя горизонтального отклонения, вход которого соединен с первым выходом блока развертки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности измерений при воспроизведении сигнала с исполь зованием кратных разверток, оно снабжено блоком формирования уровня, модулятором, электронным коммутатором, умножителем частоты, блоком регистрации и селектором-формирователем, первый вход которого соединен с первым входом блока регистрации, входом блока формирования уровня, выходом канала предварительного усиления и первым сигнальным входом электронного коммутатора, второй вход - с вторым выходом блока развертки, первый выход - с вторым вхо- § дом блока регистрации и входами умножителя частоты и блока развертки, а второй выход - с управляющим входом электронного коммутатора, выход которого соединен с входом усилите- . ля вертикального отклонения, а второй сигнальный вход - с выходом модулятора, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формирования уровня, а управляющий вход - с третьим входом блока регистрации и выходом умножителя частоты.