Электронно-лучевой осциллограф — SU 1171718 (original) (raw)
)4 с 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ льности, он снабжен задержки, К электри ми линиями задержогласования, К блох напряжений, блоблоком индикации щения чувствите второй .линией чески управляемь ки, К блоками с ками управляющи ком управления, длительности ра измерения длите го сигнала, вхо ертки и блоком ности исследуем которого соедика входных сигнен с выходом налов, а выхо с входом блок выход котороавления, трет оединен с управляющим входома входных сигналов, второй вы- с входом генератора пилообого напряжения, первый выход л х разн ции длитедополнител ьс входом блока индик ности развертки, а К ных выходов - с вход ь ми блоков кои, выхо авляющи яющих напряже управ торых входа единены с у электрическ йравляемых м вход пе вляемой л ки, при ески уп ад лини нии ктри вои э задер хааа н задержки с выхо сигналов, а вых с асования и едовательно вкл дом блока входод через первый ряд попарно юченных электных бло пос огл правляемых лини ричес адержс входом ков с и асован ем й электрически управ лини ржки, выхо ом К-го бл орои соедине ка согласо ия, в предог ходом соединен варительного у о о илителя ОСУДАРСТЭЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) 1, Гаврилов Ю.С, и др, Справочник по радиоизмерительным приборам М.: Энергия, 1976, с. 288-290.2, Мирский Г.Я. Радиоэлектронные измерения. - М.: Энергия, 1975, с. 102-105.(54)(57) ЭЛЕКТРОННО в ЛУЧЕВ ОСЦИЛЛОГРАФ, содержащий блок входных сигналов, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а вто. рой вход - с выходом калибратора амплитуды и длительности, и предварительный усилитель, выход которого соединен с входом первой линии задержки и входом блока синхронизации, выходом соединенного с первым входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом усилителя горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя вертикального отклонения, входом соединенного с выходом первой линии задержки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения полосы пропускания и повыки соединен через вторую ли 117171810 40 Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в устройствах наблюдения и исследования импульсных сигналов.5Известен стробоскопический осциллограф, содержащий линию задержки, вход которой соединен с шиной входных сигналов и входом блокасинхронизации, а выход - с сигнальным входом смесителя, выходом соединенного через усилитель с входом расширителя, первый выходкоторого соединен с вторым входомсмесителя, а второй выход через усилитель вертикального отклонения с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевой ",рубки (ЭЛТ) причем выход блока синхронизации соединен с входом генератора быстро. го пилообразного напряжения, выходом соединенного с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора медленного пилообразного напряжения,25 входом соединенного с первым выходом блока сравнения, второй выход которого соединен с входом генератора строб-импульсов, а третий выход подключен к входу блока подсве-З 0 та, выход которого соединен с модулятором ЭЛТ горизонтально отклоняющие пластины которой через усилитель горизонтального отклонения соединены с вторым выходом генера тора медленного пилообразного напряжения, причем выход генератора строб-импульсов соединен с управляющим входом смесителя 1.Недостатком этого устройства является невозможность наблюдения и исследования неповторяющихся импульсов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 45 электронно-лучевой осциллограф, содержащий блок входных сигналов, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а второйс выходом калибратора амплитуды и 50 длительности, и предварительный усилитель, выход которого соединен с входом первой линии задержки и входом блока синхронизации, выходом соединенного с первым входом . 55 генератора пилообразного напряжеиия, выход которого соединен с входом усилителя горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющими пластинами ЭЛТ вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя вертикального отклонения, входом соединенного с выходом первой линии задержки, причем выход блока входных сигналов соединен с входом предварительного усилителя 2 .Недостатками известного устройства являются ограниченность полосы пропускания и низкая чувствительность.Цель изобретения - расширение полосы пропускания и повышение чувствительности.Поставленная цель достигается тем, что электронно-лучевой осциллограф, содержащий блок входных сигналов, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй - с выходом калибратора амплитуды и длительности, и предварительный усилитель, выход которого соединен с входом первой линии задержки и входом блока синхронизации, выходом соединенного с первым входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом усилителя горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющими пластинами ЭЛТ, вертикально отклоняющие .пластины которой соединены с выходом усилите. ля вертикального отклонения, входом соединенного с выходом первой линии задержки, снабжен второй линией задержки, К электрически управляемыми линиями задержки, К блоками согласования, К блоками управляющих напряжений, блоком управления, блоком индикации длительности развертки и блоком измерения длительности исследуемого сигнала, вход которого соединен с выходом блока входных сигналов, а выход - с входом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока входных сигналов, второй выход - с входом генератора пилообразного напряжения, первый выход - с входом блока индикации длительности развертки, а К дополнительных выходов с входами блоков управляющих напряжений, выходы которых соединены с уп равляющими входами электрически управляемых линий задержки, причем1 О вход первой электрически управляемой линии задержки соединен через вторую линию задержки с выходом блока входных сигналов, а выход через первый блок согласования и ряд попарно последовательно включенных электрически управляемых линий задержки и блоков согласования с входом К-й электрически управляемой линии задержки, выход которой соединен с входом К-го блока согласования, выходом соединенного с входом предварительного усилителя.На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.Устройство состоит из блока 1 входных сигналов, электрически управляемых линий 2 задержки, блоков 3 согласования, блоков 4 управляющих напряжений, предварительного усилителя 5, блока 6 измерения длительности исследуемого сигнала, блока 7 управления, генератора 8 пилообразного напряжения, блока 9 синхронизации, усилителя 10 вертикального отклонения, первой линии 11 задержки, усилителя 12 горизонтального отклонения, ЭЛТ 13, калибратора 14 амплитуды и длительности, блока 15 индикации длительности развертки и второй 30 линии 16 задержки.Первый вход блока 1 входных сигналов соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй - с выходом калибратора 14 амплитуды и длитель- З 5 ности. Выход предварительного усилителя 5 соединен с входом первой линии 11 задержки и входом блока 9 синхронизации, входом соединенного с первым входом генератора 8 пило образного напряжения, выход которого соединен с входом усилителя 12 горизонтального отклонения, выходом соединенного с горизонтально отклоняющими пластинами ЭЛТ 13, верти кально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя 10 вертикального отклонения, входом соединенного с выходом первой линии 11 задержки. Вход блока 6 из мерения длительности исследуемого сигнала - с вторым выходом блока 1 входных сигналов, а выход -с входом блока 7 управления, третий выход которого соединен с управляющим 55 входом блока 1 входных сигналов, второй выход - с входом генератора 8 пилообразного напряжения, первый выход - с входом блока 15 индикации длительности развертки, а Кдополнительных выходов - с входамиблоков 4 управляющих напряжений, выходы которых соединены с управляющими входами электрически управляемых линий 2 задержки, При этомвход первой электрически управляемой линии 2 задержки соединен через вторую линию 16 задержки с выходом блока 1 входных сигналов, авыход через первый блок 3 согласования и ряд попарно последовательно включенных электрически управля-,емых линий 2 задержки и блоков 3 согласования - с входом К-й электрически управляемой линии 2 задержки, выход которой соединен с входом К-гоблока 3 согласования, выходомсоединенного с входом предварительного усилителя 5,Устройство работает следующимобразом.Входной сигнал через блок 1 вход.ных сигналов и последовательно включенную вторую линию 16 задержки (свременем задержки, равным сумме времен срабатывания блока 6 измерениядлительности и блока 7 управления)поступает в первую электрическиуправляемую линию 2 задержки и распространяется в ней с конечной скоростью, Одновременно сигнал из блока 1 входных сигналов поступает вблок 6 измерения длительности, который вырабатывает сигнал, содержащий информацию о длительностиисследуемого сигнала. При поступлении сигнала блока 6 в блок 7 управления, последний вырабатывает импульс, запирающий вход блока 1входных сигналов, управляющий импульс, подаваемый в генератор 8 пилообразного напряжения и изменяющий длительность развертывающегонапряжения, а также управляющие сигналы, которые в зависимости отдлительности исследуемого сигналавключают соответствующие блоки 4управляющих напряжений,В случае, когда исследуетсянаиболее длинный допустимый сигнал,блок 7 управления не выдает никакихуправляющих импульсов блокам 4 управляющих напряжений и не меняетэлектрически управляемых линий 2 задержки. Сигнал с постоянной скоростью распространяется в последова 1171718,: 0+ ж )45где 0 - начальная задержка;Ж - коэффициент;- временное расстояние от начала сигнала,т,е. осуществляется линейное преобразование временного масштаба -временное расширение (сужение спектра) исследуемого сигнала без искажения его формы,На вход второй электрически управляемой линии 2 задержки поступаетрастянутый во времени сигнал, имеющий более узкий спектр, Во второй тельной цепи линий 2 задержек и блоков 3 согласования и с некоторой задержкой поступает в предварительный усилитель 5, Затем сигнал через блок 9 синхронизации запускает генератор 8 пилообразного напряжения и, задержанный в линии 11 и усиленный в усилителе 10 вертикального отклонения, поступает на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 13.Одновременно усиленное в усилителе 12 горизонтального отклонения пилообразное напряжение развертки поступает на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ 13 и на ее экране воспроизводится форма исследуемого сигнала. Табло блока 15 индикации длительности развертки при этом показывает длительность развертки с учетом единичной растяжки развертки (отсутствия трансформации временного масштаба входного сигнала) .В случае исследования наиболее короткого сигнала блок 7 управления запускает блоки 4 управляющих напряжений, которые вырабатывают напряжения, управляющие параметрами соответствующих линий 2 задержки, Эти напряжения подаются поочередно во все электрически управляемые линии 2 задержки, начиная с первой, в моменты, когда весь сигнал, распространяясь в тракте, полностью находится в данной линии задержки, Скачкообразное уменьшение скорости распространения сигнала в линии задержки вызывает по мере выхода его из линии задержки изменение временного положения мгновенных значений, При этом задержка мгновенных значений изменяется позакону 1 О152025303540 и последующих электрически управля емых линиях задержки происходят аналогичные процессы преобразования временного масштаба. Электрическая длина первой электрически управляемой линии задержки должна выбираться исходя из минимально допустимой длительности исследуемых сигналов, а ее полоса пропускания должна обеспечить прохождение исследуемого сигнала без искажений. Электрическая длина второй и каждой последующей электрически управляемой линии задержки должна быть равнаО- -% - )где с 1 - коэффициент трансформациивременного масштаба (коэффициент растяжения сигнала).При этом полоса пропускания каждой последующей (-й) электрически управляемой линии задержки может быть сужена сооуветственно в и раз.На выходе п-й электрически управляемой линии 2 задержки получается растянутый сигнал, длительность которого соответствует некоторой нормализованной длительности, а суженный спектр при прохождении через предварительный усилитель 5 не искажается,При поступлении на вход устройства сигнала любой длительности (в пределах динамического диапазона длительностей) блок 7 управления (согласно сигналу блока 6 измерения длительности) запускает поочередно столько блоков 4 управляющих нап" ряжений, сколько необходимо для нормализации длительности сигнала навходе предварительного усилителя. Табло блока 15 индикации длительности развертки при этом показывает длительность развертки с учетом коэффициента трансформации временного масштаба исследуемого сигнала, т.е. с. учетом количества запущенных блоков 4 управляющих напряжений.При аналоговом преобразовании временного масштаба исследуемого сигнала на входе устройства можно использовать в предварительном усилителе низкочастотные высокочувствительные каскады. Это позволяет расширить полосу пропускания и повы. сить чувствительность осциллографа.Достигаемое расширение полосы пропускания устройства определя1171718 Составитель В. ЛившицТехред Т.Фанта Редактор А. Шишкина Корректор Е. Рошко Заказ 4856/37 Тираж 748 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ется коэффициентом трансформации временного масштаба исследуемого сигнала в одной электрически управляемой линии задержки и количеством последовательно соединенных линий. Если, например, коэффициент трансформации одной линии задержки равен двум, при наличии пяти электрически управляемых линий задержки получается )2 = 32-кратное расширение полосы пропускания.В качестве электрически управляемых линий задержки могут использоваться широкополосные спиральные ключевые линии задержки (со скачкообразным изменением емкости) 5 или линии задержки с распределенны.ми параметрами (кабели со скачкообразным изменением диэлектрической проницаемости диэлектрика). 10 Преобразование временного масштаба исследуемого сиГнала упрощает его цифровую обработку, отсутствие необходимости формировать быстрые линейно нарастающие напряжения 15 упрощает генератор развертки.