DE1667383U - Anordnung zur oszillographischen messung des zeitlichen verlaufs der relativen phase zweier sinusspannungen. - Google Patents

Description

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  MesGUn'$ des uitlicben Ver lauts der- sich pe, rloâ : tsdh äDdun-

  das. r&J$i jE&Las za jmsspaEBEasn gicher Fresnz

  DieSé Aufgab.'triiit z. 11. bei d VeasUDg der Fæquenz-

  bänglereit ier Gmppen. cder von vierpol= mti

  Bei der-im allgemelnen osa : LUosraphisoli erfolgenden-

  Aufzeichnung der ose eitTrpals in bhig

  kelt vojz der Frequenz wird bekamntl : Lch ein in dem zu unter-

  linear gewobbel-ter Hochfrequemz-

  twäger mit einer Si-ausspa=uztg geringerer Frequenz amplitu-

  denmoduliert und das Sodulationsprodut suf den EingaBg des

  Vierpols gseben sf der Auagangsseie des Vierpols wird

  die Moduls&ionsaBmmg durch Dsodulaion sn'ßkeewoBBsn

  und phasenmãssig mit der Modulationsopanmmg

  verglichst Ba. bekaaBliah die fhas der demodulierteB. Sßas

  0 ich in eitr vca der Pmequenz ihr « Rochtrequeave-

  trägers ändert hst di ber den Vierpol-Hbertragene Modu-

  latiomsspgßnunganf d$r Ausgangsseite keine teste

  mehr, sondern ist entsprechend der ruppnlaufzeit (dv)

  d

  4 (1

  des Hochfæquenßtrãgers <iner periodischen-Hiasena&d$pt8ig

  unterworfen.

  Die Messung der Biasealauzeit einejS Vierpols ist dagegen

  von der Amzendung eiwr Modulation unabhängig. Bei dieser

  Messung wird jmr $in$ in der Fressnz gwobbelt Siassspan

  mmgber den betreffenden Tierpol brtcagen und die aus-

  gagsaeitig SimspaBnungmit d$r igangasitigen Sinus-

  spannung phaseamäzeig verglichen. Im Gegensatz zur Messung

  der OsppenlaMfzeit ist also bei ieem Messverfahren anssar

  der relativen-Ehase gleichzeitig auch die Freqanz der bei-

  den. zu vergleichenda<m Sinasapasnm. BLveräBderlich.

  Um den zeitlichen Verlauf dieser charakteristisc-hen Viero

  grossen oszillographisch afsueichnant-werden-üblicherweise

  Srüssen oszillographisch auf zuzeichnea, 7erden-U*blichervp*ise

  die beiden su vergleichenden Sinusspannungen 1 und 2-* wie

  in Abb. 1 dargestellt den HSioganklasmen 3 und 4 einer

  hasenmasseinrichtung 5 zugeführt und durch asenvergleich

  eine der relativen Phasenverschiebung dieser beiden Spannun-

  gen amplitudenproportionaleJSpannungsgrSss abgeleitet. Diese

  an der Ausgangsklemme 6 der hasenmesseinrichtung abgegrif-

  fene Spammng wird ggfs.. über einen S. eichstrom ? erstarker 7

  an die Messplatten 8 und 9 eines Brauntsehen Rohres 10 gelegt.

  Dabei. werden die Zeitplattpen des Bran'schein Rohres gleich-

  zeltig mit eizier zeitproportional ve-ränderlichen

  beaufschlagtt - synchron mit der Triode der ShsanaDderung

  verlauft und su deren Erzeugung der Sagesahngenerator

  vorgesehen ist.. Au-L dem leuchtschiva des Rraun'schea Rohres

  wird da= der zeitliche Vwlauf der i=erhalb einer

  JPriod der Wobbelfrequenz sichtbar

  Die bisher für diesen Z$c& verwsdeten isamessbraca'ai.

  haben sämtliche den Nachteil, dass sie RC-Slisder grosser

  Zeitkonstante enthalten und dsher keine umrrrrt idr-

  gabe der abzubildandes Esrvenfcrm gewährleisten. Bicssr Nach-

  teil wird nöcb. verstärkt durch den Umstand"daso dies& Anord-

  nungen in& anschliessende Spitsenoichrichtung erforderlich

  Basnen wenn die Fr$quens der Sisusspasnasg unterdrückt wer-

  den soll. Ein Teil der'bisher varwendetsn hssenmesser ist

  ausserdemLfreqenzabhängig. Diese. Ehasenmesser sind daher

  unbrauchbar, wennt wie im oben beschriebenen Falle der Ehasen-

  laufseitmessung die zu vergleichenden Sinusspann. ungen gLsic. h-

  zeitig periodisch ihre Frequenz verändern.

  Diese Nachteile der bisher verwendeten Phasenmesser werden.

  gemäss der Neuerung durch Anwendung einer-hasenmesseinrich-

  timg vermieden Tselche durch folgende Serkmale gekennzeich-

  1) Die basesBesseinriehtung enthält Mittel, um aus der

  einen Sinusspasaung eine periodische Sägezahsspanaung

  abzuleiten l,

  2) sie enthält weiterhin Mittel, Mtels um as d

  spannung einen periodisch wiederkehrenden Impuls von vor-

  zugsweise rechteckigem zeitlichem Verlauf abzuleiten, der

  höchstens im Bereich der einen Sägesahnflanke seine Lage

  veränderte

  3) aie enthält eine, bei der Demodulation von phasesmodulisrtn

  ° Impulsen an sich bekannte Schaltung bei der einspeichern

  Kondensator kleiner Kapazität jmeils beim Eintreffen eines

  Rechtecimpulseaber einen bipolaren elektronischen Schal-

  ter stufenweise auf ein höheres oder tieferes Fotentisl

  umgeladen wird,-wobei er dieses Potential bis zum Eintref-

  fen des nächsten Impulses beibehälte je n&chdem, ob die

  überlgsrungsspansung aas dem Rechteckimpuls mit einer

  grbzser oder kleiner ist, als die augen-

  blickliche LadespjSüanung des Kondensators

  Dieser Schaltung werden die beiden Spaammgen gemäas Merkmal

  1 und 2 zugeführt und die an dem Speic&erkondenaator entstehen-

  de Spannung mit treppenförmigem, zeitlichem Verlauf wird ggfs.

  über einen Gleichstroverstärer den ileseplatten des-iraun-

  schen Rohres zugefuhrt,

  Bin derartiger-Shasesmesser ist völlig von der Frequenz unab-

  hängig und kann daher sowohl für Messungen verwendet werden,

  bei welchen die Frequenz fest ist, als auch für solche Mes-

  songent bei denen die Frequenz einer periodischen Änderung

  unterworfen ist. usserdem gewährleistet diese Anordnung wegen

  dejs Fehlens von Seitko&staste. s-Sliedem eiae einwandfreie

  Abbildung des darzustellenden Kurvenverlxufs. Die stufenförmi-

  ge Unterte"=g der Eurve ist m allgemeinen so fein dass sie

  auf dem leuchtschirm nicht sichtbar vdrd.

  Die Neuemmg sei in folgendem a& einem iadea bildnsgen

  dargestellten gfuhrnngsbeispiel nähr erläutert.

  Die beiden zuvergeichenden Sinwapaz=gm 1 und 2 in'

  Abb. 1 gelagenüber die BiagaagsklesM und zunächst

  je auf einen Amplitudeabegrenzer 12 tmd 13t wo ale auf bekamte

  X ga md X chÆ

  d aS eL= tZembeyemer $ ; R

  Weie e in eine RecbteekspannsBg (Häanderspsüamm) 14 und 15

  umgewandel-b werden. Die aus der

  spa sung 1 abgeleitete Rechteckspa&su 1 wird dann is der

  Stufe t6 ia eine periodische Impulsfolge von schmales. Rect-

  eckimpulse& 7 umgeformt, wa&rsnd aus der anderen aecbteck-

  sp&nsusl-welche aus der Simisspsasusg fester JEbaEse 2 ab-

  c, eleitret mrder in der Stufe-18 eine Skezahnspa=ung 19

  gleicher Frequenz mit weitgehend linear verlaufenden Flanken

  gewonnen wird. Dabei wird die lhase der Sägezahnspannung der-

  srt geählt dsss die Sc&teckimpulse im Bereich der steilen

  iägezahBflanke auftreten. Da. die Rechteckimpulse 17, ebenso

  wie die-SinusspasBung 1, aus welcher sie erzeugt wurden peri-

  odisch ihre hase veräadem, ist ferner su beachten dass sie

  im Vergleich zur Dauer der Sägezahnflanke von kwmr Dauer

  sind und nur innerhalb des Bereichs der SägezahBflaske ihre

  Lage verändern.

  Diese beide SpasaMngan werden sodass der Stufe 20 zugeführt

  die den eigentlichen lhasesdiskriNiatoc darstellt, bb. 2

  zeigt die Bchaltung dieser zur Sesodulation von seitmodlier-

  ten Impulsen an sich bekansten iSiarichtung. Die über die

  primärseitigen Eingangsklemmen 21, 21'des Übertragers 22

  eingespeisten RechtecTcimpulse 17 rufen im SekoBdarstcmkB'ei

  einen Stosßluss'Bber die beiden Dioden 25 und 24-hervor,

  wobei sich die Kondensatoren 25 a 28 nahezu asf Spitzenspas-

  nung der Impulse afl&deN. Die RC-Qlider 25, 26 und 27t 28

  haDe3 ca dS use he tate,

  haben dabei eine gegen die Impulapause hohe Zeitkonstaitei

  so daas man sie auch duech Batterien ersetzt ; denken kam. Sie.

  sorgen dafur. daso die Dioden. 23 und 24 nur während der Dauer

  der Rechteckimpulse Strom fuhren oHneN so dass jedesmal

  nur bei Sintreffen eines Rechteckimpulses zwischen denlsk-

  ten a und b der Schaltung eine leitende Verbindung hergestellt

  ist. Auf diese Weise wird das am JPonkt a der Schaltung herrschen-

  de-potential bei jedem Rechteckimpuls auch auf denBmkt b

  übertragen. Gelangt daher glaichm itig dis Sägesahnpannung

  19 über die Eingangsklemme 29 an den Junkt a der Schaltung,

  5o sato n's

  so wird der Kondensator 30 jedesmal auf den beim Sintreffen

  des Rechteckimpulses herrschenden Augenblickswert der Sägezahn-

  spannung aufgeladen. Dabei wird der Stromfluß in der einen

  Diode vergrösserii und in der =deren verkleinert. Lässt-man

  den Kondensator 30 direkt ohne Ableitiderstand auf das Gitter

  der ersten Verstärkerröhre des Gleichstrmyerstarkers 7 ar-

  beaten,. so bleibt die Ladusg des Kondensators 30 bis zumEin-

  treffen des nächsten Rechteckimpulses gespeichert, und erhalt

  er& von letzterem eines. neues Saanungsert, falls ich der

  Impuls gegenüber dem Sägezahn inzwischen verschoben hat* Die

  Kapazität des Speicher3c<mdemsaLtors 30 darf dabei natürlich

  nur so &leis bemessen sein dass er eder Spamamsaadenmg

  augenblicklich zu folgea veemae, Es wird a. Iso während eisss

  jeden Reehteckimpulses die am-Ptm6t a. herrscheade Sagesaha-

  spasBUBg abgetastet und über die Diode 23 bs. 24 demoaden-

  sator 30 aufgeprägt. Ist das am Kondensator 30 gerade vor-

  herrschende-Pott-ntial kleiner als das im Augenblick des Ab-

  -bestens angelegte so erfolgt eine weitere Aufladuag des Kon-

  densators 30 ist es grosser, eiae teilweise Hatladus Im

  ersten Falle wird der Strom is der Diode 23 vergrossert, und

  is. der Diode 24'verkleinert. Im zweiten Falle ist das Umge-

  kehrte dar Fall, Am Speioherkondensator 30 euts-teht somlt

  eine Spannung von treppeBfSrmigem seitliches Verlaufe welche

  dem seitliches Verlauf der relativen Phase der beides Sisus-

  stpmgfft 1 ma 2 entspricht.

  In Abb. 3 sei z. B. angenommen, dass der Rechteckimpulsl ?

  im Bereich der Sägezahsflaake 9 gemäss der 3eitfunktio&31

  aeise Lage ORtinuierlich verändere. Die Sigesart der beschrie

  benee Sc-, Ultung bewj-rk-t dum das ZustandekommeiL der Spi

  32 am Xoadensator 30< dere& Verlauf eine treppanformige

  A i M ds dSkontk

  JümaheruB.gaB.di<Z$itfuRkto$3darstellb.Der diakontinuie

  lich Verlauf der Spanaung 32 ist dubei Ohne Belang"'ue= die

  Impulswiederhlunssfraqu&z genSgDd grasa im Verhältnis zur

  WObbelfrquns gewählt ist. Ss lässt sichauf diese lysise die

  "XahNnngder Kurvw soweit verfissm dass sie praktisch un-

  sichtbar wird.

Claims (1)

1. Schutzansprüche 1) aordnBg zsr eszillographischen Messung des zeitlichen Verlaufs er reltiveja.-Ehase zweier Sisnsspanssngen die sich periodisch Ladern und wobei ggfs. die beiden SisusspasauBn gleichzeitig : synchron ihre Prequenz verändecn, bestehet aus isap hsamsseiarichtung in dc die beiden Si8usspanBaage& phasejssassi miteinaadsr v*rgLicMn werden und ans dem-Biase'&- Targleich ine e &&s&s ? $rschiabung amplitdesproportios&Ls b obea wEs sch Rob e X d&SSe MesLattm die eseugte psR&UBg liegte kenns&ichjt dch folgende Merkmale : 1) Bis i&asBm&sseinric&tasg eathält Mittel, m aus der' er : Luea Sinuaspamung eine periodischt-sägezubneanmmg a&sulsit&8 2) sie enthalt witerhia Bttel'sm aus der anderen Sinus- spanmmg einen periodisch wiederkehrenden Bapuls von vorzugsweise rechteckigem zeitlichem Verlauf absulai- tent der höchstens im Bereich der einem Sägesahnflanke seine-Lage verändert, 3) sie eathalt eine bei der Demodulation von phasenmodu- lierten Impulsen an sich bekannte Schaltung, bei der ein SpeicherkOBdensator kleiner Eapasität jeweils beim Eintreffen eines Rechtec&impulses über einen bipolaren elaktr&sischeB. Schalter stofeseise auf eia. höheres oder tießeres etential nrngeladm. isirdf-wobei &r dieses Potential bis zum Eintreffe es nächstes Impulses b$ibehältrjs s&cMca, ob dis überlagerasgsspaBBHB aus dem Rechteckiapuls mit einer SägezahBHpaauß gosser oder kleiner isty als die ugaablidkliche LadespasBnag des. Kondensators ; dier Schalt&g srdn di$ beiden. Spassusgen samäss Merkmal 1 und 2 zuzefübrt und die an dem entstehende paEomg mit tr$pp<&jaformigem zeitlichem Verlauf ird ggfs. b$r einen Gl&ichstrosryrstarker den Messplat ten de. 9 Bra=Ischen Rohres-ug-efUhrt. 2) Asnrd&ung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als bipolarer elektronischer Schalter ise nordBMRg verB.- det wird, bei der zwei par&lLsl geschaltta vorgeapBRi . >eopannte Diodea. von aatgßga. gesetster Dtirchlassrichtusg vorgesahn sind die beim. Eintreffen eiBs lapolsos leitend werden.