DE1951167A1

DE1951167A1 - Oszilloskop

Info

Publication number: DE1951167A1
Application number: DE19691951167
Authority: DE
Inventors: Talbert David Godwin
Original assignee: S E LAB HOLDINGS Ltd
Current assignee: S E LAB HOLDINGS Ltd
Priority date: 1968-10-11
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1970-04-23
Also published as: US3648098A; GB1289963A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Oszilloskop.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein Oszilloskop mit einer Ablenkschaltung zu versehen, die einen vertikalen Ablenkwellenzug mit hoher frequenz und einen horizontalen Ablenkwellenzug mit relativ niedriger frequenz erzeugt. Es sind Einrichtungen zur Erzeugung einer Sägezahnspannung (ramp) synchron mit dem vertikalen Ablenkwellenzug vorgesehen, so daß sein Augenblickswert dem vertikalen Ablenkwellenzug entspricht, so daß sein Augenblickswert der vertikalen Ablenkung des Strafales auf dem Schirm entspricht. Eine Mehrzahl von darzustellenden Videosignalen werden mit der Sägezahnspannung verglichen, die Videosignale werden jeweils progressiv höheren Verschiebegleichspannungen Überlagert, die um Beträge getrennt sind, die die maximale Am-

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plttude der entsprechenden Videosignale jeweils übersteigen. Während jedes Zyklus des Sägezahns treten aufeinanderfolgend Koinzidenzen zwischen" dem Sägezahn und den Videosignalen auf, die den entsprechenden Verschiebespannungen überlagert sind, und jedesmal, wenn eine Koinzidenz auftritt, wird ein Aufleuchtsignal erzeugt, das dem Strahl auf der Kathodenstrahlröhre aufgeprägt wird, so daß ein heller Punkt auf dem Schirm erzeugt wird. Die vertikale Ablenkfrequenz ist hoch genug, damit jedes Videosignal im wesentli-" "' oben in einer fortlaufenden Spur dargestellt wird. Andererseits ist die Dauer des horizontalen Ablenkwellenzuges ausreichend lang, damit sich langsam ändernde Wellenformen dargestellt werden können. Die horizontale Ablenkdauer kann zwischen 0,1 Sek. und 20 Sek. liegen, wie das entsprechend der Inderungsgeschwindigkeit der darzustellenden Videosignale erforderlich sein mag.

Bei einigen Anwendungsformen solcher Oszilloskope mag es außerdem wünschenswert sein, eine feste Information, ) z.B. Bare idBmar ken, medizinische Parameter, Öldrucke und dergleichen darzustellen. Bs treten jedoch dabei Schwierigkeiten auf, da die Hacfaleuchtzeit des Phophors so ist, daß die zu Beginn einer horizontalen Ablenkperiode geschriebene Information am lade der Periode bereits verschwunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Osailloskop su schaffen* das zur Darstellung sich

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langsam ändernder WellenzUge oder zur Darstellung von Marken geeignet ist, die sich langsam ändernden Wellenztigen überlagert sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zur Ablenkung des Strahles einer Kathodenstrahlröhre in einer Richtung mit relativ hoher Frequenz und zur Ablenkung in einer anderen Richtung mit einer niedrigeren Frequenz, durch eine Einrichtung zum Einblenden von Videosignalen, um den Strahl während kurzer Intervalle in jeder einer Reihe von mit niedrigerer frequenz erfolgenden Ablenkungsperioden zu modulieren« wobei die Taktgabe der kurzen Intervalle in aufeinanderfolgenden Perioden verändert wird, so daß die Kurvenform der Videosignale dargestellt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht in einer Einrichtung zum Einblenden von Signalen, um eine oder mehrere Marken auf dem Wiedergabeschirm während jeweils ausgewählter Hochfrequenzablenkungsperioden bei jeder mit niedrigerer Frequenz erfolgenden Ablenkungsperiode zu . bilden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt dieses Ausftihrungsbeispiel eines Oseilloskops gemäß der Erfindung in einem Blockschaltbild.

Das dargestellte Oszilloskop weist eine Kathodenstrahl

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röhre 1 auf, die symbolisch im Schnitt dargestellt ist. Die Kathodenstrahlröhre weist vertikale Ablenkplatten 2 auf sowie horizontale Ablenkplatten 3· Die Ablenkplatten 2 und können auch durch horizontale oder vertikale magnetische Ablenkspulen ersetzt werden. Die vertikalen Ablenkplatten erhalten einen Sägezahn relativ hoher Frequenz von einem Schaltkreis A_f und ein entsprechender Wellenzug wird außerdem (als ramp) einer Reihe von Vergleichsschaltkreisen 5-j . · · " 5_n zugeführt. Die Vergleichsscbaltkreise 5^ ... 5_n

" erhalten zweite Eingangssignale, Videosignale, die aufeinanderfolgend größeren Verschiebegleichspannungen überlagert sind, Zwei der Schaltkreise zur Überlagerung der Videosignale auf die jeweiligen Verschiebeimpulse sind mit den Bezugsziffern 6* ... 6_Q versehen, und in bekannter Weise können die Verschiebespannungen so bemessen sein, daß sie sich durch Beträge unterscheiden, die größer sind als die maximale Amplitude der entsprechenden Videosignale. Jedesmal, wenn die Vergleichsschaltkreise 5* ... 5_a Koinziden- zen zwischen den beiden anliegenden Signalen feststellen, erzeugen sie Ausgangsschaltimpulse, die entsprechende Gatter 7| ... 7_Q öffnen, von denen her ein entsprechendes Aufleuchteignal über einen Transistorschalter erzeugt wird. Da die den Videosignalen überlagerten Verschiebegleichspannungen aufeinanderfolgend für kurze Zeitspannen während jeder Abtastperiode geöffnet werden, d.h. während jeder

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vertikalen Ablenkperiode, erzeugt jedes Gatter kurze Aufleucbtimpulse, die in der Lage sind, einen bellen Punkt auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 1 zu erzeugen. Bei diesem Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung werden diese aufleuchtenden Impulse jedoch nicht unmittelbar der Modulatorelektrode der Kathodenstrahlröhre zugeführt, sondern vielmehr in ein weiteres Gatter 9 eingespeist, dessen Punktion nachfolgend beschrieben wird.

Der horizontale Ablenkwellenzug, der den Ablenkplatten 3 der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird, hat eine relativ hohe Frequenz, z.B. 50 Hz. Der horizontale sägezahnförmige Ablenkwellenzug wird durch einen Schaltkreis 10 erzeugt. Dieser Schaltkreis ist auch in der lage, eine entsprechende Abtastspannung mit 50 Hz einem Vergleichsschaltkreis 11 zuzuführen. Das zweite Eingangssignal für diesen Vergleichsschaltkreis ist eine von dem Schaltkreis abgeleitete Bezugsspannung. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bezugsspannung eine feste Spannung, die jedoch von Hand einstellbar sein mag. Stellt der Schaltkreis 11 Koinzidenzen zwischen der Abtastspannung von dem Schaltkreis und der Bezugsspannung von. dem Schaltkreis 12 fest, so sohi_ckt er ein Ausgangssignal an ein Gatter 13, das öffnet und ein Aufleuchtsignal erzeugt, das dem Modulator der Kathodenstrahlröhre 1 zugeführt wird. Der Vergleicbsscbaltkreis 11 erzeugt ein Ausgangssignal

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von der Dauer der vertikalen Ablenkperiode, und die Funktion des Yergleichsschaltkreises und des Gatter 13 besteht darin, die Darstellung einer vertikalen linie an einer bestimmten Stelle auf dem Kathodenstrahlrohr zu bewirken, wobei die linie bei jeder Periode des Wellenzuges des Schaltkreises 10 erneuert wird. Da die Periode des zuletzt genannten Wellenzuges relativ kurz ist, unterliegt das so erzeugte Markierungssignal keiner Abnahme oder keinem Schwund.

" Die Periode des von dem Schaltkreis 10 abgeleiteten Wellenzuges ist jedoch genügend lang, um die sich langsam ändernden Wellenzüge entsprechend den Yideosignalen darzustellen, die an die Vergleichsschaltkreise 5.« ··. 5_Q gelangen. Es ist daher ein weiterer Sägezahngenerator 14 vorgesehen, der eine Abtastspannung mit langer Periode erzeugt, vergleichbar mit der Periode des horizontalen Ablenkwellenzuges von vorbekannten Oszilloskopen. Die Abtastspannung von dem Sägezahngenerator wird in einem Vergleichsschalt-

) kreis 15 mit der Abtastspannung von dem Schaltkreis 10 verglichen, und unter der Annahme, daß die beiden Abtastspannungen die gleiche Amplitude haben, stellt der Vergleichsschaltkreis 15 Koinzidenzen zwischen den beiden Wellenzügen fest, einen in jeder Periode des Wellenzuges von dem Schaltkreis 10. Die Koinzidenzen treten jedoch zu aufeinanderfolgenden späteren Zeiten in aufeinanderfolgenden

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Perioden der Spannung von dem Schaltkreis 10 auf. Die Koinzidenzen werden daher während aufeinanderfolgend auftretenden Perioden der vertikalen Ablenkwellenzüge festgestellt, die von dem Schaltkreis 4 erzeugt werden. Der Vergleichsschaltkreis 15 erzeugt einen Schaltwellenzug von der Dauer einer vertikalen Ablenkperiode * und dieser Wellenzug wird dem Gatter 9 zugeführt, so daß die Aufleuchtimpulse von den Gattern 7-j. .*· 7_n der Modulatorelektrode der Kathodenstrahlröhre 2 zugeführt werden können. Die zur Bildung der sich langsam ändernden Wellenzüge entsprechend den Videosignalen zur Verfugung stehende Zeitspanne ist daher die Dauer des von dem Schaltkreis 14- erzeugten Wellenzuges.

Es können mehrere Marken auf dem Bildschirm dargestellt werden, indem mehr als eine Bezugsquelle, wie beispielsweise der Schaltkreis 12,verwendet werden. Bs können außerdem andere Marken als nur vertikale Linien erzeugt werden. Außerdem können durch Verwendung mehrerer Schaltkreise 14 zur Erzeugung langsamer Abtastspannungen ver-r schiedener Periodendauer gleichzeitig Wellenzugdarstellungen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erzeugt werden. Allere Abwandlungen sind auch in dem Anzeigeschaltkreis möglich.

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Claims

Patentansprüche

1. Oszilloskop, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ablenkung des Strahles einer Kathodenstrahlröhre in einer Richtung mit relativ hoher Frequenz und zur Ablenkung in einer anderen Richtung mit einer niedrigeren Frequenz, durch eine Einrichtung zum Einblenden von Videosignalen, um den

. Strahl während kurzer Intervalle in jeder einer Reihe von ^ mit niedrigerer Frequenz erfolgenden Ablenkungsperioden zu modulieren, wobei die Taktgabe der kurzen Intervalle in aufeinanderfolgenden Perioden verändert wird, so daß die Kurvenform der Videosignale dargestellt wird.

2. Oszilloskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einblenden von Signalen, um eine oder mehrere Marken auf dem Wiedergabeschirm während jeweils ausgewählter Hochfrequenzablenkungsperioden bei jeder mit niedrigerer Frequenz erfolgenden Ablenkungsperiode zu

) bilden.

3. Oszilloskop nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ablenkung mit niedrigerer Frequenz Mittel zur Erzeugung νση Sägezähnen mit der niedrigeren Frequenz aufweist, und daß die Einrichtung zum Einblenden der Videosignale während eines kurzen

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Intervalls aufweist Mittel zur Feststellung von Koinzidenzen des Sägezahns mit einem weiteren Sägezahn von wesentlich niedrigerer Frequenz und Mittel, die den Strahl mit den Videosignalen nur während der Intervalle modulieren, deren Taktgabe den Koinzidenzen entspricht, wobei sich die Taktgabe dieser Koinzidenzen in aufeinanderfolgenden Perioden der mit niedrigerer Frequenz erfolgenden Ablenkung ändert.

4. Oszilloskop nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einblendung von Signalen zur Bildung einer oder mehrerer Marken Mittel zur Feststellung von Koinzidenzen zwischen einem oder mehreren Bezugssignalen und dem Sägezahn aufweist, wobei die Signale in Abhängigkeit von Koinzidenzen eingeblendet werden.

5. Oszilloskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die jedes von mehreren Videosignalen jeweils Verschiebegleicbspannungen überlagert, wodurch die Welleneüge jedes der Videosignale auf dem Oszilloskop in Richtung der hochfrequenten Ablenkung getrennt dargestellt werden können.

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