DE2025754B2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Anzeige des Verlaufs eines periodisch wiederholt auftretenden Signalzuges auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Verlaufs eines periodisch wiederholt auftretenden Signalzuges auf dem Anzeigeschirm einer ein Meßspannungs-Ablenkplattenpaar und ein Zeit-Ablenkplattenpaar aufwei- t>o senden Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops, wobei dem Zeit-Ablenkplattenpaar von einer Zeitmeßschaltung eine Ablenkspannung mit einer Amplitude zugeführt wird, die von der Dauer einer Meßzeitspanne abhängt, deren Dauer durch das Auftreten eines aus hi dem genannten Signalzug gewonnenen Triggerimpulses und eines Tastimpulses festgelegt ist, welcher bei Feststellung einer Übereinstimmung zwischen einer Meßspannung und einer zeitlich sich ändernden Bezugsspannung erzeugt wird, und wobei dem Meßspannungs-Ablenkplattenpaar zum Zeitpunkt des Auftretens des genannten Tastimpulses eine Spannung mit einer zu dem betreffenden Zeitpunkt für die Amplitude des genannten Signalzuges charakteristischen Amplitude zugeführt wird.

Es sind bereits ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Verlaufs eines sich monoton ändernden Teiles eines periodisch wiederholt auftretenden Signalzuges, wie des Signalanstiegs dieses Signalzuges, auf dem Anzeigeschirm einer ein Meßspannungs-Ablenkplattenpaar und ein Zeit-Ablenkplattenpaar aufweisenden Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops bekannt (GB-PS 10 87 211). Dabei wird dem Zeit-Ablenkplattenpaar von einer Zeitmeßschaltung eine Ablenkspannung mit einer Amplitude zugeführt, die von der Dauer einer Meßzeitspanne abhängt. Die Dauer dieser Meßzeitspanne ist ihrerseits durch das Auftreten eines aus dem genannten SignaJzug gewonnenen Triggerimpulses und eines Tastimpulses festgelegt. Der betreffende Triggerimpuls wird dabei dadurch gewonnen, daß die Spannung des betreffenden Signalzuges mit der von einem Gleichspannungsgenerator abgegebenen Gleichspannung in einem Bezugs-Vergleicher verglichen wird, der bei Übereinstimmung der miteinander verglichenen Spannungen einen Triggerimpuls abgibt, auf den hin die Zeitmeßschaltung in Betrieb gesetzt wird. Der zuvor erwähnte Tastimpuls wird vom Ausgang eines weiteren Vergleichers abgegeben, mit dessen Hilfe die Spannung des genannten Signalzuges mit einer Sägezahnspannung verglichen wird. Bei Übereinstimmung der durch den zuletzt genannten Vergleicher verglichenen Spannungen tritt ein die Zeitmeßschaltung stillsetzender Tastimpuls auf. Die zum Zeitpunkt des Auftretens des genannten Tastimpulses von dem vorgesehenen Sägezahnsignalgenerator abgegebene Augenblicksspannung wird dem Meßspannungs-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre zugeführt. Die betreffende Amplitude ist damit charakteristisch für die zu diesem Augenblick vorhandene Amplitude des genannten Signalzuges. Zu dem gerade erwähnten Zeitpunkt wird außerdem von der Zeitmeßschaltung eine entsprechende Ablenkspannung dem Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre zugeführt. Von Nachteil bei diesem bekannten Verfahren und bei der nach diesem bekannten Verfahren arbeitenden Schaltungsanordung ist jedoch der Umstand, daß lediglich monoton sich ändernde Bereiche, wie der Anstiegsbereich, periodisch wiederholt auftretender Signalzüge auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre dargestellt werden können, was also einen ralativ eingeschränkten Anwendungsbereich des betreffenden Verfahrens und der betreffenden Schaltungsanordnung bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie auf relativ einfache Weise beliebig geformte Bereiche von periodisch wiederholt auftretenden Signalzügen und auch derstige Signalzüge selbst auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops angezeigt werden können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß auf das Auftreten des Triggerimpulses hin eine Sägezahnsignalspannung erzeugt wird, die mit einer Bezugsspannung verglichen wird, deren Amplitude mit jedem derartigen Vergleich um einen bestimmten Wert geändert wird, und daß bei

Ermittlung einer Übereinstimmung zwischen der Sägezahnsignalspannung und der Bezugsspannung ein Tastimpuls erzeugt wird, mit dessen Auftreten die Aufnahme einer Abtastprobe von dem gerade vorhandenen Signalzug zur Festlegung der Ablenkspannung für das Meßspannungs-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre gesteuert wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise periodisch wiederholt auftretende Signalzüge mit beliebigen Signalformen und einzelne Bereiche derartiger Signalzüge auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops angezeigt werden können. Außerdem bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, daß bei der Anzeige des jeweiligen Signalzuges sonst gegebenenfalls auftretende Zittererscheinungen zumindest weitgehend vermieden sind, so daß man eine relativ ruhige Anzeige des jeweiligen Signalzuges auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre erhält. Damit ergibt sich insgesamt der Vorteil einer universelleren Einsetzbarkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird innerhalb der Meßzeitspanne eine Sägezahnsignalspannung ereugt, durch deren zürn Endzeitpunkt der Meßzeitspanne vorhandene Amplitude die Amplitude der dem Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre zuzuführenden Ablenkspannung festgelegt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die dem Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre jeweils zuzuführende Ablenkspannung auf relativ einfache Weise erzeugt werden kann.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird die Sägezahnsignalspannung bei Festlegung des Beginns der Meßzeitspanne durch das Auftreten eines Triggerimpulses mit einer Polarität und bei Festlegung des Beginns der Meßzeitspanne durch das Auftreten eines Tastimpulses mit anderer Polarität erzeugt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise festgelegt werden kann, welche Bereiche des jeweiligen Signalzuges auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre angezeigt werden.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird die Abgabe der mit den Bezugspannungen zu vergleichenden Sägezahnsignalspannungen durch Vorimpulse ausgelöst, die jeweils vor Auftreten eines Triggerimpulses entsprechend der Frequenz zuvor aufgetretener Triggerimpulse abgegeben werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß es auf besonders einfache Weise möglich ist, auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre zusätzlich einen Signalbereich vor dem eigentlichen anzuzeigenden Verlauf des periodisch wiederholt auftretenden Signalzugcs anzuzeigen. Auf diese Weise lassen sich also noch für die Beurteilung von Schaltungen bzw. Schallungsvorgängen häufig nützliche Zusatzinformationen anzeigen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre jeweils erst eine vorgegebene Zeitspanne nach erfolgter Aufnahme einer Abtastprobe des jeweils vorhandenen Signalzuges hell gesteuert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf besonders einfache Weise vorhandene Verarbeitungs- und Einstellzeitcn berücksichtigt werden können, was insgesamt zu einer besonders ruhigen Anzeige des jeweiligen Signalzugcs beiträgt.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung isi es zweckmäßig, eine Schaltungsanordnung mit einer ein Meßspannungs-Ablenkplattenpaar und ein Zeit-Ablenkplattenpaar aufweisenden Kathodenstrahl röhre und mit einer zwei Steuereingänge aufweisende) Zeitmeßschaltung zu verwenden, die ausgangsseitij eine Spannung mit einer dem zeitlichen Abstanc zwischen dem Auftreten von Impulsen an den beider Steuereingängen entsprechenden Amplitude an da: Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre ab gibt. Diese Schalungsanordnung ist gemäß der Erfin dung dadurch gekennzeichnet, daß eine Trigger-Über wachungsschaltung vorgesehen ist, die auf das Auftre ten jedes Signalzuges hin ausgangsseitig einen Trigger impuls sowohl an einen Eingang eines Sägezahnsignal generators als auch an einen Steuereingang dei Zeitmeßschaltung abgibt, daß am Ausgang des Säge zahnsignalgenerators ein Vergleicher mit einem Ein gang angeschlossen ist, daß der Vergleicher mit einen weiteren Eingang an einem Treppenspannungsgenera tor angeschlossen ist, der während der Dauer de: jeweiligen Vergleichs eine konstante Bezugsspannunj abgibt und der eingangsseitig ein zur Veränderung de; Höhe seiner Bezugsspannung führendes Steuersignal ii dem Fall zugeführt erhält, daß der Vergleicher be Feststellung einer Übereinstimmung zwischen der miteinander verglichenen Spannungen einen Tastimpul:

abgibt, daß der Ausgang des Vergleichers am Betäti gungseingang einer Abtasteinrichtung angeschlosser ist, über die mit Auftreten eines Tastimpulses ein« Abtastprobe des jeweiligen Signalzuges für die Bereit stellung einer Ablenkspannung für das Meßspannungs Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre aufnehm bar ist, und daß der Ausgang des Vergleichers ferner ai dem anderen Steuereingang der Zeitmeßschaltunj angeschlossen ist. Hierdurch ergibt sich der Vortei eines relativ geringen schaltungstechnischen Aufwand:

für die Anzeige des Verlaufs eines periodisch wiederhol auftretenden Signalzuges auf dem Anzeigeschirm einei Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops. Durch den in folgenden auch nur als Treppengenerator bezeichneter Typenspannungsgenerator lassen sich dabei in vorteil hafter Weise diejenigen Amplitudenbereiche festlegen die für die Anzeige des Signalzuges gegebenenfall: besonders in Frage kommen. Durch die Abgabe eines in folgenden auch lediglich als Taktimpuls bezeichneter Tastimpulses von dem genannten Vergleicher ist ir vorteilhafter Weise eine genaue Ermittlung der zu den betreffenden Augenblick vorhandenen Amplitude de: anzuzeigenden Signalzuges ermöglicht.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung de vorstehend bezeichneten Schaltungsanordung enthäl die Zeitmeßschaltung einen Sägezahnsignalgenerator der durch Auftreten eines Triggerimpulses oder eine: Tastimpulses mit der Erzeugung einer Sägezahnsignal spannung beginnt und der mit Auftreten eine Tastinpulses bzw. eines Triggerimpulses die Erzeugunj der betreffenden Sägezahnsignalspannung beendel Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines relativ geringe!

schaltungstechnischen Aufwands für die Realisierunj der Zeitmeßschaltung.

Von Vorteil bei der zuletzt betrachteten zweckmäßi

wi gen Ausgestaltung der Schaltungsanordnung zur Durch führung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist ei wenn gemäß einer noch weiteren zweckmäßige) Ausgestaltung der Erfindung der Sägezahnsignalgene rator so ausgebildet ist, daß die Polarität der von ihn

^|Λ jeweils erzeugten Sägezahnsignalspannung dadurcl festgelegt ist, welcher der seinen beiden Steuereingän gen zuzuführenden Impulse als erster Impuls auftriti Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf besonder

einfache Weise festgelegt werden kann, in welchem Bereich des Anzeigeschirms der Kathodenstrahlröhre eine Anzeige erfolgt.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist ein Vortrigger-Generator vorgesehen, der vor Auftreten der Triggerimpulse entsprechend der Frequenz zuvor aufgetretener Triggerimpulse abgibt, und ferner ist durch die betreffenden Vorimpulse der Sägezahnsignalgenerator ansteuerbar, dessen Sägezahnspannung mit der Bezugsspannung zu vergleichen ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines relativ geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Anzeige von Signalbereichen, die vor dem eigentlichen anzuzeigenden Signalbereich liegen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Vergleicher eingangsseitig ferner am Ausgang des Sägezahnsignalgenerators der Zeitmeßschaltung angeschlossen, deren Sägezahnsignalgenerator durch einen von dem Vortrigger-Generator abgegebenen Vorimpuls ebenfalls eine Sägezahnsignalspannung abgibt und auf das Auftreten eines Triggerimpulses von der Triggerüberwachungsschaltung stillsetzbar ist; der andere vorgesehene Sägezahnsignalgenerator ist auf das Auftreten eines von dem Vergleicher abgegebenen Tastimpulses stillsetzbar. Die Differenz der Amplituden zwischen den Sägezahnsignalspannung beider Sägezahnsignalgeneratoren ist zur Festlegung der Höhe der Ablenkspannung für das Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre herangezogen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer so weiteren, relativ einfachen Möglichkeit der Erzeugung der jeweils erforderlichen Ablenkspannung für das Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre.

Vor Vorteil bei der gerade betrachteten zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist es gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung, wenn beide Sägezahnsignalgeneratoren Sägezahnsignalspannungen mit zueinander entgegengesetzten Polaritäten abgeben. Dadurch ist dann eine besonders einfache Festlegung der jeweils erforderlichen Höhe der Ablenkspannung für das Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre ermöglicht.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Sägezahnsignalgenerator der Zeitmeßschaltung durch einen Millerintegrator gebildet, dem im Ruhezustand Ströme abgebende Stromeinspeisungsschaltungen zugeordnet sind, die Ströme unterschiedlicher Polarität abzugeben vermögen, wobei die eine Stromeinspeisungsschaltung durch einen Triggerimpuls unwirksam schaltbar ist und wobei die andere Stromeinspeisungsschaltung durch einen Tastimpuls unwirksam schaltbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer weiteren, schaltungstechnisch ebenfalls relativ einfachen Realisierung des Sägezahnsignalgenerators für die Zeitmeßschaltung.

Von Vorteil bei der gerade betrachteten zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist es gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung, wenn der Millerintegrator auf das Auftreten eines Vorimpulses hin in eine Betriebsbereitschaftsstellung überführbar ist. Dadurch ist es dann in vorteilhafter Weise innerhalb einer besonders kurzen Zeitspanne möglich, mit der Abgabe der gewünschten Ablenkspannung beginnen zu können.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Stromeinspeisungseinrichtungen zwei Stromschalteinrichtungen, die in Reihe mit Stromquellen am Eingang des Millerintegrators liegen, zu dessen Miller-Kapazität eine Kurzschluß-Schalteinrichtung parallelliegt, wobei sämtliche Schalteinrichtungen im Ruhezustand übertragungsfähig sind, wobei ferner die eine der beiden Stromschalteinrichtungen auf die Zuführung eines Tastimpulses hin in den nichtübertragungsfähigen Zustand gelangt und wobei die Kurzschlußschalteinrichtung auf die Zuführung eines Vorimpulses hin in den nichtübertragungsfähigen Zustand gelangt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer schaltungstechnisch besonders einfachen Realisierung der dem genannten Millerintegrator zugeordneten Stromeinspeisungsschaltungen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre und der Zeitmeßschaltung ein Ladungsspeicher vorgesehen. Dadurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die für das Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre jeweils bereitgestellte Ablenkspannung für eine jeweils gewünschte Zeitspanne verfügbar ist.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Abtasteinrichtung und dem Meßsignal-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre eine Ladungsspeicherschaltung vorgesehen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand sichergestellt ist, daß die für das Meßsignal-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre jeweils bereitgestellte Ablenkspannung während einer gewünschten Zeitspanne zur Verfugung steht.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine erste Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 2 zeigt in einem Blockdiagramm eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein erstes Abtastsystem gemäß der Erfindung dargestellt. Diesem Abtastsystem wird ein wiederholt auftretender Einganssignalzug von einer Signalquelle 10 zugeführt. Der Eingangssignalzug wird einer Abtasteinrichtung 12 und einer im folgenden als Trigger-Überwachungseinrichtung bezeichneten Trigger-Erkennungseinrichtung 14 zugeführt. Dabei wird ein Triggerimpuls jeweils koinzident mit einem ausgewählten Teil des Eingangssignalzuges erzeugt. Dieses Triggersignal wird einer Verzögerungs-Kippstufe 16 zugeführt, die für Zeitzwecke vorgesehen ist. Das von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 abgegebene Triggersignal wird ferner einem Vortrigger-Generator 18, einem Integrator-Auslösegatter 20, einem «schnellen» Sägezahngenerator 24 und einem Strom-Gatter 22 zugeführt.

Der Vortrigger-Generator 18 stellt einen Frequenzmesser dar, der die Frequenz der Triggersignale von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 mißt und ein Vortriggersignai zu einem bestimmten Zeitpunkt vor Auftreten des nächsten Triggersignals abgibt. Das Ausgangssignal des Vortrigger-Generators 18 wird selektiv über einen Schalter 29 dem Sägezahnsignalgenerator 24 zugeführt.

Der Sägezahnsignalgenerator 24, der zweckmäßigerweise einen Miller-Integrator enthält, erzeugt einen negativen Sägezahnsignalzug 26, der dem Vergleicher 28 zusammen mit einem Treppensignalzug 30 von einem Treppengenerator 32 zugeführt wird. Die Treppen oder Stufen in dem Treppensignalzug 30 sind in der Dauer merklich länger als der Signalzug 26. Wenn der Sägczahnsignalgcncrator 24 arbeitet und einen Säge-

zahnsignalzug 26 abgibt, und zwar entweder auf ein Triggersignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 oder von dem Vortrigger-Generator 18 hin, dann wird der Sägezahnsignalzug 26 in dem Vergleicher 28 mit einer Pegelstufe des Treppensignalzuges 30 verglichen. Erreicht der Sägezahnsignalzug 26 die Spannung dieser Stufe, so gibt der Vergleicher 28 einen Abtast- oder Taktausgangsimpuls ab, durch den u. a. der Treppengenerator 32 auf die nächstniedere Stufe zurückgesetzt wird. Dadurch findet der nächste Vergleich zwischen den Signalzügen 26 und 30 zu einem etwas späteren Zeitpunkt bezogen auf ein Triggersignal oder Vortriggersignal statt und damit zu einem etwas späteren Zeitpunkt in bezug auf ein nachfolgendes Wiederauftreten des Eingangssignalzuges.

Jeweils dann, wenn ein Taktsignal oder Taktausgangssignal von dem Vergleicher 28 abgegeben wird, tastet die Abtasteinrichtung 12 eine kleine Abtastprobe der Amplitude des Eingangssignalzuges der Signalquelle 10 ab und führt diese Abtastprobe in einen Vertikal-Speicher 34 ein, von dem aus die Vertikal-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 36 angesteuert werden. Damit wird wie bei anderen Abtastsystemen der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 36 veranlaßt, entsprechend aufeinanderfolgenden Abtastproben in vertikaler Richtung eine Ablenkbewegung auszuführen. Die betreffenden Abtastproben werden dabei von einem wiederholt auftretenden Eingangssignalzug aufgenommen, und zwar zu fortschreitend späteren Zeitpunkten bezogen auf den Eingangssignalzug, so daß der Signalzug mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit dargestellt wird. Das von dem Vergleicher 28 abgegebene Taktausgangssignal wird ferner einem Austastgenerator 33 zugeführt, der die Z-Achsen-Schaltung der Kathodenstrahlröhre 36 steuert. Dadurch ist eine gesteuerte Elektronenstrahlspur vorhanden.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält ferner einen Zeit-Integrator 38, der eine Miller-Integratorschaltung umfaßt. Diese Miller-Integratorschaltung enthält einen Verstärker 40, dem ein Rückkopplungskondensator 42 parallelgeschaltet ist, und ferner das Auslösegatter 20. Der Zeit-Generator 38 nimmt über das Gatter 22 ein negatives Stromeingangssignal von einer negativen Stromquelle 44 her und/oder ein positives Stromeingangsignal über ein Gatter 48 von einer positiven Stromquelle 46 her auf. Der Zeit-Integrator 38 liefert ein lineares positiv ansteigendes Sägezahnausgangssignal (das mit 50 bezeichnet ist), und zwar mit Auftreten eines negativen Stroms von der Stromquelle 44, oder ein lineares negatives Sägezahnausgangssignal auf einen positiven Strom von der Stromquelle 46 her. Die Stromquellen 44 und 46 liefern gleich große Ströme /; sind beide Gatter 22 und 48 übertragungsfähig, so gibt der Integrator 38 kein Ausgangssignal ab. Der Integrator 38 arbeitet auf Grund der Tatsache, daß er mit konstantem Strom gespeist wird, als linearer Integrator. Die Spannung, die ein Signaizug (wie z. B. der Signalzug 50) erreicht, wird durch die Dauer eines von einer Stromquelle gelieferten Stromes bestimmt und dem Eingang des Integrator zugeführt.

Der Ausgangssignalzug des Integrators 38 wird einer Operations-Verstärkerschaltung zugeführt, die den Verstärker 52 enthält. Der Eingang dieses Verstärkers 52 ist an den Ausgang des Integrators 38 über einen Widerstand 54 angeschlossen.

Außerdem ist ein Rückkopplungswidcrstand 56 zwischen Ausgang und Eingang dieses Verstärkers 52 geschaltet. Das Ausgangssignal des Operations-Verstärkers wird seinerseits einem Horizontal-Speicher 58 zugeführt.

Der Vertikal-Speicher bzw. die Vertikal-Speicherschaltung 34 enthält einen Verstärker 60 mit einem positiven und einem negativen Eingang. Mit Auftreten eines Eingangssignals an dem negativen Eingang wird von dem Verstärker 60 ein invertiertes Ausgangssignal abgegeben. Der positive Eingang ist geerdet; ein Rückkopplungskondensator 62 ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers 60 und dessen negativen Eingang geschaltet. Das Ausgangssignal der Abtasteinrichtung 12 wird selektiv dem negativen Eingang des Verstärkers 60 über einen Widerstand 64 und ein Gatter 66 zugeführt, das zu diesem Zweck zwischen der Abtasteinrichtung 12 und dem Verstärker 60 vorgesehen ist. Ein Gatter 66 spricht auf das Taktsignal von dem Vergleicher 28 an; es wird jedoch für eine etwas längere Zeitspanne betätigt als die Abtasteinrichtung 12. Ein Rückkopplungswiderstand 68 verbindet den Ausgang des Verstärkers 60 mit dem Eingang des Gatters 66.

Der Vertikal-Speicher 34 ist eingangsspannungsempfindlich; er wirkt als Operationsverstärker, wenn das Gatter 66 übertragungsfähig ist. Gelangt das Gatter 66 in den nichtübertragungsfähigen Zustand, so wird die zugeführte Eingangsspannung in dem Vertikal-Speicher 34 gespeichert, in welchem sie nahezu unverändert für das Vertikal-Ablenksystem der Kathodenstrahlröhre 36 zur Verfügung steht. Die Schaltung wirkt zu diesem Zeitpunkt als Miller-Schaltung, welche die Ladung auf dem Kondensator 62 beibehält.

Der Horizontal-Speicher 58 ist weitgehend identisch mit dem gerade betrachteten Speicher, und er wirkt in nahezu gleicher Weise wie dieser Speicher. Hierbei ist jedoch ein Verstärker 70 mit einem positiven und einem negativen Eingang vorgesehen, wobei der positive Eingang geerdet ist. Ein Kondensator 72 verbindet den Ausgang des Verstärkers mit dessen negativen Eingang.

<0 Ferner sind ein Widerstand 74 und ein Gatter 76 in der betreffenden Reihenfolge zwischen dem Ausgang der den Verstärker 52 enthaltenden Operationsverstärkerschaltung und dem negativen Eingang des Verstärkers 70 angeschlossen. Ein Rückkopplungswiderstand 78

♦5 Hegt zwischen dem Ausgang des Verstärkers 70 und dem Eingang des Gatters 76, das in seinem Betrieb durch die Kippstufe 16 in zeitlicher Beziehung gesteuert wird. Wenn das Gatter 76 durch die Kippstufe 16 in den übertragungsfähigen Zustand übergeführt ist, wird das dann auftretende Ruheausgangssignal des Integrators 38 dem Horizontal-Speicher 58 zugeführt, von dem aus die Horizontal-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 36 gesteuert werden. Wie nachstehend noch näher ersichtlich werden wird, stellt die Ladung des lntegrators 38 ein genaues Maß der gewünschten Horizontal-Ablenkung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre dar. Es sei bemerkt, daß im Falle des Speichers 34 der Speicher 58 eine konstante gespeicherte Spannung an die Ablenkschaltung während einer relativ langen

W Zeitspanne abgibt.

Nachstehend sei die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung näher erläutert. Zunächst wird eine Folge-Abtastung beschrieben, d. h. es werden die Vorgänge bei offenem Schaller 29 erläutert. Dies stellt die mehr oder weniger konventionelle Art der Abtastung dar, bei der ein Triggersignal von der Signalquelle 10 mittels der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 abgeleitet wird. Dabei muß der

Triggervorgang jeweils auftreten, bevor die Abtastung auftreten kann. Diese Anordnung ist relativ praktisch, wenn der Triggervorgang oder Bereich des Signalzuges, von dem das Triggersignal abgeleitet ist, vor Auftreten desjenigen Bereiches des Signalzuges, der auf der Kathodenstrahlröhre darzustellen ist, auftritt. Im Unterschied hierzu kann das Triggersignal auch in direktem Synchronismus mit dem Eingangssignal abgeleitet werden und vor dem Eingangssignal auftreten, nicht aber einen Teil dieses Signals bilden. Während jedes aufeinanderfolgenden Auftretens des Eingangssignalzuges wird eine Abtastprobe der Amplitude des Eingangssignals zu einem nacheinander jeweils späteren Zeitpunkt in bezug auf das Triggersignal aufgenommen. Damit wird für das jeweilige wiederholte Auftreten des Eingangssignals nur eine sehr kleine Abtastprobe des Eingangssignals auf der Kathodenstrahlröhre 36 angezeigt; für die nächste Abtastprobe wird das nächste Auftreten des Eingangssignalzuges abgewartet. Auf Grund der Nachleuchtdauer des Leuchtstoffes der Kathodenstrahlröhre und auf Grund der angenommenen Geschwindigkeit und hohen Wiederholungsfrequenz des Eingangssignals stellt das Abtastverfahren ein zweckmäßiges Verfahren zur genauen Anzeige von mit hoher Geschwindigkeit auftretenden Signalen dar, die sonst mit einem Kathodenstrahloszillographen nicht angezeigt werden könnten.

Im folgenden sei zunächst angenommen, daß die Gatter 20, 22 und 48 übertragungsfähig sind, d.h. normalerweise geschlossen sind. Wenn ein Triggersignal am Ausgang der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 auftritt, wird das Auslösegatter 20 in den nichtübertragungsfähigen Zustand übergeführt, wodurch der Kondensator 42 nicht mehr kurzgeschlossen ist. Das Gatter 22 wird ebenfalls in den nichtübertragungsfähigen Zustand übergeführt. Die Folge hiervon ist, daß ein Strom / von der Stromquelle 46 an den Integrator38 abgegeben werden kann. Dadurch erzeugt der Integrator 38 ein negatives lineares Ausgangssignal, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Gatter 48 in den nichtübertragungsfähigen Zustand gelangt.

Gleichzeitig steuert ein Triggersignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 den »schnellen« Sägezahngenerator 24 an, und zwar zur Erzeugung eines linearen negativen Sägezahnausgangssignals 26. Wenn dieses Sägczahnausgangssignal 26 den Vergleicher 28 mit Überlaufen der Bezugsspannung des von dem Treppengenerator 32 abgegebenen bestimmten Stufenpegels ansteuert, gibt der Vergleicher 28 ein Taktsignal ab. Dieses Taktsignal steuert das Gatter 48 in den nichtübertragungsfähigen Zustand. Damit stellt die am Kondensator 42 liegende und vom Ausgang des Verstärkers 40 abgegebene Spannung ein Maß für die Zeitspanne zwischen dem von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 abgegebenen Triggersignal und dem von dem Vergleicher 28 abgegebenen Taktsignal dar. Die an dem Kondensator 42 liegende Spannung ist insbesondere nach einer verhältnismäßig langen Zeitspanne durch die Größe des Kondensators und durch die diesem Kondensator von der Stromquelle 46 her zugeführte Ladung bestimmt. Die an dem Kondensator 42 liegende Spannung ist ein echtes Maß für die Zeitspanne zwischen dem Triggersignal und dem Taktsignal; sie kann erheblich von dem Pegel des Ausgangssignalzuges 30 des Treppengenerators zu dem betreffenden Zeitpunkt abweichen, und zwar in Abhängigkeit von Zittcrvorgängen beim Vcrgleichcr, von Einschaltnichtlinearitäten des Sägezahnsignalzuges 26 und dgl.

Das von dem Vergleicher 28 abgegebene Taktsignal steuert ferner die Abtasteinrichtung 12, und zwar zur Aufnahme einer kleinen Abtastprobe des von der Signalquelle 10 gelieferten Signals und Abgabe des betreffenden Signals über den Widerstand 64 und das Gatter 66 an den Verstärker 60. Das Gatter wird dabei zu nahezu dem gleichen Zeitpunkt betätigt, jedoch für eine verhältnismäßig lange Zeitspanne. Am Ende des Betriebs des Gatters 66 ist der Abtastwert in dem Vertikal-Speicher 34 zur Abgabe an die Vertikal-Ablenkplatte der Kathodenstrahlröhre 36 gespeichert. Das von dem Vergleicher 28 gelieferte Taktsignal steuert ferner den Austastgenerator 33, der zu diesem Zeitpunkt den Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 36 austastet. Wie zuvor ausgeführt, wird durch das Taktsignal ferner der Treppengenerator 32 veranlaßt, einen Ausgangspegel entsprechend einer tieferen Stufe abzugeben. Damit ist die Anordnung für den nächsten Vergleich bereit.

Nunmehr ist der vertikale Ablenkwert für eine bestimmte Abtastprobe in dem Vertikal-Speicher 34 gespeichert. Ferner gibt die den Verstärker 52 umfassende Operationsverstärkerschaltung das gespeicherte Ausgangssignal des Integrators 38 an den Horizontal-Speicher 58 ab. Auf eine zur Stabilisierung des Wertes des Signals des Integrators 38 hinreichende Zeitspanne nach Auftreten eines Triggersignals von der

μ Trigger-Überwachungseinrichtung 14 hin steuert die Kippstufe 16 das Gatter 76 des Speichers 58 an, und das Ausgangssignal des Integrators 38 wird in dem Horizontal-Speicher 58 gespeichert. Der Betrieb der Verzögerungs-Kippstufe 16 ist so festgelegt, daß diese Kippstufe nach einer hineichend langen Zeitspanne nach Auftreten des Sägezahnsignalzuges 26 wirksam wird, so daß das Ausgangssignal des Integrators 38 einen Wert von sehr guter Konstanz aufweist. Das Ausgangssignal des Integrators 38, das nunmehi in dem

♦o Horizontal-Speicher 38 gespeichert ist, wird der Horizontal-Platte der Kathodenstrahlröhre 36 zugeführt. Da dieses Signal bzw. die Spannung dieses Signals ein genaues Maß für die Zeitspanne zwischen einem Triggersignal und einem Taktsignal ist. stellt es ein

♦5 genaues Maß für die exakte horizontale Lage eines Punktes auf der Kathodenstrahlröhre dar.

Wenn der Sägezahnsignalzug 26 sich zu einem vorgegebenen Maximalwert hin ändert, werden der Sägezahnsignalgenerator 24 und der Vergleicher 28 zurückgestellt. Der Vergleicher 28 bewirkt seinerseits eine Rückstellung des Austastgenerators 33. Der Austastgenerator 33 ermöglicht nunmehr eine HeIlsleuerung des Elektronenstrahls. Die in den Speichern 34 und 58 gespeicherten Werte bewirken nunmehr, daß der Elektronenstrahl der Röhre zu der richtigen Position hin geleitet wird, und zwar in horizontaler und vertikaler Richtung. Dies trifft für eine bestimmte Abtastpunktanzeige zu. Der Elektronenstrahl verbleibt in dieser Abtaststellung so lange, bis wieder ein Taktsignal für die Aufnahme einer weiteren Abtastprobe auftritt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Elektronenstrahl kurzzeitig durch den Generator 33 getastet, d. h. also bis zu dem Zeitpunkt, zu dem beide Speicher 34 und 58 die genauen Werte der nächsten Abtastprobe speichern. Nach Ansteuerung des Gatters 76 durch die Verzögerungs-Kippstufe 16 werden die Gatter 20, 22 und 48 in geeigneter Weise durch die Verzögerungs-Kippstufe 16 in den übertragungsfähigen Zustand

übergeführt, und zwar in Erwartung der nächsten Abtastoperation.

Nachdem der vollständige Signalzug einmal durch eine Vielzahl von Punkt Abiastproben angezeigt ist, wie dies in Fig. I mit 84 angedeutet ist, wird die Ausgangsspannung des Treppengenerators 32 um eine Anzahl von Stufen vermindert Diese Anzahl ist gleich einer vorgegebenen Anzahl von Abiastproben. Der Treppengenerator bewirkt dann selbst mit Erreichen der obersten Stufe seine Rückstellung, woraufhin er erneut mit der Abgabe eines vollständigen Signalzuges 84 beginnt. Wie einzusehen sein dürfte, erfolgt die Abtastung für eine nahezu \ontinuierliche Darstellung auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre schnell genug. In einem typischen Fall wurden Abtastproben jeweils nach 20 Mikrosekunden erzeugt, und die Anzeige des vollständigen Signalzuges erfolgte jeweils nach 20 Millisekunden. Die Zeitspanne zwischen dem Auftreten eines Triggersignals von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 und des Betriebs der Verzögerungs-Kippstufe 16 zur Überführung des Gatters 76 in den übertragungsfähigen Zustand betrug 10 Mikrosekunden. Die Zeitspanne zwischen dem Auftreten des Triggersignals und der Ansteuerung der Gatter 20, 22 und 48 zur erneuten Überführung in den übertragungsfähigen Zustand tag bei etwa 12 Mikrosekunden. Diese Werte können selbstverständlich für verschiedene abgetastete Signalzüge variieren.

Die vorliegende Schaltungsanordnung ist nun nicht nur imstande, im Folge-Betrieb zu arbeiten, sondern auch im Zufalls-Betrieb. Bei dem Zufalls-Betrieb werden Abtastproben zu aufeinanderfolgend späteren Zeitpunkten bezogen auf einen nacheinander wiederholt auftretenden Eingangssignalzug in geeigneter Weise aufgenommen, nicht aber in Abhängigkeit von einem von dem Eingangssignalzug abgeleiteten Triggersignal. Wie zuvor erwähnt, enthält der Vortrigger-Generator 18 einen Frequenzmesser, der Ausgangssignale mit der Frequenz der Triggersignale von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 erzeugt, und zwar zu Zeitpunkten, die vor dem Auftreten des jeweiligen Triggersignals liegen. Damit kann eine auf ein Ausgangssignal des Vortrigger-Generators 18 hin aufgenommene Probe eine Probe eines Teiles des Signalzuges sein, der tatsächlich erst später die Trigger-Überwachungseinrichtung 14 ansprechen läßt. Damit kann ein früher liegender Bereich des Signalzuges betrachtet werden. Zufalls-Abtasteinrichtungen, wie sie bisher bekannt sind, stellen dann die Zeitdifferenz zwischen einem Triggersignal und einem Taktsignal fest; die horizontale Ablenkung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre erfolgt dann entsprechend dieser Zeitdifferenz. Es war jedoch bisher notwendig, eine Verzögerungsschaltung zur Verzögerung des Taktsignals vor Messung der Zeitdifferenz zwischen dem Triggersignal und dem Taktsignal vorzusehen. Wie im folgenden noch näher ersichtlich werden wird, ist gemäß der Erfindung keine solche Verzögerungsschaltung erforderlich.

Für die Durchführung des Zufalls-Betriebs bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird der Schalter 29 geschlossen. Die Erzeugung eines Ausgangssignals durch den Vortrigger-Generator 18 steuert den Sägezahngenerator 24 derart an, daß der Signalzug 26 auftritt. Gleichzeitig wird das zunächst übertragungsfähige Gatter 20 in den nichtübertragungsfähigen Zustand übergeführt, so daß der Kondensator 42 dann nicht mehr kurzgeschlossen ist. Die zunächst übertragungsfähigen Gatter 22 und 48 verbleiben jedoch im übertragungsfähigen Zustand, weshalb der Kondensator 42 sich in keiner Richtung auflädt Tritt jedoch zuerst am Ausgang der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 ein Triggersignal auf, so wird das Gatter 22 in den nichtübertragungsfähigen Zustand übergeführt, und der Integrator 38 beginnt damit, einen negativen Ausgangssignalzug zu erzeugen. Wenn ein Taktsignal auftritt, wird das Gatter 48 in den nichtübertragungsfähigen Zustand übergeführt. Die Spannung am Ausgang des Integrators 38, die ein echtes Maß für die Zeitdifferenz zwischen dem Auftreten des Triggersignals von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 und dem Auftreten des Taktsignals von dem Vergleicher 28 darstellt, dient zur Horizontalablenkung für den Oszillographen 36. Der Abtastbetrieb wird, wie oben beschrieben, durch das Taktsignal gesteuert.

Wenn nunmehr das Taktsignal vor einem Triggersignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 auftritt, wird das Gatter 48 in den nichtübertragungsfähigen Zustand übergeführt, während das Gatter 22 im übertragungsfähigen Zustand verbleibt. Demgemäß erzeugt der Integrator 38 einen positiven linearen Sägezahnsignalzug. Dieser Sägezahnsignalzug hört anschließend auf, wenn ein Triggersignal am Ausgang der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 auftritt. Dieses Triggersignal führt das Gatter 22 in den nichtübertragungfähigen Zustand über. Die gerade beschriebene Situation entspricht der Abtastung eines Teiles des Eingangssignalzuges, und zwar desjenigen Teiles, der auftritt, bevor das Triggersignal erzeugt isL Es sei jedoch bemerkt, daß in dem Taktsignalweg keine Verzögerung vorgesehen ist, durch die bewirkt wird, daß ein Signal stets auftritt, bevor die anderen Signale gemessen sind. Vielmehr lädt sich der Integrator 38 in entgegengesetzten Richtungen, und zwar entsprechend der Folge der zugeführten Signale. Wenn das Gatter 76 anschließend betätigt ist, wird der von dem Integrator 38 erreichte Wert dem Horizontal-Speicher 58 und den Horizontal-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 36 zugeführt.

In einem typischen Beispiel würde die Abtastprobe rechts von der Mitte der Kathodenstrahlröhrenanzeige auftreten, wenn das Triggersignal vor dem Taktsignal auftritt. Tritt hingegen das Taktsignal vor dem Triggersignal auf, so würde die Probendarstellung links von der Mitte erfolgen. In dem Fall, daß der Taktimpuls oder das Taktsignal gleichzeitig mit dem Triggersignal auftritt, gibt der Integrator 38 insgesamt kein Ausgangssignal ab, und der Horizontal-Speicher 58 speichert eine Spannung von Null Volt. Dies führt dazu, daß der Elektronenstrahl in horizontaler Richtung nicht abgelenkt wird. Der Horizontal-Ablenkschaltung kann selbstverständlich eine Vorspannung zugeführt werden, so daß der jeweilige vollständig abgetastete Signalzug in irgendeine gewünschte Stellung gebracht werden kann.

Da eine Verzögerungsschaltung hier nicht verwendet wird, sind somit auch die bei deren Verwendung sonst auftretenden Zittererscheinungen und Nichtlinearitäten vermieden. Die Verringerung der mit den Zittererscheinungen und Nichtlinearitäten verknüpften Probleme durch die vorliegende Erfindung führt dann zu einer genauen horizontalen Ablenkung bei der jeweiligen Anzeige. Dies erfolgt dabei anstelle einer Abstützung auf das Ausgangssignal eines Treppengenerators zum Zwecke der Erzielung dieses Horizontal-Abienkwerts.

Obwohl die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung wegen ihrer Einfachheit und wegen der einfachen

Betriebsweise bevorzugt wird, können die Prinzipien der Erfindung auch in einer Schaltung des in Fig.2 dargestellten Typs realisiert werden. Bei der in Fig.2 dargestellten, eine weitere Ausfühningsform der Erfindung darstellenden Schaltungsanordnung sind entsprechende Elemente in entsprechender Weise bezeichnet wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1. Ein Hauptunterschied dieser Schaltungsanordnung gegenüber der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung betrifft die Einrichtung, durch die das Horizontal-Ab-Ienksignal für eine Kathodenstra'.lröhre 36 erzeugt wird. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 nimmt die den Verstärker 52 umfassende Operationsverstärkerschaltung ein Eingangssignal von dem Miller-Integrator 80 und von dem Sägezahnsignalgenerator 24 über einen Trennverstärker 27 auf. Der Verstärker 27, der zweckmäßigerweise einen Kathodenfolger darstellt, ist an den Eingang des Verstärkers 52 über einen Eingangswiderstand 82 angeschlossen. Der Verstärker 27 steuert ferner den Vergleicher 28. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Verstärker 27 für einen geeigneten Schaltungsbetrieb der Ausführungsform gemäß F i g. 2 vorzusehen. Es sei ferner bemerkt, daß ein Taktausgangssignal von dem Vergleicher 28 den von dem Sägezahnsignalgenerator 24 abgegebenen Sägezahnsignalzug im Falle der Ausführungsform gemäß F i g. 2 beendet oder abschaltet.

Bezüglich der Ausführungsform gemäß F i g. 2 sei ferner bemerkt, daß der Miller-Integrator 80 weitgehend im Aufbau dem Integrator 38 bei der zuvor betrachteten Ausführungsform entspricht. Eine Ausnahme bildet jedoch der Umstand, daß lediglich ein Auslöseimpuls oder -signal und lediglich ein Stop-Impuls oder-Signal von der Tngger-Überwachungseinrichtung 14 her zugeführt werden. Das Startsignal setzt den Miller-Integrator 80 in Funktion, wodurch dieser ein zu positiven Werten linear ansteigendes Sägezahnausgangssignal 50 abgibt. Das Stop-Signal beendet das Sägezahnsignal. Es dürfte daher ersichtlich sein, daß mit Auftreten eines Startsignals und eines Stop-Signals bei dem Miller-Integrator 80 von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 her kein Ausgangssignal erzeugt wird Dem Miller-Integrator 80 kann ein Start- oder Auslösesignal ferner über einen Schalter 29 von dem Vortrigger-Generator 18 her zugeführt werden. In dem Fall, daß der Schalter 29 geschlossen ist und der Vortrigger-Generator 18 einen Ausgangsimpuls erzeugt, beginnt der Miller-Integrator 80, sich aufzuladen, und zwar so lange, bis von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 ein Impuls erzeugt wird. Zu dem Zeitpunkt hört die Ladung auf.

Der Miller-Integrator 80 ist mit einer Stromquelle und einem Kondensator (in F i g. 2 nicht dargestellt) versehen, um einen Sägezahnsignalzug mit negativem Verlauf, aber mit gleicher Signalzugsteigung anzugeben, wie sie der »schnelle« Sägezahnsignalzug 26 aufweist. Die Signalzüge 26 und 50 werden dem Eingang der den Verstärker 52 enthaltenden Operationsverstärkerschaltung zugeführt. Der Verstärker 52 erzeugt daraufhin ein Ausgangssignal, das proportional der Differenz der Dauer des Ausgangs-Sägezahnsignalzugs 50 im Vergleich mit dem Ausgang-Sägezahnsignalzug 26 ist.

Im folgenden sei die Betriebsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bei einem Folgebetrieb näher betrachtet, d. h. bei geöffnetem Schalter 29. Dabei b5 bewirkt ein von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 abgegebenes Triggersignal, daß der Sägezahngenerator 24 in Betrieb gesetzt wird und den Signalzug 26 erzeugt. Dem Miller-Integrator 80 werden sowohl ein Auslösesignal als auch ein Stop-Signal (Befehle) zugeführt. Aus diesem Grunde verbleibt der Ausgang des Miller-Integrators 80 im Ruhezustand bei einem Null-Pegel. Der Sägezahnsignalzug 26 ändert sich in seinem Wert so lange, bis der Verstärker 27 den Vergleicher 28 ansteuert, was nach Erreichen eines Bezugsspannungspegels der Fall ist, der durch einen Pegel der Pegel des Signalzuges 30 gebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt gibt der Vergleicher 28 einen Taktimpuls ab. Der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre wird dann ausgetastet, da der Austastgenerator 33 durch den betreffenden Taktimpuls betätigt wird. Wie oben beschrieben wird außerdem der Treppengenerator 32 um einen Schritt bezüglich seines Abgabepegels heruntergeschaltet. Der der Abtasteinrichtung 12 und dem Gatter 66 zugeführte Taktimpuls bewirkt, daß der bestimmte Spannungspegel des Eingangssignals zu diesem Zeitpunkt in dem Vertikal-Speicher 34 gespeichert wird. Ferner wird das Taktsignal dazu herangezogen, den Sägezahnsignalzug 26 zu beenden. Der nach einer relativ langen Zeitspanne gespeicherte Spannungspegel ist durch die Ladung bestimmt, die von dem Sägezahnsignalgenerator 24 bis zum Zeitpunkt der Abtastung abgegeben wird. Wird annahmegemäß eine relativ konstante Stromquelle für die Ladung eines Miller-Kondensators in dem Sägezahnsignalgenerator 24 verwendet, so ist die in dem Sägezahngenerator 24 schließlich gespeicherte Spannung ein echtes Maß für die Zeitspanne zwischen dem Triggervorgang und dem Taktvorgang. Der in dem Sägezahnsignalgenerator 24 gespeicherte Spannungspegel kann dabei erheblich von der Bezugsspannung abweichen, die von dem Treppengenerator 32 abgegeben wird. Dies hängt von dem Vergleicher-Zittern und von den Sägezahn-Nichtlinearitäten ab. Auf diese Weise ist also eine Spannung erzeugt, die ganau anzeigt, an welcher Stelle eine Abtastprobe in horizontaler Richtung auf der Kathodenstrahlröhre 36 in bezug auf die übrigen Abtastproben unterzubringen ist.

Der Verstärker 27 gibt diesen Spannungspegel an die den Verstärker 52 enthaltende Operationsverstärkerschaltung und über diese an den Horizontal-Speicher58 ab. Die Verzögerungs-Kippstufe 16 betätigt das Gatter 76 zu einem Zeitpunkt, der hinreichend lang nach Auftreten des von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 abgegebenen Triggersignals liegt, wodurch das Ausgangssignal des Sägezahnsignalgenerators 24 einen stabilen Wert angenommen hat. Dieser Wert wird nunmehr dem Kondensator 72 des Horizontal-Speichers 58 zugeführt und auf diesem gespeichert. Damit wird das mit diesem Wert auftretende Ausgangssignal den Horizontal-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 36 zugeführt. Wenn der Vergleicher 28 zurückgestellt wird, bewirkt der Austastgenerator 33 eine Helllastung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre 36. Damit tritt eine Punktdarstellung der Abtastinformation auf der Kathodenstrahlröhre 36 in der genauen vertikalen und horizontalen Position unter sehr geringem Zittern auf.

Für einen Zufalls-Abtastbetrieb wird der Schalter 29 geschlossen, und der Vortrigger-Generator 18 ereugt seinen Ausgangsimpuls zu einem bestimmten Zeitpunkt vor Auftreten des nächsten Triggersignals. Der Sägezahnsignalgenerator 24 und der Miller-Integrator 80 werden beide gleichzeitig ausgelöst. Wie oben erwähnt, sind beide Schaltungen imstande, ein Ausgangssignal von nahezu gleicher Steigung jedoch von

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entgegengesetzter Polarität abzugeben. Wenn das Triggersignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 abgegeben wird, und zwar weitgehend koinzidierend mit einem Teil eines Eingangssignalzuges, dann wird der Miller-Integrator 80 stillgesetzt, der damit keine weitere Ladung mehr aufnimmt. Der Miller-Integrator 80 stabilisiert sich auf einen Pegel, der durch die relative Zeitspanne zwischen dem Triggersignal von dem Vortrigger-Generator 18 und dem Triggersignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 bestimmt ist. Ändert sich dann, wie zuvor, der Signalzug 26 auf einen Wert, der durch den Treppengenerator 32 geliefert wird, so gibt der Vergleicher 28 ein Taktsignal ab, und der Eingangssignalzug wird wie in der zuvor beschriebenen Weise abgetastet. Auch hier wird zu diesem Zeitpunkt der Sägezahnsignalgenerator 24 angehalten. Die den Verstärker 52 umfassende Operationsverstärkerschaltung erzeugt ein Ausgangssignal, das der Differenz der Endpegel des Sägezahnsignalgenerators 24 und des Miller-Integrators 80 proportional ist und das ein genaues Maß für die Zeitdifferenz zwischen dem Triggersignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 und dem Taktsignal von dem Vergleicher 28 darstellt. Dieses Differenzsignal wird dem Horizontal-Speicher 58 zugeführt, der die geeignete Horizontal-Ablenkung und die horizontale Positionierung des Eingangssignals nahezu zitterfrei bewirkt.
Stellt der Vergleicher 28 eine Übereinstimmung der miteinander verglichenen Größen fest und gibt er ein Taktsignal ab, bevor ein Triggerausgangssignal von der Trigger-Überwachungseinrichtung 14 her auftritt, so ist die Endspannung des Miller-Integrators 80 größer als die des Sägezahnsignalgenerators 24. Dies entspricht dabei selbstverständlich den Abtastungen des Eingangssignalzuges in einem früheren Teil, und zwar bevor ein Triggersignal erzeugt worden ist. Demgemäß tritt das vom Ausgang des Verstärkers 52 abgegebene Differenzsignal mit entgegengesetztem Vorzeichen auf. Die Folge hiervon ist, daß die horizontale Ablenkung in der Kathodenstrahlröhre 36 negativ ist. Es ist jedoch von Bedeutung darauf hinzuweisen, daß die horizontale Ablenkung dennoch weitgehend zitterfrei ist und daß darüber hinaus keine Verzögerungsnetzwerke oder dgl.

Elemente verwendet werden, die zu einer erschwerenden Zittererscheinung führen könnten. Dies bedeutet, daß der Wegfall des Zitterns zu einem großen Teil durch das Fehlen von Verzögerungsnetzwerken in den Signaloder Triggerkanälen ermöglicht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Anzeige des Verlaufs eines periodisch wiederholt auftretenden Signalzuges auf dem Anzeigeschirm einer ein Meßspannungs-Ablenkplattenpaar und ein Zeit-Ablenkplattenpaar aufweisenden Kathodenstrahlröhre eines Oszilloskops, wobei dem Zeit-Ablenkplattenpaar von einer Zeitmeßschaltung eine Ablenkspannung mit einer Amplitude zugeführt wird, die von der Dauer einer Meßzeitspanne abhängt, deren Dauer durch das Auftreten eines aus dem genannten Signalzug gewonnenen Triggerimpulses und eines Tastimpulses festgelegt ist, welcher bei Feststellung einer Übereinstimmung zwischen einer Meßspannung und einer zeitlich sich ändernden Bezugsspannung erzeugt wird, und wobei dem Meßspannungs-Ablenkplattenpaar zum Zeitpunkt des Auftretens des genannten Tastimpulses eine Spannung mit einer zu dem betreffenden Zeitpunkt für die Amplitude des genannten Signalzuges charakteristischen Amplitude zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Auftreten des Triggerimpulses hin eine Sägezahnsignalspannung (26) erzeugt wird, die mit einer Bezugsspannung (30) verglichen wird, deren Amplitude mit jedem derartigen Vergleich um einen bestimmten Wert geändert wird, und daß bei Ermittlung einer Übereinstimmung zwischen der Sägezahnsignalspannung (26) und der Bezugsspannung (30) ein Tastimpuls erzeugt wird, mit dessen Auftreten die Aufnahme einer Abtastprobe von dem gerade vorhandenen Signalzug zur Festlegung der Ablenkspannung für das Meßspannungs-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre (36) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Meßzeitspanne eine Sägezahnsignalspannung (50) erzeugt wird, durch deren zum Endzeitpunkt der Meßzeitspanne vorhandene Amplitude die Amplitude der dem Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre (36) zuzuführenden Ablenkspannung festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahnsignalspannung (50) bei Festlegung des Beginns der Meßzeitspanne durch das Auftreten eines Triggerimpulses mit einer Polarität und bei Festlegung des Beginns der Meßzeitspanne durch das Auftreten eines Tastimpulses mit anderer Polarität erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe der mit den Bezugsspannungen (30) zu vergleichenden Sägezahnsignalspannungen (26) durch Vorimpulse ausgelöst wird, die jeweils vor Auftreten eines Triggerimpulses entsprechend der Frequenz zuvor aufgetretener Triggerimpulse abgegeben werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre (36) jeweils erst eine vorgegebene Zeitspanne nach erfolgter Aufnahme einer Abtastprobe des jeweils vorhandenen Signalzuges hell gesteuert wird.

6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer ein Meßspannungs-Ablenkplattenpaar und ein <>5 Zeit-Ablenkplattenpaar aufweisenden Kathodenstrahlröhre und mit einer zwei Steuereingänge aufweisenden Zeitmeßschaltung, die ausgangsseitig eine Spannung mit einer dem zeitlichen Abstand zwischen dem Auftreten von Impulsen an den beiden Steuereingängen entsprechenden Amplitude an das Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trigger-Überwachungsschaltung (14) vorgesehen ist, die auf das Auftreten jedes Signalzuges hin ausgangsseitig einen Triggerimpuls sowohl an einen Eingang eines Sägezahnsignalgenerators (24) als auch an einen Steucreingang der Zeitmeßschaltung (38) abgibt, daß am Ausgang des Sägezahnsignalgenerators (24) ein Vergleicher (28) mit einem Eingang angeschlossen ist, daß der Vergleicher (28) mit einem weiteren Eingang an einem Treppenspannungsgenerator (32) angeschlossen ist, der während der Dauer des jeweiligen Vergleichs eine konstante Bezugsspannung abgibt und der eingangsseitig ein zur Veränderung der Höhe seiner Bezugsspannung führendes Steuersignal in dem Fall zugeführt erhält, daß der Vergleicher (28) bei Feststellung einer Übereinstimmung zwischen den miteinander verglichenen Spannungen einen Tastimpuls abgibt, daß der Ausgang des Vergleichers (28) am Betätigungseingang einer Abtasteinrichtung (12) angeschlossen ist, über die mit Auftreten eines Tastimpulses eine Abtastprobe des jeweiligen Signalzuges für die Bereitstellung einer Ablenkspannung für das Meßspannungs-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre (36) aufnehmbar ist, und daß der Ausgang des Vergleichers (28) ferner an dem anderen Steuereingang der Zeitmeßschaltung (38) angeschlossen ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßschaltung (38) einen Sägezahnsignalgenerator (40, 42) enthält, der durch Auftreten eines Triggerimpulses oder eines Tastimpulses mit der Erzeugung einer Sägezahnsignalspannung beginnt und der mit Auftreten eines Tastimpulses bzw. eines Triggerimpulses die Erzeugung der betreffenden Sägezahnsignalspannung beendet.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahnsignalgenerator (40, 42) so ausgebildet ist, daß die Polarität der von ihm jeweils erzeugten Sägezahnsignalspannung (50) dadurch festgelegt ist, welcher der seinen beiden Steuereingängen zuzuführenden Impulse als erster Impuls auftritt.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vortrigger-Generator (18) vorgesehen ist, der vor Auftreten der Triggerimpulse Vorimpulse entsprechend der Frequenz zuvor aufgetretener Triggerimpulse abgibt, und daß durch die betreffenden Vorimpulse der Sägezahnsignalgenerator (24) ansteuerbar ist, dessen Sägezahnspannung (26) mit der Bezugsspannung (30) zu vergleichen ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (28) eingangsseitig ferner am Ausgang des Sägezahnsignalgenerators (80) der Zeitmeßschaltung angeschlossen ist, deren Sägezahnsignalgenerator (80) durch einen von dem Vortrigger-Generator (18) abgegebenen Vorimpuls ebenfalls eine Sägezahnsignalspannung (50) abgibt und auf das Auftreten eines Triggerimpulses von der Triggerüberwachungsschaltung (14) stillsetzbar ist, daß der andere vorgesehene Sägezahnsignalgenerator (24) auf das Auftreten eines von dem Vergleicher (28) abgegebe-

nen Tastimpuls stillsetzbar ist und daß die Differenz der Amplituden zwischen den Sägezahnsignalspannungen beider Sägezahnsignalgeneratoren (24, 80) zur Festlegung der Höhe der Ablenkspannung für das Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre (36) herangezogen ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Sägezahnsignal generatoren (24,80) Sägezahnsignalspannungen mit zueinander entgegengesetzten Polaritäten abgeben.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahnsignalgenerator (40,42) der Zeiimeßschaltung (38) durch einen Millerintegrator (40, 42) gebildet ist, dem im Ruhezustand Ströme (I) abgebende Stromeinspeisungsschaltungen (44,22; 46,48) zugeordnet sind, die Ströme unterschiedlicher Polarität abzugeben vermögen, daß die eine Stromeinspeisungsschaltung (44, 22) durch einen Triggerimpuls unwirksam schaltbar ist und daß die andere Stromeinspeisungsschaltung (46,48) durch einen Tastimpuls unwirksam schaltbar ist.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Millerintegrator (40, 42) auf das Auftreten eines Vorimpulses hin in eine Betriebsbereitschaftsstellung überführbar ist.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromspeisungseinrichtungen (44,22; 46,48) zwei Stromschalteinrichtungen (22, 48) enthalten, die in Reihe mit Stromquellen (44 bzw. 46) am Eingang des Millerintegrators (40, 42) liegen, zu dessen Miller-Kapazität (42) eine Kurzschluß-Schalteinrichtung (42) parallel liegt, daß sämtliche Schalteinrichtungen (22, 48, 20) im Ruhezustand übertragungsfähig sind, J5 daß die eine der beiden Stromschalteinrichtungen (22,48) auf die Zuführung eines Tastimpulses hin in den nichtübertragungsfähigen Zustand gelangt und daß die Kurzschlußschalteinrichtung (42) auf die Zuführung eines Vorimpulses hin in den nichtübertragungsfähigen Zustand gelangt.

15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zeit-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre (36) und der Zeitmeßschaltung (38) ein Ladungsspeicher (58) vorgesehen ist.

16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abtasteinrichtung (12) und dem Meßsignal-Ablenkplattenpaar der Kathodenstrahlröhre (36) eine Ladungsspeicherschaltung (34) vorgesehen ist.