Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do regulacji gestosci kropek w oscyloskopach próbku¬ jacych.Wynalazek ma zastosowanie w oscyloskopach próbkujacych, w których zobrazowanie wystepuje w czasie równowaznym w wyniku procesu prób¬ kowania kolej noliniowego.Ogólna zasada oscyloskopu próbkujacego o zo¬ brazowaniu w czasie równowaznym w wyniku procesu próbkowania kolej noliniowego polega na próbkowaniu powtarzajacych sie sygnalów wejs¬ ciowych w specjalnym urzadzeniu próbkujacym w ten sposób, ze z kazdego okresu sygnalu wejscio¬ wego jest pobierana tylko jedna próbka, która jest wzmacniana, rozciagana w czasie i zapamie¬ tywana, a nastepnie w odpowiednim momencie wyswietlana na ekranie oscyloskopu w postaci kropki. Dzieki temu obraz sygnalu wejsciowego jest utworzony z duzej ilosci kropek i w efekcie wielokrotnie zwolniony.Oscyloskopy próbkujace charakteryzuja sie rów¬ niez korzystnym stosunkiem sygnalu do szumu, co wynika stad, ze próbki sa pobierane w scisle o- kreslonych momentach, zas szumy maja charakter przypadkowy. Zwiekszenie stosunku sygnalu do szumu mozna uzyskac poprzez zastosowanie tzw. wygladzania polegajacego na zmniejszeniu wzmoc¬ nienia petli sprzezenia zwrotnego, przy czym po¬ ziom wygladzania jest tym wiekszy im mniejsze jest wzmocnienie petli. Ze wzrostem poziomu wy- gladzania nastepuje jednak pogorszenie wiernosci odwzorowania sygnalu wejsciowego. Obraz sygna¬ lu wejsciowego zatraca w tym przypadku szereg szczególów.Aby przeciwdzialac temu zjawisku zwieksza sie gestosc kropek to jest ilosc kropek przypadaja¬ cych na jednostke odchylania poziomego. Nad¬ mierne zwiekszenie gestosci kropek wywoluje tak znaczne spowolnienie procesu odwzorowania sy¬ gnalu wejsciowego, ze w rezultacie wystepuje e- fekt migotania obrazu.W znanych oscyloskopach próbkujacych, których konstrukcja jest omówiona w ksiazce p. t. „Syn- chroskopy stroboskopowe szerokopasmowe" seria Nowa Technika zeszyt 98, wydawnictwo Nauko¬ wo-Techniczne, Warszawa 1972 r., regulacja gestos¬ ci kropek oraz regulacja poziomu wygladzania jest dokonywana w sposób plynny lub skokowy za pomoca dwóch odrebnych i niezaleznych re¬ gulatorów. Regulacja gestosci kropek dokonywa¬ na jest przy pomocy zmiany amplitudy poszcze- ' gólnych schodków sygnalu analizy.W najnowszych typach oscyloskopów próbkuja¬ cych jak na przyklad w oscyloskopie PM3400 f-my Philips stosowana jest regulacja plynna przy po¬ mocy potencjometru ustalajacego poziom napiecia odciecia impulsów sterujacych generator pompy w rezultacie czego uzyskuje sie plynna regulacje amplitudy poszczególnych schodków sygnalu ana¬ lizy. Potencjometr ten jest mechanicznie sprzezo- 96 9963 ny z drugim potencjometrem, który przy realiza¬ cji rozciagu samobieznego nie bierze udzialu w pracy, a jedynie tylko podczas rozciagu recznego, zewnetrznego i jednorazowego. Dla tych trzech o- statnich rodzajów rozciagu z kolei pierwszy po¬ tencjometr nie bierze udzialu w pracy.Natomiast regulacja poziomu wygladzania do¬ konywana jest w sposób niezalezny od regulacji gestosci krope£ poprzez zmniejszenie w sposób skokowy wzmocnienia petli przy pomocy zmiany wartosci pojemnosci w ukladzie pamieci.W dotychczasowych rozwiazaniach regulacja po¬ ziomu wygladzania dotyczy wylacznie toru od¬ chylania pionowego oscyloskopu, zas regulacja kro¬ pek wylacznie toru odchylania poziomego, tak ze praktycznie nie ma mozliwosci uzyskania maksy- A malnego poziomu wygladzania przy dowolnej ge¬ stosci kropek i jednoczesnym zachowaniu pelnej wiernosci odwzorowania sygnalu wejsciowego. Z tego wzgledu pomiary i obserwacja sygnalów wej¬ sciowych o amplitudach porównywalnych z pozio¬ mem wlasnych szumów oscyloskopu jest niezmier¬ nie utrudniona.Istota sposobu wedlug wynalazku wykorzystu¬ jacego zmiany poziomu wygladzania przy pomo¬ cy zmiany wzmocnienia petli oraz regulacje ge¬ stosci- kropek przy-pomocy zmiany amplitudy po¬ szczególnych schodków sygnalu analizy polega na tym, ze jednym pokretlem regulacyjnym reguluje sie jednoczesnie gestosc kropek i poziom wygla¬ dzania przy czym charakter zmian jest taki, ze ze wzrostem gestosci kropek poziom wygladzania wzrasta automatycznie do wartosci maksymalnych przy których wiernosc zobrazowania pozostaje na¬ dal niezmieniona.Uklad do regulacji gestosci kropek, zawieraja¬ cy petle ze wzmacniaczem operacyjnym oraz wie¬ lofunkcyjny potencjometr podwójny, którego je¬ dynie drugi czlon przy rozciagu samobieznym jest stosowany do regulacji gestosci kropek, wyróznia sie tym, ze suwak pierwszego czlonu wielofunk¬ cyjnego potencojmetru podwójnego w polozeniu przelacznika rodzaju rozciagu odpowiadajacemu rozciagowi samobieznemu polaczony jest poprzez pierwsza pare zestyków przelacznika rodzaju wy¬ gladzania z baza tranzystora polowego. Dren tego tranzystora polaczony jest z wejsciem odwracaja¬ cym wzmacniacza operacyjnego oraz poprzez rezy¬ stor sprzezenia zwrotnego z wyjsciem tego wzmac¬ niacza. Do wolnego, trzeciego styku przelacznika rodzaju wygladzania dolaczona jest katoda diody Zenera i rezystor, którego drugi koniec polaczony jest z ujemnym biegunem zródla napiecia pola¬ ryzacji.Dzieki takiemu rozwiazaniu wiernosc odwzoro¬ wania sygnalu wejsciowego pozostaje stala w ca¬ lym zakresie regulacji, a stopien wygladzania jest jedynie funkcja efektu migotania to znaczy, ze ze wzrostem migotania (gestosci kropek) stopien wy¬ gladzania rosnie. Ulatwia to znakomicie obsluge oraz umozliwia pomiary sygnalów o amplitudach porównywalnych z poziomem szumów wlasnych oscyloskopu.Wynalazek jest blizej objasniony na podstawie przykladu wykonania ukladu do stosowania spo- 96 996 4 sobu wedlug wynalazku przedstawionego na ry¬ sunku w postaci schematu blokowo-ideowego.Uklad sklada sie z urzadzenia próbkujacego 1 wzmacniacza operacyjnego 2, ukladu pamieci 3, obwodu sprzezenia zwrotnego 4, wzmacniacza od¬ chylania pionowego 5 obwodu regulacji wzmoc¬ nienia petli 6, generatora sygnalu analizy 7 oraz wzmacniacza odchylania poziomego 8.Obwód regulacji wzmocnienia petli 6 zawiera tranzystor polowy Tl, którego dren dolaczony jest do wejscia odwracajacego wzmacniacza operacyj¬ nego 2 oraz poprzez rezystor Rl do jego wyjscia.Wzmacniacz operacyjny 2 umieszczony jest po¬ miedzy urzadzeniem próbkujacym 1 oraz ukladem pamieci 3. Uklady te wraz z obwodem sprzezenia zwrotnego 4 tworza uklad sprzezenia zwrotnego zwany petla. Bramka tranzystora polowego Tl do¬ laczona jest poprzez zestyki 1-2 przelacznika ro¬ dzaju wygladzania PI, a nastepnie poprzez zesty- ki 2-1 przelacznika rodzaju rozciagu P-2, do su¬ waka potencjometru regulacji wzmocnienia petli RV1. Do styku 3 przelacznika PI dolaczona jest katoda diody Zenera Dl, której anoda dolaczona jest do masy ukladu oraz rezystor R2, którego drugi koniec dolaczony jest do ujemnego biegu¬ na zródla napiecia polaryzacji —U. Styk 3 prze¬ lacznika P2 dolaczony jest do generatora sygna¬ lu analizy 7, do którego dolaczony jest równiez suwak potencjometru regulacji gestosci kropek RV2. Suwaki potencjometrów RV1 i RV2 sa ze soba sprzezone mechanicznie, przy czym jedne z konców potencjometrów sa dolaczone do zródla napiecia —U, zas drugie do masy ukladu.Dzialanie ukladu jest opisane nizej. Na wejscie WeY podawany jest sygnal wejsciowy, który w urzadzeniu próbkujacym 1 podlega próbkowaniu.Pobrane próbki zostaja rozciagniete w czasie i wzmocnione we wzmacniaczu operacyjnym 2, a nastepnie zmagazynowane i zapamietane w ukla- 40 dzie pamieci 3. Petla obejmujaca wzmacniacz o- peracyjny 2 uklad pamieci 3 oraz obwód sprzeze¬ nia zwrotnego 4 zapewnia prace urzadzenia prób¬ kujacego 1 jako detektora bledu i zapewnia po¬ prawe stabilnosci i liniowosci odwzorowania. Mo- 45 ment wyswietlania poszczególnych próbek na e- kranie lampy oscyloskopowej w postaci kropek oraz przesuw obrazu w kierunku poziomym re¬ alizuje uklad podstawy czasu zawierajacy miedzy innymi generator sygnalu analizy 7 oraz wzmac- 50 niacz odchylania poziomego 8.Zmiane wzmocnienia petli uzyskuje sie poprzez zmiane sprzezenia zwrotnego we wzmacniaczu o- peracyjnym 2. W pozycji 2 przelacznika rodzaju rozciagu P2 realizowany jest rozciag samobiezny 55 to znaczy odwzorowanie sygnalu wejsciowego na¬ stepuje w wyniku procesu próbkowania kolejno- liniowego bez zadnej ingerencji z zewnatrz. Na¬ tomiast w pozycji 3 przelacznika P2 moga byc realizowane inne rodzaje rozciagu jak na przyklad 60 rozciag reczny, rozciag zewnetrzny, rozciag jedno¬ razowy, i temu podobne.Potencjometr RV1 w zaleznosci od rodzaju roz¬ ciagu spelnia rózna funkcje i tak na przyklad przy rozciagu recznym umozliwia analize, zas przy 65 rozciagu zewnetrznym spelnia role dzielnika ze-96 996 wnetrznego sygnalu analizujacego. Natomiast w po¬ zycji 2 przelacznika P2, to jest przy realizacji roz¬ ciagu samobieznego oraz w pozycji 2 przelacznika PI, potencjometr RV1 spelnia funkcje regulatora wzmocnienia petli, zas potencjometr RV2 — funk¬ cje regulatora gestosci kropek.Zmiana wzmocnienia petli wywolywana jest po¬ przez zmiane napiecia polaryzacji bramki tranzy¬ stora polowego Tl w wyniku czego nastepuje, zmiana rezystancji dren-zródlo i w rezultacie zmiana wartosci napiecia sprzezenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego 2. Powoduje to zmiane wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego 2 i w e- fekcie zmiane wzmocnienia petli.Na skutek sprzezenia suwaków potencjometrów RV1 i RV2, regulacja gestosci kropek wywoluje wiec jednoczesnie zmiane wzmocnienia petli i w efekcie zmiane stopnia wygladzania, przy czym kierunek zmian jest taki, ze ze wzrostem gestosci kropek, stopien wygladzania rosnie. Przelacznik ro¬ dzaju wygladzania PI w pozycji 3 umozliwia prace bez wygladzania niezaleznie od ustawienia regula¬ tora RV2 gestosci kropek. W tym przypadku bram¬ ka tranzystora polowego Tl jest spolaryzowana stalym napieciem ustalonym dioda Zenera Dl.Wartosc napiecia polaryzujacego bramke, tranzy¬ stora Tl jest tak dobrana aby w efekcie wzmoc¬ nienie petli bylo równe na przyklad jednosci. PL