RU2076325C1

RU2076325C1 - Oscillograph

Info

Publication number: RU2076325C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Иосифович Кимельблат
Original assignee: Владимир Иосифович Кимельблат
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: radio measurement technology. SUBSTANCE: oscillograph has integrator 8, deviation unit 2, cathode-ray tube 4, sweep unit 5 and synchronization unit 7. Input of unit 7 is connected to synchronization bus and its output is linked through sweep unit 5 to first input of cathode-ray tube 4 which second input is connected to output of deviation unit 2. Output of integrator 8 is connected to second input of deviation unit which first input is connected to bus of measured signal. Oscillograph also includes commutator 3 which output is connected to input of integrator 8 and first and second inputs of commutator are connected to outputs of synchronization and deviation units correspondingly. EFFECT: enhanced operational stability and accuracy. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в осциллографии для измерений малых сигналов. The invention relates to a radio engineering technique and can be used in oscillography for measuring small signals.

Цель изобретения упрощение процесса измерений, уменьшение ширины линии осциллограммы, расширение области применения и повышение контрастности осциллограммы. The purpose of the invention is to simplify the measurement process, reducing the line width of the waveform, expanding the scope and increasing the contrast of the waveform.

На фиг. 1 изображена блок-схема осциллографа; на фиг. 2 сигналы на выходах блоков и шин осциллографа, где 1 шина измеряемого сигнала, 2 -блок отклонения, 3 коммутатор, 4 электронно-лучевая трубка, 5 блок развертки, 6 шина синхронизации, 7 блок синхронизации, 8 интегратор, 9, 10, 11, 12, 13 и 14 сигналы на выходах соответственно шины 1 измеряемого сигнала, блока 2 отклонения, коммутатора 3, блока 5 развертки, блока 7 синхронизации и интегратора 8, t время. In FIG. 1 shows a block diagram of an oscilloscope; in FIG. 2 signals at the outputs of the blocks and buses of the oscilloscope, where 1 measured signal bus, 2 deviation block, 3 switch, 4 cathode ray tube, 5 scan unit, 6 synchronization bus, 7 synchronization block, 8 integrator, 9, 10, 11, 12, 13 and 14, the signals at the outputs, respectively, of the measured signal bus 1, deviation unit 2, switch 3, scan unit 5, synchronization unit 7, and integrator 8, t time.

Осциллограф работает следующим образом. The oscilloscope operates as follows.

Измеряемый импульсный сигнал 9 с шины 1 измеряемого сигнала поступает на первый вход блока 2 отклонения, на второй вход которого поступает сигнал 14 с выхода интегратора 8. Напряжение U₃ на выходе блока 2 отклонения в момент времени t+T_з определяется по формуле
U₃=K(U₁-U₂)+U_д+U_ш, (1)
где К коэффициент усиления, U₁ и U₂ значение напряжений на соответственно первом и втором входах блока 2 отклонения в момент времени t, T_з время задержки блока 2 отклонения, U_д напряжение дрейфа, U_ш напряжение шума. Сигнал 10 с выхода блока 2 отклонения поступает на второй вход коммутатора 3 и второй вход вертикального отклонения электронно-лучевой 4 трубки. С шины 6 синхронизации на вход блока 7 синхронизации поступают либо синхронизующие импульсы, либо измеряемые импульсы (сигнал 9). Блок 7 синхронизации формирует импульсы синхронизации (сигнал 13) длительностью Ти, Ти Тз.The measured pulse signal 9 from the bus 1 of the measured signal is fed to the first input of the deviation unit 2, the second input of which receives the signal 14 from the output of the integrator 8. The voltage U ₃ at the output of the deviation unit 2 at time t + T _s is determined by the formula
U ₃ = K (U ₁ -U ₂ ) + U _d + U _W , (1)
where K is the gain, U ₁ and U ₂ value of voltages at the respective first and second inputs of the deflection unit 2 at time t, T _of the delay unit 2 deviations, U _d drift voltage, U _w noise voltage. The signal 10 from the output of the deviation unit 2 is fed to the second input of the switch 3 and the second vertical deviation input of the cathode ray 4 tube. From the synchronization bus 6, either synchronizing pulses or measured pulses (signal 9) are received at the input of the synchronization unit 7. Block 7 synchronization generates pulses of synchronization (signal 13) with a duration of Ti, Ti Tz.

Сигнал 13 с выхода блока 7 синхронизации поступает на первый вход коммутатора 3 и вход блока 5 развертки. При поступлении импульса на вход блока развертки на его выходе формируется пилообразный сигнал 12 развертки. Сигнал 12 с выхода блока 5 развертки поступает на первый вход электронно-лучевой 4 трубки. При наличии и отсутствии импульса на первом входе коммутатора 3 его выход соответственно соединен и рассоединен со вторым входом. Сигнал 11 с выхода коммутатора 3 поступает на вход интегратора 8. Напряжение U₄ на выходе интегратора 8 определяется по формуле

где U₅ напряжение на входе интегратора 8. Импульсный сигнал 9, поступающий с шины 1 измеряемого сигнала, усиливается и задерживается блоком 2 отклонения и поступает на второй вход вертикального отклонения электронно-лучевой 4 трубки, на первый вход которой поступает сигнал 12 развертки. В результате на экране формируется осциллограмма сигнала 9. В результате временного и теплового дрейфа блока 2 отклонения на его выходе имеется напряжения U_д дрейфа, которое при отсутствии коммутатора 3 и интегратора 8 перемещает осциллограмму по вертикали на 2-3 от рабочей части экрана за 1 мин. В результате наличия шумов усилительных каскадов блока 2 отклонения на его выходе присутствует напряжение U_ш шума, средняя величина модуля которого V_ш обеспечивает перемещение осциллограммы на размер 2d по вертикали, где d ширина линии осциллограммы при подаче на электронно-лучевую 4 трубку только сигнала 12 развертки. Шум U_ш увеличивает ширину линии осциллограммы на величину 4d. Среднее значение шума на выходе блока 2 отклонения за время T_и равно нулю. Напряжение шума U_ш вызывает увеличение линии осциллограммы на 4d. При возникновении на выходе блока 2 отклонения напряжения дрейфа величиной V_д данное напряжение в течение времени Ти формирования импульса (сигнал 13) на выходе блока 7 синхронизации поступает через коммутатор 3 на вход интегратора 8, в результате, согласно (2), напряжение на выходе интегратора 8 станет равным V₁/K. Если U_д=V_д/K и U_д=V_д, то согласно (1), напряжение V_д дрейфа блока 2 отклонения будет полностью скомпенсировано напряжением V_д/K, поступающим с выхода блока 2 отклонения через коммутатор 3 на вход интегратора 8. Напряжение U_ш, поступающее с выхода блока 2 отклонения через коммутатор 3 на вход интегратора 8, не оказывает влияния на величину напряжения на выходе интегратора 8.The signal 13 from the output of the synchronization unit 7 is fed to the first input of the switch 3 and the input of the scan unit 5. When a pulse arrives at the input of the scanner, a sawtooth signal 12 of the scan is formed at its output. The signal 12 from the output of the scanner unit 5 is fed to the first input of the cathode ray 4 tube. In the presence and absence of a pulse at the first input of the switch 3, its output is respectively connected and disconnected from the second input. The signal 11 from the output of the switch 3 is fed to the input of the integrator 8. The voltage U ₄ at the output of the integrator 8 is determined by the formula

where U _{5 is the} voltage at the input of the integrator 8. The pulse signal 9 coming from the bus 1 of the measured signal is amplified and delayed by the deviation unit 2 and fed to the second input of the vertical deviation of the cathode ray 4 tube, the first input of which receives the scan signal 12. As a result, on the screen formed waveform signal 9. As a result, temporal and thermal drift deflection unit 2 at its output has a voltage U _d of the drift, which in the absence of the switch 3 and the integrator 8 moves vertically waveform 2-3 of the working part of the screen per 1 minute . As a result of the noise of the amplification stages of the deviation unit 2, there is a noise voltage U _w at its output, the average module value of which V _sh provides vertical movement of the waveform 2d, where d is the waveform line width when only the 12-scan signal is applied to the cathode ray 4 tube . Noise U _w increases the wavelength of the waveform by 4d. The mean noise value at the output of block 2 for the deviation _and the time T is zero. The noise voltage U _w causes an increase in the waveform line by 4d. When a drift voltage deviation of V _d occurs at the output of unit 2 _, this voltage during the pulse formation time Ti (signal 13) at the output of synchronization unit 7 is fed through switch 3 to the input of integrator 8, as a result, according to (2), the voltage at the output of the integrator 8 becomes equal to V ₁ / K. If U _d = V _d / K and U _d = V _d , then according to (1), the voltage V _{d of} drift of deviation unit 2 will be fully compensated by the voltage V _d / K coming from the output of deviation unit 2 through switch 3 to the input of integrator 8 The voltage U _W coming from the output of the deviation unit 2 through the switch 3 to the input of the integrator 8 does not affect the voltage at the output of the integrator 8.

Упрощение процесса измерений, уменьшение ширины линии осциллограммы и повышение ее контрастности обусловлено тем, что при частотах следования более 2 Гц разные реализации осциллограмм совпадают. Simplification of the measurement process, reducing the wavelength of the waveform and increasing its contrast is due to the fact that at repetition frequencies of more than 2 Hz, different implementations of the waveforms coincide.

Расширение области применения обусловлено возможностью измерений сигнала 9, имеющего период следования в 2 и более раз превышающего значение Т_и, и непериодического сигнала 9, следующего с интервалом от 2Т_и до 0,5 с.The expansion of the scope due to the possibility of measuring the signal 9, having a repetition period of 2 or more times the value of T _and , and non-periodic signal 9, the next with an interval of 2T _and up to 0.5 s.

Claims

An oscilloscope comprising a deflection unit, a cathode ray tube, a scan unit and a synchronization unit, the input of which is connected to the synchronization bus, and the output of the synchronization unit through the scan unit is connected to the first input of the cathode ray tube, the second input of which is connected to the output of the deviation unit, the first the input of the deviation unit is connected to the bus of the measured signal, characterized in that, in order to simplify the measurement process, reduce the line width of the waveform, improve the accuracy of measurements, brightness and contrast of the oscilloscope mmm, expanding the scope of application, an integrator and a switch are introduced, the output of which is connected to the input of the integrator, the first and second inputs of the switch are connected to the outputs of the synchronization unit and the deviation unit, respectively, and the integrator output is connected to the second input of the deviation unit.