SU1372234A1 - Oscillographic method of measuring time parameters of signals - Google Patents

Oscillographic method of measuring time parameters of signals Download PDF

Info

Publication number
SU1372234A1
SU1372234A1 SU853951215A SU3951215A SU1372234A1 SU 1372234 A1 SU1372234 A1 SU 1372234A1 SU 853951215 A SU853951215 A SU 853951215A SU 3951215 A SU3951215 A SU 3951215A SU 1372234 A1 SU1372234 A1 SU 1372234A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
stop
output
time
counter
Prior art date
Application number
SU853951215A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Мойсеевич Немировский
Борис Николаевич Лисенков
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4493
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4493 filed Critical Предприятие П/Я Г-4493
Priority to SU853951215A priority Critical patent/SU1372234A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1372234A1 publication Critical patent/SU1372234A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радио- измерительной технике. Осциллогра- фический способ измерени  временных параметров сигналов реализован в устройстве , содержащем строб-преобразователь 1, компаратор 2, усилитель (У) 3 вертикального отклонени ,электронно-лучевую трубку 4, У 5 подсвета , счетный -триггер 6, генератор (г) 9 быстрого пилообразного напр жени , синхронизатор Ю, усилитель 11 горизонтального отклонени , мультиплексоры 12, 17, цифроаналоговый преобразователь 13, счетчики 7, 8, 14 и 22 автосдвига, меток, режима и накоплений соответственно, потенциометры 15 и 16 Старт и Стоп соответственно , элемент И 18, Г 19 эталонной частоты, реверсивный счетчик 20, регистр 21 и цифровой индикатор 23. Сущность способа заключаетс  в том, что определение заданных уровней исследуемого сигнала, между которыми заключен интересующий временной интервал, провод т в трансформированном масщтабе времени методом стробировани , а измерение выделенного с помощью этих уровней интервала времени провод т в реальном масштабе времени. Повышаетс  точность измерений коротких временных интервалов . 3 ил. (Л Нсчн 3The invention relates to a radio measuring technique. The oscillographic method of measuring the time parameters of signals is implemented in a device containing a strobe converter 1, a comparator 2, an amplifier (V) 3 vertical deflection, a cathode ray tube 4, a U 5 light, a counting trigger 14, a generator (d) 9 fast ramp voltage, synchronizer Yu, horizontal deflection amplifier 11, multiplexers 12, 17, digital-to-analog converter 13, counters 7, 8, 14, and 22 auto-shift, labels, mode and accumulations, respectively, potentiometers 15 and 16 Start and Stop, respectively, element And 18, G 19 reference frequency, reversible counter 20, register 21 and digital indicator 23. The essence of the method lies in the fact that the determination of the specified levels of the signal under investigation, between which the time interval of interest is concluded, is carried out in a transformed time scale by gating, and the measurement the time interval selected by these levels is carried out in real time. The accuracy of short time intervals is improved. 3 il. (L NSchn 3

Description

.- .-

Изобретение отиос.итс  к радиниз- мерите. плюй технике и может быть ис- гтолг.зонано дл  измерени  временИ)1Х параметров импульсного сигнала, на- ирш-iep длительности импульса, времени нарастани .The invention of radio communication is to measure. it can be used as a time zone for measuring the time AND) 1X parameters of a pulse signal, time-iep pulse duration, rise time.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  коротких временных интервалов. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of short time intervals.

Сущность способа заключаетс  в том, что определение заданных уровней исследуемого сигнала, между которыми заключен интересук ций временной интервал, провод т в трансфор- мированном масштабе времени методом стробировани , а измерение выделенного с помощью этих ypoBHefi интервал времени провод т в реальном масштабе времени.The essence of the method lies in the fact that the determination of the specified levels of the signal under study, between which the time interval is interesting, is carried out in a transformed time scale by the gating method, and the time interval selected using these ypoBHefi is carried out in real time.

При этом составл ющую погрешности обусловленную конечным временем нарастани  входной цепи измерител , снижают с помощью метода стробирова- ни , позвол ющего реализовать мини мальное значение времени нарастани . С другой стороны, составл ющую погрешности , присущую известным стробоскопическим методам измерени  временных интервалов и св занную с неидеальностью временной шкалы, сформированной в трансформированном масштабе времени, снижают путем формировани  временной шкалы в реальном масштабе времени, например, с помощью прецизионного кварцевого генератора.In this case, the error component due to the finite rise time of the input circuit of the meter is reduced using the gating method, which allows the minimum rise time value to be realized. On the other hand, the error component inherent in the known stroboscopic methods for measuring time intervals and associated with the imperfection of the time scale generated in a transformed time scale is reduced by forming a time scale in real time, for example, using a precision quartz oscillator.

Известные стробоскопические методы не позвол ют проводить измерение коротких временных интервалов в ре- альном масштабе времени, с высокой точностью. Это объ сн етс  тем общим принципом, которьп лежит в основе построени  всех шир,окополосных строб преобразователей. Высоким быстродей- ствием и малым временем нарастани  ( : 30 пс) обладают только входные цепи строб-преобразовател , а усиление , преобразование и измерение мгновенных отсчетов исследуемого сигнала осуществл етс  после их запоминани  на накопительной емкости, в относительно узкополосной и низкочастотной схеме, с временем нарастани  пор дка микросекунды. Погреш- ность, с которой может быть зафиксирован момент по влени  результата измерени  на выходе строб-преобразо- влтел  в реальном масштабе времениKnown stroboscopic methods do not allow the measurement of short time intervals on a real time scale, with high accuracy. This is explained by the general principle that underlies the construction of all wide, off-line strobe transducers. Only the strobe-converter input circuits have a high speed and a short rise time (: 30 ps), and amplification, conversion, and measurement of instantaneous samples of the signal under investigation is carried out after they are stored in the storage capacitor, in a relatively narrow band and low frequency circuit. on the order of microseconds. The error with which the instant of the measurement result at the output of the strobe-converter in real time can be recorded

2525

30thirty

- с - with

10ten

н15 м ла е 20n15 m la e 20

и, - . онтаа35 а.and, -. ontaa35

е - 40 им об- й- 45 Q , оазз ио- e - 40 them about-45 Q, oazz i-

(момент совпадени  мгновенного значении сиг нала с заданным уровнем Старт Или Стоп) , не может быть меньше, чем врем  нарастани  стробоскопического преобразовател  в реальном масштабе времени. Это врем  определ етс  выходной цепью строб-преобразовател  и составл ет 1 мкс.(the instant of coincidence of the instantaneous value of the signal with the preset Start or Stop level) cannot be less than the rise time of the stroboscopic converter in real time. This time is determined by the output circuit of the strobe converter and is 1 µs.

Таким образом, стробоскопические методы не используютс  дл  проведени  измерений в реальном масштабе времени из-за противоречи  между малым временем нарастани  входной цепи строб-преобразовател  и большим временем нарастани  его выходной цепи .Thus, stroboscopic methods are not used for real-time measurements because of the contradiction between the short rise time of the input circuit of the strobe converter and the long rise time of its output circuit.

Предлагаемый способ позвол ет устранить указанное противоречие за счет того, что совпадение мгновенных отсчетов исследуемого сигнала с заданными уровн ми Старт и Стоп используют не дл  фиксации соответствующих моментов времени, как во всех известных способах, а дл  фиксации соответствующих значений второго сигнала развертки, при которых это совпадение произошло. Моменты времени, соответствующие совпадению мгновенных значений исследуемого сигнала с заданными уровн ми Старт и Стоп, фиксируют в реальном масштабе времени путем сравнени  первого сигнала развертки с зафиксированными ранее значени ми второго сигнала развертки,не дож1ада сь на этом этапе по влени  результата сравнени  выходного сигнала строб-преобразовател  с заданными уровн ми. Проведение процедуры выделени  начального и конечного моментов времени, ограничивающих искомый интервал, в два этапа (вначале фиксируют первое и второе значени  второго сигнала развертки, а затем моменты времени, соответствующие им)  вл етс  новым .и позвол ет ос тцест- вл ть измерение временных интервалов с недостижимой ранее точностью, котора  ограничена временем нарастани  строб-импульса стробоскопического преобразовател  ( пс) .The proposed method eliminates this contradiction due to the fact that the coincidence of the instantaneous samples of the signal under investigation with the specified Start and Stop levels is not used to fix the corresponding points in time, as in all known methods, but to fix the corresponding values of the second sweep signal, in which a coincidence has occurred. The time instants corresponding to the coincidence of the instantaneous values of the signal under investigation with the specified Start and Stop levels are recorded in real time by comparing the first sweep signal with the previously recorded values of the second sweep signal, without waiting for this step of the result of comparing the output strobe signal converter with given levels. The procedure of allocating initial and final times, limiting the desired interval, in two stages (first fixes the first and second values of the second sweep signal, and then the time points corresponding to them) is new. And it allows for the measurement of time intervals with previously unattainable accuracy, which is limited by the rise time of the strobe pulse of the stroboscopic converter (ps).

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг.2 - диаграммы напр жений в характерных точках схемы (обозначени  диаграмм соответствуют обозначени м на структурной схеме); на фиг.-З - осциллограмма исследуемого сигнала .при измерении длительности импульса t на уровне 0,5.Figure 1 shows a block diagram of a device for carrying out the proposed method; Fig. 2 shows voltage diagrams at characteristic points of the circuit (the diagrams correspond to the symbols on the block diagram); in Fig. 3 - the oscillogram of the signal under study. when measuring the pulse duration t at a level of 0.5.

Устройство содержит строб-преобразователь 1, компаратор 2, усилитель 3 вертикального отклонени , электрон йо-лучевую трубку 4, усилите ть 5 подсвета , счетный триггер 6, счетчик 7 автосдвига, счетчик 8 меток, генератор 9 быстрого пилообразного напр жени  (БПН), синхронизатор Ю, усилитель 11 горизонтального отклонени , первый мультиплексор 12, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 13, счетчик 14 режима, потенциометр 15 Старт, потенциометр 16 Стоп, второй мультиплексор 17, элемент И 18, генератор 19 эталонной частоты, реверсивный счетчик 20, регистр 21, счетчик 22 накоплений, цифровой индикатор 23.The device contains a strobe converter 1, a comparator 2, a vertical deflection amplifier 3, an electron yo-ray tube 4, amplify 5 illumination, a counting trigger 6, an auto-shift counter 7, a counter 8 marks, a fast sawtooth generator 9, a synchronizer Yu, horizontal deflection amplifier 11, first multiplexer 12, digital-to-analog converter (DAC) 13, mode counter 14, potentiometer 15 Start, potentiometer 16 Stop, second multiplexer 17, element 18, reference frequency generator 19, reversible counter 20, register 21, sche Accumulator 22, digital indicator 23.

Вход строб-преобразовател  1 соединен с шиной исследуемого сигнала, вход стробировани  - с вьгходом компаратора 2, а выход - через усилитель 3 вертикального отклонени  с вертикально отклон ющими пластинами электронно-лучевой трубки 4. Модул тор (не показан) электронно-Лучевой трубки 4 подключен через усилитель 5 подсвета к выходу компаратора 2, установочному входу счетного триггера 6, счетным входам счетчика 7 автосдвига и счетчика 8 меток. Первый вход компаратора 2 подключен через генератор 9 быстрого пилообразного напр жени  к счетному входу счетного триггера 6 и выходу синхронизатора 10, вход которого подключен к шч- не синхронизации. Второй вход компаратора 2 подключен через усилитель 11 горизонтального отклонени  к горизонтально отклон ющим пластинам электронно-лучевой трубки 4 и к выходу первого мультиплексора 12. Кодовый выход счетчика 7 автосдвига подключен через цифроаналоговый преобразователь 13 к входам первого мультиплексора 12, а выход переполнени  - к входам первого мультиплексора 12. Выход переполнени  счетчика 8 соединен с входами первого мультиплексора 12, выход которого соединен со счетным входом счетчика 14 режима и с установочными входами счетника 7 автосдвига и счетчика 8 меток. Вход первого мультиплексора 12 соединен со средним выводом потенциометра 15The input of the gate converter 1 is connected to the bus of the signal under study, the input of the gate is connected to the input of comparator 2, and the output is through the vertical deflection amplifier 3 with the vertical deflection plates of the cathode ray tube 4. The modulator (not shown) of the cathode ray tube 4 is connected through the amplifier 5 illumination to the output of the comparator 2, the installation input of the counting trigger 6, the counting inputs of the auto-shift counter 7 and the counter 8 tags. The first input of the comparator 2 is connected via the generator 9 of a fast sawtooth voltage to the counting input of the counting trigger 6 and the output of the synchronizer 10, whose input is connected to the synchronization clock. The second input of the comparator 2 is connected via a horizontal deflection amplifier 11 to the horizontal deflection plates of the cathode ray tube 4 and to the output of the first multiplexer 12. The code output of the auto-shift counter 7 is connected via a digital-to-analog converter 13 to the inputs of the first multiplexer 12, and the overflow output to the inputs of the first multiplexer 12. The overflow output of the counter 8 is connected to the inputs of the first multiplexer 12, the output of which is connected to the counting input of the mode counter 14 and to the installation inputs of the counter 7 A. osdviga counter 8 and tags. The input of the first multiplexer 12 is connected to the average output of the potentiometer 15

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

00

5five

00

5five

Старт, а вход - со средним ш.шодом потенциометра 16 Стоп, крайние выводы которых подключены к источникам питани  противоположной пол рности . Выход старшего разр да счетчика 14 режима соединен с управл ющими входами первого мультиплексора 12 и второго мультиплексора 17, а выход младшего разр да - с управл ющими входами этих же мультиплексоров,блокирующие выходы которых подключены к шине нулевого потенциала (корпус). Входь второго мультиплексора также подключены к шине нулевого потенциа- ла. Выход счетного триггера 6 соединен с первым входом элемента И 18, второй вход которого соединен с выходом генератора 19 эталонной частоты, а выход - с входами второго мультиплексора 17, выходы которого подключены к входам Заем и Перенос реверсивного счетчика 20. Кодовый выход реверсивного счетчика 20 соединен с информационным входом регистра 21, а установочный вход реверсивного счетчика 20 и синхронизирующий вход регистра 21 соединены с выходом переполнени  счетчика 22 накоплени , счетный вход которого соединен с выходом переполнени  счетчика 14 режима . Выход регистра 21 соединен с входом цифрового индикатора 23.При этом св зи между счетчиком 7 автосдви- га и цифроаналоговым преобразователем 13, реверсивным счетчиком 20 и регистром 21, регистром 21 и цифровым индикатором 23 выполнены многоразр дными шинами (направление передачи сигналов по шинам показано на фиг.1 стрелками).The start and the input are with the middle gate of the 16 Stop potentiometer, the extreme terminals of which are connected to the power sources of opposite polarity. The high-order output of the mode counter 14 is connected to the control inputs of the first multiplexer 12 and the second multiplexer 17, and the low-end output is connected to the control inputs of the same multiplexers, whose blocking outputs are connected to the zero-potential bus (housing). The inputs of the second multiplexer are also connected to the zero potential bus. The output of the counting trigger 6 is connected to the first input element And 18, the second input of which is connected to the output of the reference frequency generator 19, and the output - to the inputs of the second multiplexer 17, whose outputs are connected to the Loan and Transfer inputs of the reversible counter 20. The code output of the reversible counter 20 is connected to the information input of the register 21, and the installation input of the reversible counter 20 and the synchronizing input of the register 21 are connected to the overflow output of the accumulation counter 22, the counting input of which is connected to the overflow output of the counter ka 14 modes. The output of the register 21 is connected to the input of the digital indicator 23. At the same time, the connection between the auto-shift counter 7 and the digital-to-analogue converter 13, the reversible counter 20 and the register 21, the register 21 and the digital indicator 23 is made by multi-bit buses ( figure 1 arrows).

Строб-преобразователь 1 содержит смеситель мостового типа на диодах, усилитель и строб-генератор.The strobe converter 1 contains a bridge-type diode mixer, an amplifier, and a strobe generator.

Усилитель 3 вертикального отклонени  и усилитель 11 горизонтального отклонени  выполнены по дифференциальной схеме на основе усилительных Кс скадов типа ОЭ-ОБ.The vertical deflection amplifier 3 and the horizontal deflection amplifier 11 are made according to a differential circuit based on amplifying Cc Scales of the O-OB type.

Усилитель 5 подсвета собран на каскадах типа обща  база, общий эмиттер и общий коллектор. Дл  формировани  длительности импульса подсвета в схеме используетс  дифференцирующа  цепочка.Illumination amplifier 5 is assembled on common base type cascades, common emitter and common collector. A differentiating chain is used in the circuit to form the duration of the backlight pulse.

Синхронизатор 10 содержит входной усилитель, быстродействующий бистабильньтй триггер, переключательThe synchronizer 10 contains an input amplifier, a high-speed bistable trigger, a switch

пол рности, выходной формирователь и схему задержки.polarities, output driver and delay circuit.

Первый мультиплексор 12 и второй мультиплексор 17 содержат дешифратор и по дра четырехканальных коммутатора .The first multiplexer 12 and the second multiplexer 17 contain a decoder and the core of a four-channel switch.

Предлагаемый способ с помощью данного устройства осуществл ют следующим образом.The proposed method using this device is carried out as follows.

Исследуемый сигнал поступает на вход строб-преобразовател  1, который осуществл ет выборку мгновенных значений этого сигнала в моменты времени t,The signal under study is fed to the input of the strobe converter 1, which samples the instantaneous values of this signal at times t,

-g

-3 -3

определ емые сигналом стробировани  с выхода компаратора 2 (фиг.2г). Отсчеты исследуемого сигнала, полученные путем стробировани , поступают с выхода строб-преобразовател  1 через усилитель 3 вертикального отклонени  на вертикально отклон ющие пластины электронно-лучевой трубки 4.gates determined by the signal from the output of comparator 2 (Fig. 2d). The sampling of the signal under study, obtained by gating, comes from the output of the strobe converter 1 through the amplifier 3 of vertical deflection onto the vertical deflection plates of the cathode ray tube 4.

Компаратор 2 сравнивает первый сигнал развертки (фиг.26), вырабатываемый генератором 9 быстрого пилообразного напр жени  по сигналам синхронизации (фиг.2а) с выхода синхронизатора 10, с вторым сигналом развертки (фиг.2в), поступающим с выхода первого мультиплексора 12 (сигналы, поступающие с выхода первого мультиплексора, обозначены пунктирной линией).Comparator 2 compares the first sweep signal (Fig. 26) produced by the fast sawtooth generator 9 from the synchronization signals (Fig. 2a) from the output of the synchronizer 10 with the second sweep signal (Fig. 2b) coming from the output of the first multiplexer 12 (signals coming from the output of the first multiplexer are indicated by a dotted line).

Один цикл работы данного устройства разбит на четыре такта (фиг.2) В первом такте на выход мультиплексора 12 поступает напр жение с выхода цифроаналогового преобразовател  13 (фиг.2в), управл емого счетчиком 7 автосдвига, который подсчитывает число проведенных стробирований. В результате на выходе преобразовател  13 формируетс  ступенчато нарастющее пилообразное напр жение, которое осуществл ет автосдвиг момента стробировани  на один шаг после проведени  очередного стробировани . Это же напр жение поступает через усилитель 11 горизонтального отклонени  на горизонтально отклон ющие пластины трубки 4, осуществл   развертку точечного изображени  иссле.- дуемого сигнала. Подсвет точек изображени  осуществл етс  сигналом стробировани , поступающим черезOne cycle of operation of this device is divided into four clock cycles (Fig. 2). In the first clock cycle, the output of multiplexer 12 receives the voltage from the output of a digital-to-analog converter 13 (fig. 2b), controlled by an automatic shift counter 7, which counts the number of gates performed. As a result, a stepwise increasing sawtooth voltage is formed at the output of the converter 13, which automatically shifts the gating moment by one step after the next gating. The same voltage is supplied through the horizontal deflection amplifier 11 to the horizontal deflection plates of the tube 4, and the point image is scanned. The illumination of the image points is carried out by a strobe signal coming through

5five

00

усилитель 5 подсвета на модул тор трубки 4.amplifier 5 light on the modulator tube 4.

Автосдвиг момента стробировани  продолжаетс  до тех пор, пока на выходе счетчика 7 автосдвига не по вл етс  сигнал переполнени , который поступает с выхода мультиплексора 12 на счетный вход счетчика 14 режима . Счетчик 14 режима измен ет свое состо ние на единицу (в счетчике 14 записана 2) и подключает тем самым вход мультиплексора 12 к его выходу.The auto-shift of the gating moment continues until an overflow signal appears at the output of the auto-shift counter 7, which is fed from the output of the multiplexer 12 to the counting input of the mode counter 14. The mode counter 14 changes its state by one (in the counter 14 is recorded 2) and thereby connects the input of the multiplexer 12 to its output.

Одновременно сигнал с выхода мультиплексора 12 поступает на установочные входы счетчика 7 автосдвига и счетчика 8 метки, устанавлива  их в начальное состо ние. С этого момента (фиг.2) начинаетс  второй такт работы устройства.At the same time, the signal from the output of the multiplexer 12 is fed to the installation inputs of the auto-shift counter 7 and the counter 8 marks, setting them to the initial state. From this moment (Fig. 2), the second cycle of operation of the device begins.

В течение второго такта компаратор 2 проводит сравнение быстрого пилообразного напр жени  с выхода ге- 5 нератора 9 с посто нным напр жением, поступающим чере з мультиплексор 12 с потенциометра 15 Старт. При этом стробирование входного сигнала осуществл етс  в одной точке в момент времени (фиг.2г). Сигнал стробировани , поступающий с выхода компаратора 2 через усилитель 5 подсвета на модул тор трубки 4, подсвечивает точку на сигнале, в которой проводитс  стробирование. За счет дополнительных импульсов подсвета в течение второго такта точка на изображении сигнала, соответствующа  моменту времени , подсвечена  рче остальных и может быть использована в качестве  ркостной метки Старт (фиг.З). Положение этой метки на изображении сигнала регулируетс  потенциометром 15 Старт путем изменени  посто нного напр жени , поступающего на компаратор 2.During the second cycle, the comparator 2 compares the fast sawtooth voltage from the output of the generator 5 to the constant voltage received through the multiplexer 12 from the 15 Start potentiometer. At the same time, the input signal is gated at one point at the moment of time (Figure 2d). The gating signal, coming from the output of the comparator 2 through the illumination amplifier 5 to the modulator tube 4, illuminates the point on the signal at which gating is performed. Due to the additional light pulses during the second cycle, the point on the signal image corresponding to the point in time is highlighted by the others and can be used as a rhythm Start (Fig. 3). The position of this mark on the signal image is adjusted by a 15-start potentiometer by changing the DC voltage applied to comparator 2.

Стробирован ие исследуемого сигнала в точке Старт продолжаетс  до по влени  сигнала переполнени  на выходе счетчика 8 метки. Сигнал переполнени  поступает с выхода счетчика 8 через открытый во втором те канал мультиплексора 12 на его выход и далее на счетный вход счетчика 14 режима и установочные входы счетчиков 7 и 8. Счетчик 14 режима увеличивает свое состо ние на единицу (в счетчике записываетс  3) и подключает вход мультиплексора 12The gating of the signal under investigation at the Start point continues until an overflow signal appears at the output of the counter 8 marks. The overflow signal comes from the output of counter 8 through the multiplexer 12 channel open in the second one to its output and then to the counting input of mode counter 14 and the installation inputs of counters 7 and 8. The mode counter 14 increases its state by one (3 is recorded in the counter) and connects the multiplexer input 12

00

5five

00

5five

00

5five

к выходу. Счетчики 7 и 8 устанавливютс  в начальйое состо ние. Начинаетс  третий такт работы устройства (фиг.2).to the exit. Counters 7 and 8 are set to the initial state. The third cycle of operation of the device begins (Fig. 2).

В третьем такте на экране трубки повторно формируетс  точечное изображение исследуемого сигнала аналогично тому, как это делаетс  в пер- вом такте. Длительность первого и третьего тактов определ етс  емкостью N счетчика 7 автосдвига (в данном случае N 256) и периодом повторени  синхроимпульсов (фиг.2а). Номер такта и режим работы, всего устройства определ ютс  счетчиком 14 режима, который содержит два счетных триггера и имеет емкость, равную четырем, в соответствии с числом тактов работы устройства. После переполнени  в третьем такте счетчика 7 автосдвига сигнал переполнени  поступает с выхода мультиплексора 12 на счетчик 14 и начинаетс  четвертый такт работы устройства.In the third cycle, the dotted image of the signal under investigation is reconstructed on the tube screen in the same way as in the first cycle. The duration of the first and third cycles is determined by the capacity N of the automatic shift counter 7 (in this case N 256) and the repetition period of the clock pulses (Fig. 2a). The cycle number and mode of operation of the entire device are determined by the mode counter 14, which contains two counting triggers and has a capacity equal to four, in accordance with the number of device operation cycles. After an overflow in the third cycle of the auto shift offset counter 7, the overflow signal is output from the multiplexer 12 to the counter 14 and the fourth cycle of operation of the device begins.

В четвертом такте компаратор ,2 проводит сравнение быстрого пилообразного напр жени  с посто нным напр жением , поступающим с потенциометра 16 Стоп. При этом стробйро- вание входного сигнала осуществл етс  в одной точке в момент времениIn the fourth cycle, the comparator, 2, compares a fast sawtooth voltage with a constant voltage coming from a 16 Stop potentiometer. At the same time, the input signal is sampled at one point at the instant of time.

стоп Stop

(фиг.2г). На изображении сигнала подсвечиваетс   ркостна  метка Стоп, соответствующа  моменту стробировани . Положение этой метки регулируетс  потенциометром 16 Стоп. Длительность второго и четвертого тактов определ етс  емкость га счетчика 8 метки (в данном случае m 10) и периодом повторени  синхроимпульсов (фиг.2а). Таким образом ,  ркость меток Старт и Стоп по отношению к  ркости остальньж точек на изображении сигнала определ етс  отношением емкостей счетчиков 7 и В. Кажда  из N точек на изображении сигнала подсвечиваетс  дважды за один цикл работы, в первом и третьем тактах,а .подсвечивание каждой из меток проводитс  по m раз во втором и четвертом тактах соответственно .(figg). In the image of the signal, the luminous stop label is highlighted, corresponding to the time of gating. The position of this mark is adjusted by a 16 Stop potentiometer. The duration of the second and fourth cycles is determined by the capacity ha of the counter of the 8 mark (in this case, m 10) and the repetition period of the clock pulses (Fig. 2a). Thus, the brightness of the Start and Stop marks in relation to the brightness of the remaining points on the signal image is determined by the ratio of the capacitances of the counters 7 and B. Each of the N points on the signal image is highlighted twice in one cycle of operation, in the first and third cycles, and each of the marks are held m times in the second and fourth cycles, respectively.

Б течение работы данного устройства последовательность тактов его работы непрерывно повтор емс  1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1 и т.д. При этом на экране трубки 4 наблюдаетс  точечное изображение исследуемого сигнала в трансформированном масштабе времени, сформированное в течение первого и третьего тактов, с двум   ркостными метками, подсвет которых осуществл етс  в течение второго и четвертого тактов (фиг.З).During the operation of this device, the sequence of its operation cycles is continuously repeated 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1, etc. At the same time, on the screen of the tube 4, a dotted image of the signal under investigation in a transformed time scale, formed during the first and third cycles, is observed with two brightness marks, which are illuminated during the second and fourth cycles (Fig. 3).

Проведение измерений начинают сMeasurements start from

определени  амплитуды исследуемогоdetermine the amplitude of the investigated

сигнала по шкале, нанесеннойsignal on a scale applied

на экран трубки 4 (фиг.З). Затем на основании полученного значени  Ua;y,,on the screen of the tube 4 (fig.Z). Then, based on the obtained value of Ua; y ,,

вычисл ют посто нные уровни Старт и Стоп,между которыми заключен интересующий временной интервал. Например , при измерении времени нарастани  фронта исследуемого импульса уровни Старт и Стоп составл ют 0,1 и 0,9 и, соответственно (фиг.З). Отмечают полученные уровни Старт и Стоп по шкале трубки. Например, на фиг.З эти уровни отме- чены путем их совмещени  с пунктирными лини ми, нанесенными на экран трубки 4.Constant start and stop levels are calculated, between which the time interval of interest is enclosed. For example, when measuring the rise time of the front of the pulse under investigation, the Start and Stop levels are 0.1 and 0.9 and, respectively (Fig. 3). Mark the levels of start and stop on the scale of the tube. For example, in FIG. 3, these levels are marked by their alignment with dotted lines printed on the screen of the tube 4.

5five

00

Сравнение мгновенных значений исследуемого сигнала с отмеченными поComparison of the instantaneous values of the investigated signal with the marked

30 шкале уровн ми Старт и Стоп провод т визуально по экрану трубки. Причем дл  фиксировани  (запоминани ) первого и второго значений второго сигнала развертки, при которых мгновенные значени  исследуемого сигнала равны отмеченным уровн м Старт и Стоп, устанавливают с помощью потенциометров 15 и 16  рко- стные метки Старт и Стоп в точках пересечени  интересующего участка исследуемого сигнала, например фронта импульса (фиг.З), с отмеченными уровн ми Старт и Стоп соответственно . Запоминание (фиксаци )The 30 Start and Stop levels are scaled visually around the tube screen. Moreover, to record (memorize) the first and second values of the second sweep signal, in which the instantaneous values of the signal under investigation are equal to the marked Start and Stop levels, set the Start and Stop labels at the intersection points of the section of interest for the signal under investigation using potentiometers 15 and 16 for example, the pulse front (Fig. 3), with marked Start and Stop levels, respectively. Memorization (fixation)

5 первого и второго значений второго сигнала развертки осуществл етс  установкой (фиксацией) оси соответствующего потенциометра (Старт или Стоп, фиг,1) в соответствующее положение .5, the first and second values of the second sweep signal are set by fixing the axis of the corresponding potentiometer (Start or Stop, FIG. 1) to the corresponding position.

Яркостные метки необходимы в данном устройстве дл  индикации тех точек на изображении сигнала, временное положение которых относительно сигнала синхронизации соответствует значени м второго сигнала развертки, зафиксированным на потенциометрах 15 Старт и 16 Стоп, и используютс  дл  совмещени  указанных точек с точ0The luminance marks are necessary in this device to indicate those points in the signal image, the temporal position of which relative to the synchronization signal corresponds to the values of the second sweep signal fixed on the 15 Start and 16 Stop potentiometers, and are used to combine the specified points with the exact point

5five

нами пересечени  сигнала с уровн ми Старт и Стоп. Если сравнение мгновенных значений исследуемого сиг нала с уровн ми Старт и Стоп осуществл етс  не по экрану трубки, а автоматически, например в аналоговой форме с помощью отдельного компаратора или в цифровой форме программным путем с помощью микропроцес сора, то необходимость в  ркостных метках отпадает.we intersect the signal with the start and stop levels. If the instantaneous values of the signal under study are compared with the Start and Stop levels not on the tube screen, but automatically, for example, in analog form using a separate comparator or digitally programmatically using a microprocessor, then the need for velocity labels disappears.

Одновременно с проведением строби ровани  входного сигнала в устройство осуществл етс  формирование вспомогательных импульсов (фиг,2д), фронт которых совпадает с моментом по влени  синхроимпульсов (фиг.2а), а срез - с моментом стробировани  (фиг.2г). Эти импульсы формируютс  на выходе счетного триггера 6 и поступают на вход элемента И 18, на другой вход которого подаетс  импульсный сигнал эталонной частоты с генератора 19 (фиг.1). На выходе эле мента И 18 формируютс  пачки импульсов эталонной частоты (фиг.2е), причем число импульсов в пачке (на выходе элемента 18) соответствует длительности импульса, поступившего на вход элемента И 18 с выхода триггера 6 (фиг.2д).Simultaneously with the strobe of the input signal into the device, auxiliary pulses are formed (fig. 2d), the front of which coincides with the moment of the appearance of the clock pulses (fig. 2a), and the cut is with the strobing moment (fig. 2d). These pulses are generated at the output of the counting trigger 6 and are fed to the input of an AND 18 element, to another input of which a pulse signal of the reference frequency is fed from the generator 19 (Fig. 1). At the output of the And 18 element, bursts of pulses of the reference frequency are formed (Fig. 2e), and the number of pulses in the pack (at the output of the element 18) corresponds to the pulse duration that entered the input of the And 18 element from the output of trigger 6 (Fig. 2e).

Пачки импульсов эталонной частоты подаютс  на входы второго мультиплексора 17, который подключен по управл ющим входам параллельно первому мультиплексору 12 и переключаетс  одновременно с ним. Управление мультиплексором 17 также осуществл ет счетчик 14 режима.The pulse bursts of the reference frequency are fed to the inputs of the second multiplexer 17, which is connected via control inputs in parallel with the first multiplexer 12 and switches simultaneously with it. The multiplexer 17 is also controlled by a mode counter 14.

Так как входы второго мультиплексора 17 подключены к общей шине (фиг.1), то сигнал (пачки импульсов эталонной частоты) по вл етс  на его выходе только во втором такте рабо- ты (фиг.2ж), а на выходе - только в четвертом такте работы (фиг,2з). Причем, поскольку во втором такте работы происходит стробирование сигнала- в точке, выделенной меткой Старт, на выход мультиплексора 17 проход т только пачки импульсов эталонной частоты, соответствующие длительности вспомогательного импульсного сигнала Старт (фиг.2ж). Аналогично на выход мультиплексора 17 проход т только пачки импульсов эталонной частоты, соответствующие длительности вспомогательного импу.чьсSince the inputs of the second multiplexer 17 are connected to the common bus (Fig. 1), the signal (bursts of reference frequency pulses) appears at its output only in the second cycle of operation (Fig. 2g), and at the output - only in the fourth tact work (Fig, 2h). Moreover, since in the second cycle of operation, the signal is gated at the point marked with the Start mark, only the bursts of the reference frequency corresponding to the duration of the auxiliary pulse Start signal pass to the output of the multiplexer 17 (Fig. 2g). Similarly, only bursts of the reference frequency, corresponding to the duration of the auxiliary pulse, are passed to the output of the multiplexer 17

о about

QQ

00

ного сигнала .Стоп (фиг.2з). В остальное врем  на выходы мультиплексора 17 поступает уровень логического нул  с общей шины (фиг.2ж,з).signal. Stop (Fig. 2). The rest of the time the outputs of the multiplexer 17 receives the level of logical zero from the common bus (fig.2h, h).

Сигналы с выходов мультиплексора 17 поочередно поступают на входы Заем и.Перенос реверсивного двоично-дес тичного счетчика 20 соот- ветственно (фиг.1, 2 ж, з). В результате после окончани  цикла работы устройства (фиг.2к) в реверсивном счетчике 20 оказываетс  записанным число (периодов импульсного сигнала эталонной частоты), соответствующее длительности временного интервала, выделенного на экране трубки 4  рко- стными метками Старт и Стоп (фиг.З). Длительность этого интервала равна разности между длительностью вспомогательных импульсов с выхода счетного триггера 6 в четвертом и во втором тактах работы устройства , когда происходит стробирование сигнала в точках, выделенных метками Стоп и Старт соответственно (фиг,2д). После установки  ркостных меток на границах интересующего временного интервала численное значение этого интервала по вл етс  на цифровом индикаторе 23, который отображает число, переписанное в регистр 21 из счетчика 20. Регистр 21 необходим дл  устойчивого (без мерцаний) отображени  результата измерени .The signals from the outputs of multiplexer 17 are alternately received at the inputs of the Loan and. Transfer of the reversible binary-decimal counter 20, respectively (Fig. 1, 2, h). As a result, after the end of the operation cycle of the device (Fig. 2k), the number in the reversible counter 20 is recorded (periods of the pulse signal of the reference frequency) corresponding to the duration of the time interval highlighted on the screen of the tube 4 with the appropriate Start and Stop marks (Fig. 3). The duration of this interval is equal to the difference between the duration of the auxiliary pulses from the output of the counting trigger 6 in the fourth and second cycles of operation of the device when the signal gates at the points marked with Stop and Start, respectively, (FIG. 2d). After setting the brightness marks on the boundaries of the time interval of interest, the numerical value of this interval appears on the digital indicator 23, which displays the number rewritten into register 21 from counter 20. Register 21 is necessary for a stable (flicker-free) display of the measurement result.

Занесение цифровой информации в регистр 21 происходит по сигналу переполнени  счетчика 22 накоплений (фиг.2л), который подсчитывает сигналы переполнени  со счетчика 14 режима (фиг.2к). Сигнал переполнени  со счетчика 14 режим а по вл етс  в конце каждого цикла работы,а сигнал переполнени  со счетчика 22 накоплений один раз за п циклов работы, где п - число накоплений, определенное емкостью счетчика 20. Одновременно с занесением информации в регистр 21 происходит установка счетчика 20 в нулевое состо ние и начинаетс  новое измерение.The digital information is entered into the register 21 by the overflow signal of the accumulation counter 22 (FIG. 2L), which counts the overflow signals from the mode counter 14 (FIG. 2k). The overflow signal from counter 14, mode a, appears at the end of each work cycle, and the overflow signal from accumulation counter 22 once per n work cycles, where n is the number of accumulations determined by the counter capacity 20. At the same time as entering information into the register 21, installation occurs counter 20 to the zero state and a new measurement is started.

Накопление результатов отдельных измерений в реверсивном счетчике 20 позвол ет снизить частоту эталонных импульсов, вырабатываемых генератором 19j в fn раз по сравнению с частотой, котора  необходима дл  проведени  однократных измерений,приThe accumulation of the results of individual measurements in the reversible counter 20 makes it possible to reduce the frequency of the reference pulses produced by the generator 19j by a factor fn compared to the frequency that is necessary for carrying out single measurements when

условии получени  одинаковой точности .condition of obtaining the same accuracy.

Наиболее высокую точность предлагаемый способ измерени  длительности временных интервалов позвол ет получить в осциллографе с цифровыми измерени ми , который управл етс  встроенным микропроцессором. В этом случае определение амплитуды исследуемого сигнала осуществл етс  не по экрану осциллографа, а непосредственно по массиву (множеству) мгновенных значений исследуемого сигнала в цифровом коде. Вычисление посто нных уровней Старт и Стоп и сравнение мгновенных значений исследуемого сигнала с этими уровн ми также осуществл етс  в цифровом виде микропроцессором. Это позвол ет исключить погрешность задани  интересующего интервала времени, св занную с нелинейностью усилител  вертикального отклонени , нелинейностью системы вертикального отклонени  трубки, визуальной погрешностью совмещени  по экрану трубки и т.д.The highest accuracy of the proposed method of measuring the duration of time intervals allows obtaining in an oscilloscope with digital measurements, which is controlled by an embedded microprocessor. In this case, the amplitude of the signal under investigation is determined not by the oscilloscope screen, but directly from the array (set) of the instantaneous values of the signal under investigation in a digital code. The calculation of constant start and stop levels and the comparison of the instantaneous values of the signal under investigation with these levels is also carried out in digital form by a microprocessor. This makes it possible to eliminate the error of setting the time interval of interest associated with the nonlinearity of the vertical deflection amplifier, the nonlinearity of the vertical tube deflection system, the visual error of alignment across the tube screen, etc.

Посто нные уровни Старт и Стоп, а также первое и второе значени  второго сигнала развертки запоминаютс  в этом случае в цифровом виде в ОЗУ микропроцессора. Преобразование запомненных значений второго сигнала развертки в аналоговую форму осуществл етс  с помощью отдельного цифроаналогового преобразовател .The constant Start and Stop levels, as well as the first and second values of the second sweep signal, are then stored in digital form in the microprocessor's RAM. The conversion of the stored values of the second sweep signal to analog is carried out using a separate digital-to-analog converter.

Определение длительности вспомогательных импульсных сигналов Стлрт и Стоп, определение длительности интересующего интервала времени путем вычитани  длительности сигнала Старт из длительности сигнала Стоп, преобразование полученного кода в форму, удобную дл  индикации, например в двоично-дес тичный семи- сегментный код, и управление цифровым индикатором осуществл етс  программными средствами с помощью микропроцессора . Таким образом, микропроцессор (совместно с ОЗУ, ПЗУ и блоками АЦП и ЦДЛ) замен ет все счетчики 7, 8, 14, 20, 22 и регистр 21 (фиг.1). Причем по вл етс  возможность проведени  автоматических и - с мерений, при проведении которых микропроцессор выполн ет также функции резисторов. Органы управлени , выполн ющие функции резисторов, необходимы лишь в ручном режиме измере- 10 НИИ.Determining the duration of the Stlrt and Stop auxiliary pulse signals, determining the duration of the time interval of interest by subtracting the duration of the Start signal from the Stop signal duration, converting the resulting code into a form suitable for indicating, for example, a binary decimal seven-segment code, and controlling the digital indicator It is programmed using a microprocessor. Thus, the microprocessor (together with the RAM, ROM and ADC and CDL units) replaces all the counters 7, 8, 14, 20, 22 and the register 21 (figure 1). Moreover, it is possible to conduct automatic and - from measurements, during which the microprocessor also performs the functions of resistors. Controls that perform the functions of resistors are needed only in manual measurement mode.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Осциллографический способ изме5 рени  временных параметров сигналов, содержащий операции формировани  последовательности синхроимпульсов, формировани  первого, синхронного с синхроимпульсами, и второго сигна0 лов развертки, сравнени  этих сигналов и формировани  строб-импульсов в моменты совпадени  мгновенных значений первого и второго сигналов развертки, определение амплитуды ис5 следуемого сигнала по множеству его мгновенных значений, полученных путем стробировани  исследуемого сигнала , и определение двух посто нных уровней Старт и Стоп, соответству0 ющих, например 0,1 и 0,9 амплитуды исследуемого сигнала, сравнение мгновенных значений исследуемого сигнала с уровн ми Старт и Стоп и определение измер емого временного интерг вала, ограниченного зафиксированными моментами времени Старт и Стоп, о тличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности измерени  коротких временных интервалов, фик0 сацию моментов времени Старт и Стоп осуществл ют путем запоминани  первого и второго значений второго сигнала развертки, при которых мгновенные значени  исследуемого сиг5 нала равны посто нным уровн мAn oscillographic method of measuring the temporal parameters of signals, comprising the steps of forming a sequence of clock pulses, forming a first clock synchronous with the clock pulses, and a second sweep signal, comparing these signals and generating strobe pulses at the moments of coinciding the instantaneous values of the first and second sweep signals, determining the amplitude of the 5 steps to signal by the set of its instantaneous values obtained by gating the signal under study, and determining two constant levels Start and Stop, corresponding to, for example, 0.1 and 0.9 amplitudes of the signal under study, comparing the instantaneous values of the signal under study with the Start and Stop levels and determining the measured time interval, limited by the recorded Start and Stop times, that, in order to improve the measurement accuracy of short time intervals, the fixation of the Start and Stop times is performed by memorizing the first and second values of the second sweep signal, at which the instantaneous values of the measured sig5 The currents are constant. Старт и Стоп соответственно,сравнени  мгновенных значений первого сигнала развертки с первым и вторым запомненными значени ми второго сигQ нала развертки и фиксации моментов времени их совпадени .Start and Stop, respectively, comparing the instantaneous values of the first sweep signal with the first and second stored values of the second sign of the sweep and fixing the time of their coincidence. П51P51 Фиг.ЗFig.Z
SU853951215A 1985-09-06 1985-09-06 Oscillographic method of measuring time parameters of signals SU1372234A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853951215A SU1372234A1 (en) 1985-09-06 1985-09-06 Oscillographic method of measuring time parameters of signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853951215A SU1372234A1 (en) 1985-09-06 1985-09-06 Oscillographic method of measuring time parameters of signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1372234A1 true SU1372234A1 (en) 1988-02-07

Family

ID=21196546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853951215A SU1372234A1 (en) 1985-09-06 1985-09-06 Oscillographic method of measuring time parameters of signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1372234A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592730C1 (en) * 2015-04-20 2016-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring amplitude-time and frequency parameters of signals
RU2626317C1 (en) * 2016-08-03 2017-07-25 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of fixing crossing or touching time axis by tracking signal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Техническое описание осциллографа типа С9-7. Р бинин Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование. М., 1972, с. 228 и 229. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592730C1 (en) * 2015-04-20 2016-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring amplitude-time and frequency parameters of signals
RU2626317C1 (en) * 2016-08-03 2017-07-25 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Method of fixing crossing or touching time axis by tracking signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4283713A (en) Waveform acquisition circuit
SU1372234A1 (en) Oscillographic method of measuring time parameters of signals
EP0277638B1 (en) Successive period-to-voltage converting apparatus
US4097798A (en) Oscilloscope sweep rate indicator system
US4598375A (en) Time measuring circuit
SU900197A1 (en) Device for registering short periodic signal shape
JPH0618563A (en) Time interval-voltage converter
JPS6010262B2 (en) sampling device
SU879479A2 (en) Two-channel stroboscopic oscilloscope
SU1118921A1 (en) Oscillographic meter of electric signal amplitude parameters
SU1287018A1 (en) Oscilloscopic device for measuring amplitude and time parameters of signal
SU676937A1 (en) Electrical measuring instrument
RU2071062C1 (en) Oscillograph
SU1406493A1 (en) Digital oscillograph
SU1300536A2 (en) Device for evaluating psychophysiological characteristics of operators of automatic control systems
SU1370572A2 (en) Device for horizontal beam deflection of cathode-ray oscillograph
SU960636A1 (en) Stroboscopic peak oscilloscope with asynchronous recording
SU970233A1 (en) Stroboscopic oscilloscope with sweep non-linearity correction
SU1078341A1 (en) Time delay meter having stroboscopic signal indication
SU993134A1 (en) Crt oscilloscope horizontal deflection device
SU886233A1 (en) Device for testing analogue-digital converter
SU879821A1 (en) Device fr measuring scanning non-linearity of cathode -ray tube
SU586562A1 (en) Device for measuring time interval duration in electron-beam oscillographs
SU1478130A1 (en) Device for suppressing non-stabilities of stroboscopic recorder
SU983641A1 (en) Time interval to binary code converter