SU1465779A1 - Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  периодичес .ких электрических сигналов, в цифровых измерительных системах. Цель изобретени  - повьшение точности преобразовани . Это достигаетс  вычислением среднего значени  в делителе 13 кодов, что позвол ет снизить составл ющую погрешности преобразовани , обусловленную величиной шага квантовани  в измерителе 7 временных интервалов. Причем в сумматоре 9 накапливаетс  стробирован- ное значение сигнала, а в сумматоре 10 -- число стробированных величин. Осциллограф также имеет стробоскопический преобразователь 1, аналого- цифровой преобразователь 2, генератор 3 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов управл емой длительности , формирователь 5 синхроимпульсов , формирователь 6 импульсов фиксированной длительности, оперативный запоминающий блок 8, блок И-НЕ 11, регистр 12, цифроаналоговые преобразователи 14 и 15 вертикального и горизонтального отклонений соответственно , индикатор 16, формирователь 17 задержанных импульсов.1 ил. § W

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследозания периодических электрических сигналов, в цифровых _£ измерительных системах.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема стробо- ji скопического цифрового осциллографа с асинхронной записью.

Стробоскопический цифровой осциллограф с асинхронной записью содержит стробоскопический смеситель ; 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, генератор 3 строб-импульсов, формирователь 4 импульсов управляемой длительности, формирователь 5 синхроимпульсов, формирова- 2 тель 6 импульсов фиксированной длительности, цифровой измеритель 7 временных интервалов, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 8, первый сумматор 9, второй сумматор 10, блок 2 И-НЕ 11, регистр 12, делитель 13 кодов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 14 вертикального отклонения, ЦАП 15 горизонтального отклонения, индикатор 16, формирователь 17 ч задержанных импульсов.

Причем стробоскопический смеситель 1 информационным входом соединен с входом формирователя 5 синхроимпульсов, а выходом через АЦП 2 сое-, динен с вторым входом первого сумматора 9. Второй выход генератора стробирующих импульсов 3 через последовательно соединенные формирователь 4 импульсов управляемой длительности, , цифровой измеритель 7 временных интервалов соединен с адресным входом оперативного запоминающего блока 8.

Второй вход формирователя 4 импульсов управляемой длительности через формирователь 6 импульсов фиксированной длительности соединен с выходом формирователя 5 синхроимпульсов. Выход формирователя 6 импульсов фиксированной длительности через формирователь 17 задержанных импульсов соединен с входом записи регистра 12, информационные входы которого объединены с входами делителя 13 и с выходами оперативного запоминающего блока 8. Выход делителя через ЦАП 14 соединен с входом вертикального отклонения индикатора 16, вход горизонтального отклонения которого че рез ЦАП 15 соединен с третьим выходом оперативного запоминающего блока 8, адресный вход которого соединен с выходом измерителя временных интервалов 7, первый информационный вход с выходом первого сумматора 9, а второй - с выходом второго сумматора 10. Выход переполнения последнего через инвертирующий вход блока И-НЕ 11 соединен с входом записи оперативнозапоминающего блока 8. Второй вход блока И-НЕ 11 соединен с вторым выходом формирователя 17 задержанных импульсов. Второй вход второго сумматора 10 соединен с шиной ”1, а его первый вход соединен с вторым выходом регистра 12.

В исходном состоянии ячейки ОЗБ 8 и цифровой измеритель 7 временных интервалов обнулены. В процессе работы производится запись участка исследуемого сигнала U(t) длительностью Тр (Т₀ - время опережения запуска развертки; U_c - уровень синхронизации) .

Формирователь· 5 синхроимпульсов вырабатывает, импульсы в момент сравнения сигнала U(t) с уровнем синхронизации U_c. Каждый синхроимпульс запускает формирователь 6 импульсов фиксированной длительности, формирующий импульсы постоянной длительности Тф - Тр - Т_о. Генератор 3 строб· импульсов вырабатывает последовательность импульсов, несинхронных с исследуемым сигналом. Поэтому стробимпульсы могут показать в любую точку исследуемого сигнала U(r). Результаты стробирования с выхода смесителя 1 подаются на вход АЦП 2, преобразуются в код и после определения адреса момента стробирования и установки соответствующего кода на адресном входе ОЗБ 8 поступают через сумматор 9 на первый информационный вход ОЗБ 8.

Одновременно строб-импульсы запускают формирователь 4 импульсов управляемой длительности», который возвращается в исходное состояние задним фронтом импульсов формирователя 6 импульсов фиксированной длительности T^. Длительность временного интервала Т_р- Т_п, определяющая временное положение строб-импульса, преобразуется в код цифровым измерителем 7 временных интервалов. Этот код служит адресом ОЗБ 8, по которому записывается код выборки, произ3 веденной в момент прихода данного строб-импульса.

ОЗБ 8 большую часть времени на-. ходится в режиме считывания*. На выходе записи (т.е. на выходе блока И-НЕ 11) при этом потенциал 1, а при подаче 0 происходит запись в ОЗБ 8. Такой режим является характерным для большинства интегральных микросхем памяти.

Поскольку стробирование сигнала ведется несинхронными строб-импульсами, в ОЗБ 8 запись в процессе преобразювания производится несколько раз по одному и тому же адресу, т.е. в одну и ту же ячейку.

Наличием сумматора 9 и регистра 12 обеспечивается режим, в котором при записи в одну и ту же ячейку новый код в ячейке ОЗБ 8 не стирает старого, а суммируется с ним. Несколько разрядов в каждой ячейке ОЗБ 8 отводятся для хранения числа суммирований .

Задним фронтом импульса запускается формирователь 17 задержанных импульсов, который формирует импульс с задержкой Т^, необходимый для установления кода цифрового измерителя 7 временных интервалов и адреса считываемой ячейки на ОЗБ 8. Когда переходный процесс установки адреса оканчивается, код с второго и третьего •выходов ОЗБ 8 импульсом записывается в регистр 12. Код по второму выходу ОЗБ 8 представляет собой информацию о мгновенном значении сигнала в момент прихода строб-импульса, сформировавшего данный адрес.

Код по третьему выходу представляет собой информацию о числе суммирований кодовых отсчетов по данному адресу. После записи в регистр 12 эта информация появляется соответственно на первом и втором выходах регистра 12. Код, присутствующий на выходе АЦП 2 и представляющий собой мгновенное вующее такте, регистра 12 по первому выходу с помощью сумматора 9 и поступает на первый информационный вход ОЗБ 8. На втором информационном входе ОЗБ 8 присутствует код с выхода сумматора 10. Этот код представляет собой код с третьего выхода ОЗБ 8, увеличенный на единицу.

значение сигнала, соответст— данному адресу на данном складываются с выходным кодом « произошло пере8 при многократном ограниченной разсхему введены

4,

Импульсом, поступающим с второго выхода формирователя 17 задержанных импульсов через блок И-НЕ 11 на вход' записи, ОЗБ 8 кратковременно переводится из режима считывания в режим записи, и коды, присутствующие на обоих информационных входах, записываются в ОЗБ 8 по данному адресу Для того, чтобы не полнения ячеек ОЗБ суммировании ввиду рядности ячейки, в элементы, ограничивающие число суммирований.

При появлении на входе сумматора максимального при данной разрядности кода, то есть 111..11, код на выходе сумматора 10 будет иметь значение 000...00 и уровень ”1'’ на выходе переполнения сумматора. Этот уровень поступает на вход блока И-НЕ и запрещает запись кода в ОЗБ 8 По данному адресу, в результате коды - как суммарный,, так и код числа суммирований - остаются прежними.

В режиме считывания коды с второго и третьего выходов ОЗБ 8 поступают на делитель 13 кодов, на выходе которого формируется код, представляющий собой частное от деления суммарного кода на число суммирований, т.е. усредненное значение отсчета. Это значение преобразуется в напряжение с помощью ЦАП 14 вертикального отклонения и подается на индикатор 16, на другой вход которого поступает напряжение с выхода ЦАП 15 горизонтального отклонения, соответствующего адресу считываемой ячейки. В результате на индикаторе отображается точка, соответствующая мгновенному значению сигнала U(t). При смене адресов ОЗБ 8 отображается форма сигнала U(t). Причем отображение производится еще до того, как окончен процесс записи, что позволяет наблюдать на экране процесс усреднения отсчетов.

Claims (1)

1. Формула изо бретения цифровой ОСЦИЛзаписью, содерСтробоскопический лограф с асинхронной жащий стробоскопический смеситель, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом формирователя синхроимпульсов, выход С входом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с первым выходом генератора строб-импульсов, второй выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов управляемой длительности, второй вход которого соединен с выходом фор- ® мирователя импульсов фиксированной длительности, вход последнего соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, цифровой измеритель временных интервалов, выход которого соединен с адресным входом оперативного запоминающего блока, цифроаналоговые преобразователи вертикального и горизонтального отклонения, выходами соединенные с входами индикатора, вход цифроаналогового преобразователя горизонтального отклонения соединен с первым выходом оперативного запоминающего блока, о т л и- 20 чающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, вводятся первый и второй сумматоры, делитель кодов, регистр, блок И-НЕ и формирователь задержанных импуль- 25 сов, причем второй и третий выходы оперативного запоминающего блока соединены соответственно с первым и вторым входами делителя кодов и первым и вторым входами регистра, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выходы которых соответственно соединены с .первым и вторым информационными входами оперативного запоминающего блока, второй вход первого сумматора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход второго сумматора соединен с шиной логической 1, выход формирователя импульсов управляемой длительности соединен с входом цифрового измерителя временных интервалов, выход делителя кодов соединен с входом цифроаналогового преобразователя вертикального отклонения, выход формирователя импульсов фиксированной длительности соединен с входом формирователя задержанных импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом записи регистра и первым входом блока И-НЕ, вторым инвертирующим входом соединенной с выходом переполнения второго сумматора, а выходом с входом записи оперативного запоминающего блока.