Стробоскопический измеритель

Стробоскопический измеритель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИЗМЕ РИТЕЛЬ, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход кото .рого соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй вход - с первым выходом блока развертки, первый вход которого подключен к шине син хронизирующего сигнала, второй вход к первому выходу блока выбора числа точек развертки, третий вход - к первому выходу блока выбора длительности развертки, а четвертый вход - к выходу блока регулируемой задержки, первый вход которого соединен с вторым вькодом блока выбора числа точек развертки, а второй вход - с вторым выходом блока выбора длительнос и развертки, отличающийся тем, что, с целью повьшения стабильности, чувствительности и надежности, он снабжен аналого-цифровым преобразователем,цифровым блоком коррекции и цифровым программно-управляемым фильтром нижних частот, второй и третий входы которого соединены с третьим выходом блока развертки, четвертый вход - с вторым выходом блока выбора длительности развертки, пятый вход - с вторым выходом блока выбора числа точек .. i развёртки, выход - с выходными пшнами измерителя, а первый вход - с выходом цифрового блока коррекции,второй вход которого подключен к второму выходу блока развертки,а первый вход к выходу аналого-цифрового преобразователя , вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразователя. 2. Измеритель по п.1, от л йчающийся тем, что цифровой программно-управляемый фильтр нижних частот состоит из цифрового вычитающего блока, двух мультиплексоров И; накапливающего сумматора,вход которого соединен с цифровым выходом первого мультиплексора, а выход jc цифровым входом второго мультиПлексора , цифровой выход которо:го подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего бло§ ка, старшие разряды цифрового выхода - к выходу цифрового программно-управляемого фильтра нижчнх частот, первый, управляющий вход 00 к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних ел ел частот,а второй управляющий вход .к пятому входу цифрового программноЗтаравляемого фильтра нижних частот, го первый вход которого связан с первым цифровым входЪм цифрового вычитающего блока, выходом соединенного с цифровым входом первого мульти плексора, первый управляющий вход, которого Подключен к второму входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй .управлякщий вход - к четвертому входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) g 1) G 01 R 13/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3531569/18-21 (22) 31. 12. 82 (46) 23.03.84. Бюл. Р 1 1 (72) И.Г. Замек .(53) 681.142.9 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 879478, кл. G 01 R l3/20, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N - 3270265/ 18-21, кл. С 01 R 13/20, 1981 (прототип). (54)(57) 1, СТРОБОСКОПИЧЕСКИИ ИЗМЕ РИТЕЛЬ, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй вход — с первым выходом блока развертки, первый вход которого подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход к первому выходу блока выбора числа точек развертки, третий вход — к первому выходу блока выбора длительности развертки, а четвертый вход — к выходу блока регулируемой задержки, первый вход которого соединен с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, а второй вход — с вторым выходом блока выбора длительности развертки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности, чувствительности и надежности, он снабжен аналого-цифровым преобразователем,цифровым блоком коррекции и цифровым программно-управляемым фильтром нижних частот, второй и третий входы которого соединены с третьим выходом блока развертки, четвертый вход — с вторым выходом блока выбора длительности развертки, пятый вход — с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, выход — с выходными шинами измерителя, а первый вход — с выходом цифрового блока коррекции, второй вход которого подключен к второму-. выходу блока развертки,а первый вход— к выходу аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразователя.

2 ° Измеритель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что цифровой программно-управляемый фильтр mmних частот состоит из цифрового вычитающего блока, двух мультиплексоров и накапливающего сумматора, вход которого соединен с цифровым выходом первого мультиплексора, а выход—

ic цифровым входом второго мультиплексора, цифровой выход которого подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего блока, старшие разряды цифрового вы. хода — к выходу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, первый управляющий вход— к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот,а второй управляющий вход .— к пятому входу цифрового программно

I управляемого фильтра нижних частот, первый вход которого связан с первым цифровым входом цифрового вычитающего блока, выходом соединенного с цифровым входом первого мультиплексора, первый управляющий вход. которого подключен к второму входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй .управляющий вхщ — к четвертому входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот.

1081552

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых высокочувствительных измерителей слабых сигналов. 5

Известен стробоскопический осциллограф, содержащий стробоскопический .преобразователь, блок коррекции, блок задержки и фильтр, блок развертки, электронно-лучевую трубку и блоки выбора длительности развертки и числа точек развертки (11 .

Недостатком этого устройства являются низкие стабильность и на- .15 дежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стробоскопический измеритель, содержащий стробоскопический преоб- 20 разователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, выход — с первым входом блока коррекции, а второй вход — с первым выходом блока развертки, первый 25 вход которого подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход — к первому выходу блока выбо ра числа точек развертки, третий вход — к первому выходу блока вибо- З0 ра длительности развертки, четвертый вход — к выходу блока регулируемой задержки, второй вход — к второму входу блока коррекции,третий выход — к первому входу стробо35 скопического смесителя, а четвертый выход — к первому управляющему входу аттенюатора обратной связи,вто" рой управляющий вход которого связан с вторым выходом блока выбора 40 длительности развертки и первым входом блока регулируемой задержки, третий управляющий вход — с вторым входом блока выбора числа точек развертки и втэрым входом блока регули45 руемой задержки, сигнальный вход— с выходом расширителя, а выход— с выходной шиной и выходом стробоскопического смесителя, второй вход которого соединен с выходом блока

50 коррекции, а выход — с входом расширителя j2j .

Недостатком известного устройства являются низкие стабильность, чув ствительность и надежность.

Целью изобретения является повышение стабильности, чувствительности н надежности.

Эта цель достигается тем, что стробоскопический измеритель, со-держащий стробосконический преобразователь, первый вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала,а второй вход — с первым выходом блока развертки, первый вход которого подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход — к первому выходу блока выбора числа точек развертки, третий вход — к первому выходу блока выбора длительности развертки, а четвертый вход — к выходу блока регулируемой задержки, первый вход которого соединен с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, а второй вход — с вторым выходом блока выбора длительности развертки, снабжен. аналого-цифровым преобразователем, цифровым блоком коррекции и цифровым программно-управляемым фильтром нижних частот, второй и третий входы которого соединены с третьим выходом блока развертки, четвертый вход — с вторым выходом блока выбора длительности развертки, пятый вход — с вторым выходом блока выбора числа точек развертки, выход - с выходными шинами измерителя, а первый вход — с выходом цифрового блока коррекции, второй вход которого подключен.к второму выходу блока развертки, а первый вход — к выходу аналого-цифрового преобразователя, вхоц которого соединен с выходом стробоскопического преобразователя.

Кроме того, цифровой программноуправляемый фильтр нижних частот состоит из цифрового вычитающего блока, двух мультиплексоров и накапливающего сумматора, вход которого соединен с цифровым выходом первого мультиплексора, а выход — с цифровым входом второго мультиплексора, цифровой выход которого подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего блока, старшие разряды цифрового выхода — к выходу цифрового программно.-управляемого фильтра нижних частот,первый управляющий вход — к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход — к пятому входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, первый вход которого соединен с

1552

108

3 первым цифровым входом цифрового вычитающего блока, выходом соединенного с цифровым входом первого. мультиплексора, первый управляющий вход которого подключен к второму входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход — к четвертому входу .цифрового программно-управляемого ильт а нижних частот. 1 ф р 0

На чертеже представлена структур- ная электрическая схема устройства.

Устройство состоит из стробоско-. пического преобразователя 1, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2, цифрового блока 3 коррекции, цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, включающего цифровой вычитающий блок 4, первый

20 пультиплексор 5, накапливающий сумматор 6 и второй мулвтиплексор 7, блока 8 развертки, блока 9 выбора числа точек развертки, блока 10 выбора длительности развертки и блока 11 регулируемой задержки.

Первый вход стробоскопического .преобразователя 1 соединен с шиной исследуемого сигнала, а второй вход — с первым выходом блока 8 развертки, первый вход которого

30 подключен к шине синхронизирующего сигнала, второй вход — к первому выходу блока 9 выбора числа точек . развертки, третий вход — к первому выходу блока 10 выбора длитель- . ности развертки, а четвертый вход — к выходу блока 11 регулируемой задержки, первый вход которого связан с вторым выходом блока 9 выбора числа точек развертки, а второй вход — с вторым выходом блока 10 выбора длительности развертки.

Второй и третий входы цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот соединены с третьим выходом блока 8 развертки, четвертый вход — с вторым выходом блока 10 выбора длительности развертки, пятый вход — с вторым выходом блока 8 выбо-. ра числа точек развертки, выход †.с 50 выходными шинами измерителя, а.первый вход — с выходом цифрового блока 3 коррекции, второй вход которого подключен к второму выходу блока

8 развертки, а первый вход — к выхо- Ы ду аналого-цифрового преобразователя 2, вход которого связан с выходом стробоскопического преобразователя 1.

;Вход накапливающего сумматора 6 соединен с цифровым выходом первого. мультиплексора 5, а выход -"с цифровым входом второго мультиплексора 7,, цифровой выход которого подключен к второму цифровому входу цифрового вычитающего блока 4, старшие разряды цифрового выхода — к выходу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, первый управляющий вход - к третьему входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход — к пятому входу цифрового программно-управляемого фильтра ниж.них частот, первый вход которого связан с первым цифровым входом цифрового вычитающего блока 4, выходом соединенного с цифровым входом первого мультиплекстора 5, первый управляющий вход которого подк ючен к второму входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот, а второй управляющий вход — к четвертому входу цифрового программно-управляемого фильтра нижних частот. !

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал и присутствую. щий шум поступают на вход преобразователя 1, с выхода которого посту" лают на вход АЦП 2, где осуществляется преобразование смеси сигнала и шума в цифровой код. С выхода АЦП 2 сигналы поступают на вход цифрового блока 3 коррекции, где осуществляется снижение низкочастотных компонент шума {цифровой блок коррекции играет для шума роль цифрового фильтра верхних частот). Блок 3 коррек ции осуществляет коррекцию на определенные значения смещений положения сигнала по вертикали и горизонтали, тем самым компенсируя медленные компоненты шума и нестабильности синхронизации, характерное время изменения которых больше периода коррекции. С выхода блока 3 коррекции сигнал поступает на вход цифрового фильтра нижних частот (блок

4, мультиплексор 5, сумматор 6,мультиплексор 7). При переключении блока 9 выбора числа точек и блока 1IO выбора длительности развертки.цифровой сигнал, поступающий с выходов цифрового вычитающего блока 4 и накапливающего сумматора 6 в виде

1081552 параллельного цифрового кода,подключается с помощью мультиплексора 5 и

7 к младшим внодньм разрядам накапливающего сумматора 6 и вычитающего блока 4. 5

В результате этого коэффициент пеРедачи сигналов в петле обратной связи цифрового фильтра уменьшаетпр ся в 2 раза, где и =«Sg(2 )

tg N число разрядов, на которое осущест вляется сдвиг сигнала; N — число точек развертки t — длительность фронта переходной характеристики стробоскопического. преобразователя, Т - длительность развертки.

При ослаблении сигнала с помощью переключения, осуществляемого мультиплексорами 5 и 7, полоса пропускания цифрового фильтра нижних частот сокращается и автоматически следует за полосой преобразованного сигнала, что вместе с фильтрующим действием цифрового блока 3 коррекции обеспечивает снижение шума. Полоса пропус- кания цифрового фильтра нижних частот изменяется автоматически с изменением частоты повторения импульсов.

В начале каждой развертки управляющий сигнал с третьего выхода блока 8 развертки подается на вторые входы мультиплексоров 5 и 7 и через мультиплексоры 5 и 7 проходит цифровой сигнал беэ ослабления к более младшим разрядам. Этим достигается расширение полосы пропускания фильтра и, как следствие, исключение искажений сигнала в первой точке развертки. В следующий момент режим работы мультиплексоров 5 и 7 устанавливается в соответствии с управляющими сигналами с блоков 9 и 10, благодаря чему полоса цифрового фильтра нижних частот сокращается. После этого с помощью блока 11 регулируемой задержки, для снижения влияния шумов производится ряд стробирований в первой точке развертки.

Использование цифровых блоков позволяет повысить стабильность и надежность предлагаемого устройства и достигнуть его миниатюризации.

Наличие двух органов регулировки (двух мультиплексоров) позволяет увеличить чувствительность устройства.

1081552

Составитель В. Лившиц

Техред А.Ач Корректор М. Шароши с;.

Редактор Л. Гратилло

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1543/40

Филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная,4