Запоминающие цифровые осциллографы

В последние годы широкое применение в измерительной технике находят запоминающие цифровые осциллографы.

(ЗЦО). Упрощенная структурная схема такого осциллографа приведена на рис. 4.6.

Подобный осциллограф может работать в двух режимах. Когда сдвоенный переключатель П находится в положении 1, схема представляет собой обычный универсальный осциллограф, а когда в положении 2 — схема работает как ЗЦО. Упрощенно принцип его действия можно описать следующим образом. Исследуемый сигнал u_c(t) со входа Y подается через аттенюатор на информационный вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Из контроллера (управляющего устройства) на АЦП поступают также тактовые импульсы U (t) с периодом Т.

При поступлении в некоторый момент времени ?. одного из них АЦП преобразует амплитуду сигнала w_c(?_f.) в двоичный код !/(?.), т. е. в набор уровней 0 и 1. В конце такого преобразования АЦП выдает на контроллер соответствующий сигнал. При этом цифровой код поступает в определенную ячейку запоминающего устройства (ЗУ).

Рис. 4.6. Упрощенная структурная схема запоминающего цифрового осциллографа.

За время исследования сигнала U (t) в ЗУ накапливаются коды его амплитуд ?/(?.), U (t_j + Т), U (t_i + 2Т) и т. д.; там они могут храниться неограниченное время, поскольку ЗУ, как известно, — энергонезависимое устройство. Для воспроизведения хранимой информации по команде контроллера из памяти ЗУ выбираются (считываются) коды в требуемой последовательности и заданном темпе и подаются на цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), который каждый код преобразует в соответствующее ему напряжение. Эти напряжения передаются через усилитель на пластины У. Осциллограмма представляет собой набор светящихся точек. Для получения непрерывной осциллограммы после ЗУ устанавливают блок сглаживания.

Достоинства ЗЦО: неограниченное время хранения информации; широкие пределы скорости ее считывания; возможность замедленного воспроизведения отдельных участков запомненного сигнала; яркие и четкие осциллограммы; возможность обработки информации в цифровом виде на компьютере или внутри самого осциллографа.

Основной недостаток ЗЦО — сравнительно невысокое быстродействие АЦП у большинства из них. Кроме того, ЗЦО, имеющие ЭЛТ как устройство отображения, характеризуются большими габаритами (длиной), высокими питающими напряжениями, сравнительно малой долговечностью, невысокой механической прочностью. Поэтому в последние годы в ряде ЗЦО стали использоваться плоские матричные газоразрядные и жидкокристаллические панели.