CS272656B1

CS272656B1 - Device for electric signals' course registering and successive releasing

Info

Publication number: CS272656B1
Application number: CS250187A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Cap
Original assignee: Petr Ing Cap
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS250187A1

Abstract

The device for registration of electric pulses uses the direct write by the electron ray into the element /5/ with the charge-coupled device (CCD). After overrun of the electron ray, the signal comes out of the element /5/, when using matrix management of this element /5/ already in the digitalized form, and it is processed with a pace that is appropriate to the available D/A converters or common logic and it can be stored into the digital memory /8/ for possible visualization and further processing.<IMAGE>

Description

Vynález se týká zařízení, umožňujícího registraci průběhu elektrických impulsů a jejich následné vybavení s tempem dostatečně nízkým i pro běžná zařízení na zpracování signálu, případně již v digitální podobě.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for recording electrical pulses and their subsequent equipment at a pace sufficiently low for conventional signal processing devices, possibly in digital form.

Ke sledování časového průběhu elektrických,,nebo na elektrické převedených,veličin, se běžně používá osciloskop. Pokud má zkoumaná veličina charakter ojedinělých, nebo dokonce jedinečných impulsů, je nutné přistoupit Ic fotografování stínítka osciloskopu nebo k použití osciloskopu paměťového. Nejvhodnější jsou osciloskopy digitální, které umožňují například libovolně dlouhé zobrazení zachyceného průběhu, někdy i s možností HARDCOPY, zobrazení detailu nebo průběhu veličiny i před příchodem zkoumaného impulsu. Tyto osciloskopy umožňují matematické zpracování průběhu veličiny, například integraci, středování z několika výskytů a podobně a snadné napojení na vnější paměť či počítač. Nevýhodou těchto osciloskopů však je, že součástková základna omezuje i špičkové digitální osciloskopy na vzorkovací kmitočty do cca 50 MHz, což je velmi málo. Dosud však neexistují dostatečně rychlé analogově-digitální převodníky a paměti. Navíc jsou tyto digitální osciloskopy velmi drahé.An oscilloscope is commonly used to monitor the time course of electrical or electrical quantities. If the measured quantity has the character of isolated or even unique impulses, it is necessary to proceed Ic photography of the screen of the oscilloscope or to use the memory oscilloscope. The most suitable are digital oscilloscopes, which allow, for example, arbitrarily long display of the captured waveform, sometimes with the possibility of HARDCOPY, display of detail or waveform of the quantity even before the arrival of the examined impulse. These oscilloscopes allow the mathematical processing of the quantity process, such as integration, centering of several occurrences and the like, and easy connection to external memory or computer. The disadvantage of these oscilloscopes, however, is that the component base also limits high-end digital oscilloscopes to sampling frequencies up to about 50 MHz, which is very little. However, analogue-to-digital converters and memories are not fast enough yet. Moreover, these digital oscilloscopes are very expensive.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro registraci a postupné vybavóvání průběhu elektrických impulsů sestávající z trysky, fokusační optiky, vychylovací soustavy, spojené s časovou základnou a ze vstupního zesilovače podle vynálezu. Podstatou tohoto zařízení je, že v oblasti, na kterou je elektronový paprsek rozmítán, je umístěn prvek s nábojovou vazbou, tedy prvek CCD, který je dále spojen jednak s blokem řízení tohoto prvku a jednak přes blok zpracování signálu s pamětí.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for recording and gradual equipping of the course of electrical impulses consisting of a nozzle, focusing optics, a deflection system connected to the time base and an input amplifier according to the invention. The essence of this device is that in the region on which the electron beam is swept there is a charge coupled element, i.e. a CCD element, which is further connected both to the control block of the element and to the memory processing block.

Výhodou takto vytvořeného zařízení je, že umožňuje zachycení i velmi·krátkých impulsů, a to podle použitého prvku CCD až v nanosekundové oblasti.The advantage of such a device is that it allows to capture even very short pulses, depending on the CCD used, in the nanosecond range.

Přiklad zařízení pro registraci a postupné vybavování průběhu elektrických impulsů podle vynálezu je schematicky uveden na přiloženém výkrese.An example of a device for registering and sequentially handling the electrical pulses according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Zařízení sestává z běžných komponent obrazovky, a to z trysky £, fokusační optiky a vychylovací soustavy 2. Vychylovací soustava £ je spojena s časovou základnou £. Součástí tét to části zařízení je dále vstupní zesilovač £. V oblasti, na kterou je elektronový paprsek rozmítán, tedy v místech, kde je u osciloskopu stínítko, je umístěn prvek 2 ³ nábojovou vazbou, který je spojen s blokem £ řízení tohoto prvku 2· Zároveň je prvek 2 s nábojovou vazbou spojen přes blok £ zpracování signálu s pamětí £. Je-li použit lineární prvek 5 s nábojovou vazbouf^jev bloku £ zpracování signálu zařazen běžný analogově-digitální převodník. Je možné na výstup paměti £ zařadit blok £ k případnému dalšímu zpracování získané informace.The device consists of conventional screen components, namely a nozzle 6, a focusing optics and a deflection assembly 2. The deflection assembly 6 is connected to the time base 6. This part of the device further comprises an input amplifier 8. In the region to which the electron beam is swept, i.e. where there is a screen in the oscilloscope, there is a charge coupling element 2 ³ , which is connected to the control block 4 of the element 2. processing the signal with the memory 8. If a linear charge-coupled element 5 is used, a conventional analog-to-digital converter is included in the signal processing block. It is possible to include a block £ in the output of the memory 6 for possible further processing of the obtained information.

V oblastí, na kterou je rozmítnut elektronový paprsek, s rychlostí nastavenou na časové základně 2, je stínítko nahraženo prvkem 2 ^s nábojovou vazbou, tedy -v podstatě citlivými elementy integrovaného obvodu typu CCD, který je ovládán blokem £ řízení. Elektronový paprsek je bu5 intenzitně modulován zesíleným signálem ze vstupního zesilovače £ a pak přímo nabíjí jednotlivé kapacity v tomto případě lineárně uspořádaného prvku £ s nábojovou vazbou nebe je vychylován podle amplitudy vstupního signálu 1 v ose kolmé k časovému rozmítání a kreslí křivku časového rozvoje v tomto případě na maticový prvek £ s nábojovou vazbou. V prvním případě pak je dále tímto prvkem £ generovaný sériový signál s průběhem podstatně pomalejším, kiloherzová oblast, zpracováván v bloku £ zpracování signálu, běžným, levným a přesným analogově-dígitálním převodníkem. Ve druhém případě je signál přímo vyhodnocován digitálně podle souřadnic zasažených citlivých elementů maticového prvku £ s nábojovou vazbou. V každém případě výstup z bloku £ zpracování signálu se ukládá do paměti £ k vizualizaci a případnému dalšímu zpracování v bloku £, který umožňuje využít všechny možnosti digitálních osciloskopů, včetně zapojení na vnější počítač, HARDCOPY a podobně. S výhodou lze k vizualizaci uloženého průběhu využít opět elektrooptický systém popisovaného zařízení, jak je naznačeno na výkrese čárkovaně. To tedy předpokládá zachovat stínítko u tohoto zařízení.In the region to which the electron beam is swept, with the speed set at the time base 2, the screen is replaced by ^a charge coupling element 2, i.e. substantially sensitive elements of the CCD-type integrated circuit, which is controlled by the control block 6. The electron beam is either intensely modulated by the amplified signal from the input amplifier 6 and then directly charges the individual capacities in this case the linearly charged charge coupling element 8 or is deflected according to the amplitude of the input signal 1 in the axis perpendicular to time sweeping to a matrix element 6 with a charge coupling. In the first case, a serial signal generated by this element 6 with a substantially slower waveform, the kiloherz region, is then processed in the signal processing block 6 by a conventional, inexpensive and accurate analogue-to-digital converter. In the latter case, the signal is directly evaluated digitally according to the coordinates of the affected sensitive elements of the charge coupling matrix element. In any case, the output of the signal processing block 6 is stored in the memory 6 for visualization and possible further processing in the block 6, which makes it possible to utilize all the possibilities of digital oscilloscopes, including connection to an external computer, HARDCOPY and the like. Advantageously, again, the electro-optical system of the described device can be used to visualize the stored course, as indicated in dashed lines in the drawing. This implies keeping the screen with this device.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for recording and sequentially providing electrical pulses comprising a nozzle, a focusing optics, a deflection system associated with a time base and an input signal amplifier, characterized in that in the region to which the electron beam is swept there is an element (5). (1) with a charge coupling, which is further connected, on the one hand, to the control block (6) of this element (5) and, on the other hand, via the signal processing block (8) to the memory (8)