ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАТОР ОДНОКРАТНЫХ СИГНАЛОВ

Полезная модель относится к цифровым регистраторам формы однократных электрических сигналов напряжения наносекундного диапазона длительностей.
Известны цифровые осциллографы, основанные на аналого-цифровом преобразовании электрических сигналов напряжения как в режиме реального времени при регистрации однократных сигналов, так и в режиме регистрации периодических сигналов [1].
В этих осциллографах частота дискретизации в режиме реального времени значительно меньше, чем в режиме регистрации периодических сигналов (эквивалентная частота дискретизации). Так, в осциллографе [1] (прототип) эквивалентная частота дискретизации (200 ГГц) в 10-20 раз больше, чем в режиме реального времени (10 ГГц -20 ГГц).
Недостатком прототипа является низкая частота дискретизации при регистрации однократных сигналов в режиме реального времени.
Техническим результатом полезной модели является повышение частоты дискретизации при регистрации однократных сигналов.
Технический результат достигается тем, что цифровой регистратор однократных сигналов, содержащий цифровой осциллограф периодических сигналов, дополнительно содержит аналоговую линию задержки, усилитель сигналов, буферный усилитель, первый и второй диоды, причем катод первого диода соединен с катодом второго диода и началом аналоговой линии задержки, конец которой соединен со входом усилителя сигналов, выход усилителя сигналов соединен с анодом второго диода и входом буферного усилителя, выход буферного усилителя соединен со входом цифрового осциллографа периодических сигналов, а анод первого диода является входом регистратора.
Схема регистратора представлена на чертеже. Принятые обозначения:
1 - аналоговая линия задержки, например, коаксиальный высокочастотный кабель.
2 - усилитель сигналов.
3 - второй диод.
4 - первый диод.
5 - буферный усилитель.
6 - цифровой осциллограф периодических сигналов.
Устройство содержит аналоговую линия задержки 1, время задержки сигнала которой больше длительности регистрируемого однократного сигнала приблизительно в 2 раза, усилитель сигналов 2, коэффициент усиления которого компенсирует потери в аналоговой линии задержки, второй диод 3, препятствующий поступлению входного сигнала регистратора на выход усилителя сигналов 2, первый диод 4, препятствующий прохождению сигнала с выхода усилителя сигналов 2 через второй диод 3 на вход регистратора, буферный усилитель 5 с высоким входным сопротивлением и единичным коэффициентом усиления, служащий для развязки схемы от входа цифрового осциллографа периодических сигналов 6.
Устройство работает следующим образом
В случае регистрации сигналов положительной полярности входной однократный сигнал поступает на анод второго диода 4 и далее циркулирует по цепи: аналоговая линия задержки 1 - усилитель сигналов 2 - второй диод 3, превращаясь в периодический на время его регистрации в цифровом осциллографе периодических сигналов 6.
В случае регистрации входных сигналов отрицательной полярности необходимо изменить полярность включения диодов 3 и 4. Таким образом цифровой осциллограф 6, работая в режиме регистрации периодических сигналов с эквивалентной частотой дискретизации приблизительно в 10 раз большей, чем частота дискретизации этого осциллографа в режиме реального времени, позволяет регистрировать однократный сигнал наносекундного диапазона длительностей, что эквивалентно увеличению частоты дискретизации входного однократного сигнала при работе в режиме реального времени, что позволяет более точно зарегистрировать форму входного однократного сигнала.
После вывода результатов регистрации из цифрового осциллографа, например, в компьютер для дальнейшей обработки, регистратор выключается, циркулирующий сигнал пропадает и после последующего включения регистратора он готов к регистрации следующего входного сигнала. Вместо выключения регистратора для возврата его в исходное состояние можно лишь закоротить выход аналоговой линии задержки на короткое время, необходимое для прекращения циркуляции сигнала в аналоговой линии задержки.
Источники информации:
1. «Осциллограф WP 7300A», фирма LeCroy. http://printsip.ru/cgi/shop/item/WP_7300A