超小型示波器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超小型示波器，特别是一种利用电子式量程转换开关转换Ｙ轴衰减器和Ｘ轴扫描速度量程的示波器，属于电子测量仪器领域，其电子式量程开关由ＣＭＯＳ双向模拟开关和ＣＭＯＳ八进制计数分配器构成，并采用发光二极管做量程指示元件，该示波器不仅适用于外出检修设备和电子电路调试，还适用于其他科研、教学试验、其优点是转换量程时无噪音，用发光二极管作指示元件，直观醒目，而且量程转换采用电子开关，便于进一步集成化，缩小体积。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用电子式量程转换开关转换Y轴衰减器和X轴扫描速度量程所制成的超小型示波器，属于电子测量仪器领域。现有的超小型示波器，其Y轴系统和X轴系统的量程转换均采用机械式转换开关，有的采用旋转式的波段开关，靠旋钮转动金属柄，带动波段开关的滑动金属片和固定金属片接触，以达到转换量程的目的。还有的采用拨动式的波段开关，如一九八四年第五期《无线电》发表的张建民的文章《超小型示波器》中所述的，该机Y轴衰减器和X轴扫描速度的转换结构均采用此种拨动式的波段开关。这种机械式量程转换开关，其不足之处是转换时有机械噪声，触点易产生火花，烧蚀氧化，造成接触不良；如遇旋钮旋柄间错位，或拨杆与金属片磨损错位，会给观察和测量带来误差。本技术的目的是制作一种采用电子式量程 转换开关 转换Y轴衰减器量程和X轴扫描速度量程的超小型示波器。它与现有的超小型示波器所不同是量程转换开关 完全采用电子式，转换量程时无机械噪声，而且每转换一个量程，该量程的指示发光二极管就会发亮，告诉操作人员现在量程开关所处在的位置。这种采用电子量程转换开关 的示波器，其另一个特点是设计仪器板面比较灵活，可根据需要将量程指示发光二极管排成圆形，条形或其他开关。采用电子开关 的示波器，其所用全部元件均为电子元件，这样就更容易和其他有关 电路再集成在一起，进一步缩小体积。本技术的目的是这样实现的在该示波器的Y轴衰减器和X轴扫描发生器的量程转换部分采用了电子量程转换开关，该开关由开关控制器控制动作，控制信号是通过时钟信号发生器产生的，为了操作者方便使用还设置了量程显示电路，上述几部分电路相互配合，就构成一种体积小，量程转换无噪声的超小型示波器。 附图说明图1是本技术的整机电路原理框图图中.〔1〕Y轴预衰减网络；〔2〕Y轴输入保护电路；〔3〕Y轴衰减器；〔4〕Y轴电子量程转换开关；〔5〕Y轴前置放大器；〔6〕Y轴放大器；〔7〕垂直移位电路；〔8〕Y轴量程控制按钮；〔9〕Y轴电子量程转换控制器；〔10〕Y轴量程指示器；〔11〕专供量程转换用的时钟发生器；〔12〕X轴量程控制按钮；〔13〕X轴电子量程转换控制器；〔14〕X轴量程指示器；〔15〕X轴扫描发生器；〔16〕X轴电子量程转换开关，〔17〕X轴缓冲器；〔18〕X轴放大器；〔19〕水平移位电路；〔20〕X轴扫描速度微调；(21)X轴扫描同步电路；(22)示波器亮度聚焦控制电路；(23)X轴扫描速度定时电容。图2是超小型示波器用于转换X轴扫描速度量程的电子量程转换开关结构原理电路图。图3是超小型示波器用于转换X轴扫描速度量程的电子式量程转换开关 结构原理电路图。以下结合附图对本技术作详细说明如附图所示，本技术的超小型示波器，是由Y轴衰减器、X轴扫描发生器、亮度调节、聚焦调节、电源、放大器等电路构成的，它具有一般示波器的功能和应具备的特点，同时它的与众不同在于其Y轴衰减器的量程转换采用Y轴电子量程转换开关〔4〕，这种电子式量程转换开关是采用CMOS双向模拟开关组成的电子开关 阵列，通过配备的Y轴电子量程转换控制器〔9〕，这种CMOS八进制(十进或十二进)计数分配器来控制开关的导通、截止编码状态。同时为了实现这个目的，还需专门设计一个量程转换用的时钟发生器〔11〕，产生一个周期为1秒左右的计数脉冲，在时钟发生器〔11〕的输出端和CMOS八进制(十进制或十二进制)计数分配器的输入端之间连接一只控制按钮〔8〕，通过改变接通控制按钮〔8〕时间的长短，来改变CMOS八进制(十进或十二进)计数分配器的输出状态，由于CMOS八进制(十进或十二进)计数分配器的状态输出端和Y轴电子量程转换开关〔4〕的控制输入端相连，并且通过限流电阻2与Y轴量程指示器〔10〕相连，于是改变了由CMOS双向模拟开关组成的电子开关阵列－－－Y轴电子量程转换开关〔4〕的导通，截止编码状态，就可以实现量程转换的目的。相应的哪一路CMOS双向模拟开关被导通，那么哪一路的Y轴量程指示器的发光二极管就会被点亮，对于X轴扫描速度的量程转换也同样采用了与Y轴衰减器相同的结构，设有X轴电子量程转换开关〔16〕、X轴电子量程转换控制器〔13〕、X轴量程控制按钮〔12〕、X轴量程指示器〔14〕和量程转换时钟脉冲〔11〕等电路，具有同Y轴衰减器量程转换开关 电路中亭应电路同样的结构和功能，工作原理也类似，不再多述。本技术中的X轴量程指示器〔14〕和Y轴量程指示器〔10〕均采用发光二极管阵列构成，而X轴量程转换控制按钮〔12〕和Y轴量程控制按钮〔8〕可以是触摸开关、轻触开关、复位开关 及微动开关。为了减少CMOS双向模拟开关的用量，本技术对现有的Y轴衰减器〔3〕电路进行了相应的改动，由传统的π式、Γ式衰减网络，变成了电阻、电容分压式衰减衰络。为了保护CMOS双向模拟开关以及Y轴前置放大器〔5〕，不被误接的输入高压(如市电220V交流电压)击穿，在输入电路中插入一个101的预衰减网络〔1〕，通过它先将输入的电压减十倍，然后再加至衰减器两端。并且在衰减器两端接入了一条由两只背靠背串接的稳压二极管支路，构成一个输入过压保护电路〔2〕。电子量程转换开关 可以是单一方向型的。也可以用CMOS可逆计数器和BCD－－－十进制译码器来代替CMOS八进(十进或十二进)计数分配器构成量程转换控制器。这时要采用两只控制按钮(双刀双掷式)，一只做量程增加时用，一只做量程减少时用，即而变成了双向型电子式量程转换开关。以上是本技术有关的技术特征，除上述特点以外，其余电路结构，如亮度调节、聚焦调节、X轴移位、Y轴移位、X轴扫描发生器、X轴放大器、Y轴前置放大器、Y轴放大器、电源电路、示波管电路，均和现有的超小型示波器相对应电路部分大致相同，但某些地方也做了改进，如Y轴前置放大器之后增加了一级高速集成运放与末级放大器一起共同担任Y轴放大。电源部分带稳压输出的直流电压均采用了三端集成稳压器。X轴扫描发生器采用了时基集成电路等。实施例根据本技术原理制作的一种超小型示波器 的典型例子是该机采用一英寸示波管作显示器件。其主要技术指标Y轴输入阻抗1MΩ。Y轴带宽10HZ－－1MHZ。Y轴衰减器量程分为每格0.5V、0.1V、0.2V、0.5V、1V、2V、5V、10V共八档，用电子量程转换开关转换。X轴扫描速度量程分为每格3ms、1ms、0.3ms、0.1ms、30μs、10μs、3μs、1μs共八档，用电子量程开关转换。整机体积为170(宽)×150(深)×65(高)mm。整机重量小于1kg。本技术的优点是该示波器采用电子式开关转换量程，无机械噪声，量程指示直观醒目。量程指示器可以设计成多种形状。量程转换开关均采用电子元件，便于进一步实现高集成化，缩小体积，方便使用。权利要求1.一种超小型示波器，由Y轴衰减器、X轴扫描发生器、亮度调节、聚焦调节、电源、放大器等电路构成，其特征在于Y轴衰减器的量程转换采用Y轴电子量程转换开关、并配有Y轴电子量程转换控制器、Y轴量程控制按钮和Y轴量程指示器；X轴扫描速度的量程转换采用X轴电子量程开关，并配有X轴电子量程转换控制器、X轴量程控制按钮、X轴量程指示器；在X轴和Y轴量程转换电路中同时都接有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超小型示波器，由Ｙ轴衰减器、Ｘ轴扫描发生器、亮度调节、聚焦调节、电源、放大器等电路构成，其特征在于Ｙ轴衰减器的量程转换采用Ｙ轴电子量程转换开关［４］、并配有Ｙ轴电子量程转换控制器［９］、Ｙ轴量程控制按钮［８］和Ｙ轴量程指示器［１０］；Ｘ轴扫描速度的量程转换采用Ｘ轴电子量程开关［１６］，并配有Ｘ轴电子量程转换控制器［１３］、Ｘ轴量程控制按钮［１２］、Ｘ轴量程指示器［１４］；在Ｘ轴和Ｙ轴量程转换电路中同时都接有一个量程转换用时钟发生器［１１］；而Ｘ轴量程指示器［１４］和Ｙ轴量程指示器［１０］均采用发光二极管阵列构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：晋云涛，
申请(专利权)人：晋云涛，晋崇生，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]