• Перевод аналогового входного сигнала в цифровую формупозволяет автоматизировать не только процесс регулировки, но и процесс измерения и обработки сигнала.

Наиболее просто цифровая обработка сигнала реализуется в этих осциллографах, так как дискретизация сигнала во времени лежит в основе принципа действия стробоскопического преобразователя. В цифровом преобразователе АЦП проводится квантование сигнала только по уровню, результаты преобразования обрабатываются встроенным микропроцессором или внешней ЭВМ. Структурная схема стробоскопического осциллографа с дополнительным устройством цифровой обработки представлена на рис. 3.8.

Рис. 3.8. Структурная схема стробоскопического осциллографа с цифровой обработкой результатов измерений.

Аналоговый ступенчатый сигнал со стробоскопического преобразователя поступает на коммутатор канала Y и одновременно на аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Запуск АЦП осуществляется синхроимпульсами, поступающими с блока стробоскопической развертки и совпадающими с моментами стробирования входного сигнала. Синхроимпульсы поступают также на счетчик, фиксирующий номер импульсов относительно начала анализа. Значение каждой выборки сигнала преобразуется в цифровой код, а число, накапливаемое на счетчике, указывает номер выборки относительно начала формирования цифрового расширенного сигнала. Сброс счетчика осуществляется в конце цикла формирования. Номер выборки является адресом записанного ЭВМ значения выборки. Кроме того, в ЭВМ предаются значения установленных на осциллографе масштабных коэффициентов: по оси X – шаг считывания, по оси Y – коэффициент передачи стробоскопического преобразователя. ЭВМ производит обработку цифровой информации, определяя параметры сигнала (амплитуду, длительность и т.д.), а при необходимости и преобразование его формы – выбор масштаба, усреднение, выделение из шума и т.д. Устанавливая на изображении сигнала два курсора можно измерять как амплитудные, так и временные характеристики сигнала между эаданными метками в цифровом коде. В программируемых осциллографах возможно получение таких характеристик сигнала как спектр сигнала, а для случайных сигналов графики законов распределения вероятности и его численных характеристик.

Обработанная по заданной программе цифровая информация поступает с ЭВМ на осциллограф после преобразования в аналоговую форму в цифро-аналоговых преобразователях (ЦАП), откуда поступает на коммутатор каналаY. Таким образом, на экране ЭЛТ можно одновременно наблюдать как исходный сигнал, так и результат его обработки. Результат измерения в цифробуквенной форме выводится на цифровое табло либо непосредственно на экран ЭЛТ.

Возможно использование АЦП в качестве встроенного блока ЭВМ, пример обработки случайного сигнала приведен в приложении.

Цифровые осциллографы имеют следующие достоинства:

1) Запоминание и хранение информации.

2) Обработка информации о сигнале по заданной программе в вычислительном устройстве.

3) Автоматизация процесса измерения.

4) Представление информации как на цифровом табло, так и в виде графиков на экране ЭЛТ или мозаичном экране.