Устройство для измерения временного положения и длительности импульса

Устройство для измерения временного положения и длительности импульса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА по авт. св. № 924655, отличающееся тем, что, с целыд повышения точности измерения. 1введены дифференцирующий блок, коммутирующий блок и первый и второй фильтры, выход каждого из которых подключен соответственно к дополнительному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго фильтров соединены с первым и вторым выходами коммутирующего блока соответственно, вход которого через дифференцирую .щий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) G 04 F 10 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 924655 (21) 3435372/18-21 (22) 07.05.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) Л.H. Марков и A.B., Мамонов (53) 621.317 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 924655 G 04 F 10/00, 1980. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ИМПУЛЬСА по авт. св. Р 924655, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены дифференцирующий блок, ком-! мутнрующий блок и первый и второй фильтры, выход каждого из которых подключен соответственно к дополнительному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго фильтров соединены с первым и вторым выходами коммутирующего блока соответственно, вход которого через дифференцирующий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения °

1061102

Изобретение относится к импульсной. технике и может быть использовано в радиотехнических устанавках различНого назначения, в частности н электрорадиоиэмерительной технике и н системах автоматического слежения за временными параметрами импульсных сигналов.

Известно устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второй 10 элементы совпадения, на первые входы которых подается измеряемый импульс, дифференциальный и суммарный детекторы, первые входы которых соединены с выходом первого элемента )5 совпадения, а вторые входи соединены с выходом второго. элемента совпадения, вычитающий блок, вход которого соединен с выходом суммарного детектора, первый и второй блоки управления, входы которых. соединены соответственно с выходами дифференциального детектора и вычитающего блока, а выходы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков временной задержки, на второй вход первого из которых подается тактовый импульс, .первый и второй генераторы, полустробов, первые входы которых соединены соответственно с ныходами первого и второго блоков переменной задержки, выход первого генератора полустробов соединен с нторым входом первого элемента совпадения и. вто- З5 рым входом второго блока переменной задержки, а выход второго генератора полустробов соединен с вторым входом второго элемента совпадения (1) .

Однако в известном устройстве 40 при измерении длительностИ импульса на точность оценивания существенное влияние оказывает крутизна фронтов импульса, особенно если их длительность превышает длительность 45 полустробов. Этот же фактор, хотя и в меньшей степени, оказывает влияние и на точность измерения временного положения импульса. При растянутых фронтах полустробы плавают, 5р что приводит к значительному увеличе нию флюктуационной составляющей ошибки измерения и длительности и временного положения импульса.

Целью изобретения является увеличение точности измерения временного положения и длительности импульса с непрямоугольными фронтом и спадом.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второй элементы совпадения, на первые входы которых подается измеряемый импульс, дифференциальный и суммарный детекторы, первые входы которых 65 соединены с выходом первого элемент совпадения, а вторые входы соединены с выходом второго элемента совпадения, вычитающий блок, вход которого соединен с выходом суммарного детек тора, первый, и второй блоки управления,. входы которых соединены соответственно с выходами дифференциального детектора и вычитающего блока, а выходы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков переменной задержки, на второй нход первого из которых подается тактовый импульс, первый и нторой генераторы полустробов, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков переменной задержки, выход перного генератора . полустробов соединен с вторым входом первого элемента совпадения и вторым входом второго блока переменной задержки, а выход второго генератора полустробов соединен с вторым входом второго элемента совпадения, введены дифференцирующий блок, коммутирующий блок и дна фильтра, выход каждого из которых подключен соответственно к дополнительному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго фильтров соединены с первым и вторым выходами коммутирующего блока соответственно, вход которого через дифференцирующий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 элементы:совпадения, дифференциальный детектор 3, первый блок .

4 управления, первый блок 5 переменной задержки, первый 6 и второй 7 генераторы полустробов, суммарный детектор 8, вычитающий блок 9, второй блок 10 управления, второй блок

11 переменной задержки, дифференцирующий блок 12, коммутирующий блок

13, первый 14 и второй 15 фильтры.

Выходы перваго 4 и второго 10 блоков управления являются соответственно первым и вторым выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

На первые входы элементов совпадения 1 и 2 и вход дифференцирующего блока 12 подается измеряемый видеоимпульс, следующий, как и тактовые синхроимпульсы, с периодом повторения Т, и на вторые входы элемен-. тов 1 и 2 -соотвестненно перный и второй полустробы с генераторов 6 и 7 полустробов. На выходах элементов совпадения 1 и 2 выделяются импульсы совпадения 2„с, и ис, по длительности равные перекрытию пло1061102 щадей соответственно первого полу.л строба <„с, с фронтом, а второго полустроба с - co спадом измеряемого импульса 2„ . Первый <:„ и втол рой <,pc< импульсы совпадения подаются на входы дифференциального 3 и суммар- ного 8 детекторов, где вырабатываются постоянные напряжения (соответст-т венно U„ è 3, пропорциональные длительностям импульсов совпадения и л и incg . На выходе диффереици- 10 альйого детектора 3 имеет место нап ряженке U< = U — У2, которое поступает на вход блока 4 управления.

На выходе суммарного детектора 8. имеет место напряжение UE = Ut + U2- ° 15

Для обеспечения нечетной симметрии дискриминационной характеристики суммарного канала (канала управления вторым полустробом) напряжение U подается на вычитающий блок 9, где из него вычитается напряжение U 0 „ равное половине U> Ä т.е. напряжению, максимально возможному при полном совпадении первого и второго полустробов с измеряемым импульсом, или, что то же самое, равное П щ, когда измеряемый импульс своим фрон- том делит первый полустроб, а спадом — второй.полустроб пополам, т.е, л л

Таким 30

> "nc7 обРазом U Zq 2 Ug ox 3Е Ф< „С блока 9 напряжение U> = U< + U< — Ugg подается на вход блока 10 управления., Блоки 4 и 10 управления вырабатыва- M ют напряжение выл 1 " "Вы;, пропорциональные соответственно временному запаздыванию первого полустроба относительно тактового импульса и времечному рассогласованию 4{} между первым и вторым полустробами, сопровождающими фронт и спад измеряе-. мого импульса, т ° е. пропорциональное длительности импульса. Напряжения вых1 H пвых одновременно упРавляют 4g блоками 5 и 11 переменной задержки которые определяют временные положения первого и второго полустробов и формирует импульсы U q U запускающие генераторы б и 7 полустробов соответственно таким образом, чтобы полустробы постоянно отслеживали: первый - фронт, а второй спад измеряемого импульса. Длитель» л ность полУстРобов (, ace и < ace опРеделяется корректирующими напряжения» ми U9 и Ugg формируемыми из импульсов дифференцирования входного видеосигнала. Импульс ь формируется дифференцированием фронта, а импульс < - спада входного импульса. 60

Нормированные импульсы. Lp и я, полученные усилением и ограничением в блоках 12 и 13 иэ импульсов ag u (,2 сглаживаются, в результате чего на выходах фильтров 14 и 15 имеют место найряжения U < и Uq . Сравне ние этих напряжений с напряжениями в генераторах б и 7 соответственно формируют первый и второй полустробы.

Таким образом, канал управления первым стробом представляет собой традиционный дискриминатор, формирующий сигнал ошибки UCO<. к к разность напряжений от совпадения перri и. вого 4 pcs и второго < ncaa полустробов с измеряемым импульсом 8я ..Сигнал ошибки измеряется при фиксирОванном положении второго полустроба, когда спад измеряемого импульса делит его на две равные части. В этом случае при отсутствии совпадения первого полустроба с измеряемым импульсом напряжение

{}Со4 {}4 О< Ъ г Ъ =7 (1М>

Если же фронт измеряемого импульса делит первый полустроб также как две.равные части, то

Напряжение U равно напряжению детектора 3 или детектора 8 при полном совпадении полустроба с иэмеряемыМ импул:ьсом, т.е. <огда :„» c >«

net а 1

1 1!2 } истаю UKrnox = 0Ф.

Канал управления вторым полустробом представляет собой сумматор напряжений 0я и U . Для получения нечетной характеристики из суммы U +

+U вычитается напряжение 1} о, пропорциональное длительности импульса совпадения n„ i = 1,2.

n . " с», 2

Сигнал ошибки 11Со на выходе детектора 8 измеряется при фиксированном положении полустроба, когда измеряе« ьый импульс делит его на две равные

< части, т.е. U4 = «> U+. Тогда при отсутствии совпадения второго полустроба с измеряемым импульсом

Uy,=U+Оу,-U= — U+ 0

СО. g ° Xo g щ

UXO 2 Uhl+ 0 Ulm 1Umi а при полйом совпадении второго полустроба

« ф с 07 1 2 Z0 (}М, а — Ъ» ==2 "о} + 4а — "М =.в,("-

В случае, когда спад измеряемого импульса делит и второй полустроб пополам, напряжение ф

Ю 4

° (}са = (}, + Uq, — Ugg - U +

+яПФ Ufo Пм+ U {}м

Я .Я ®

1061102

Ф

Составитель В. Чижов

Редактор Л. Веселовская Техред М.Кос:тик Корректор A- Тяско

Заказ 10037/49 Тираж 411

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При отсутствии совпадения хотя бы одного полустроба с измеряемым импульсом система оказывается разомкнутой по входному воздействию. Для обеспечения ее работы необходимо предварительное наведение установкой начальных условий блоков управления

4 и 10, причем достаточно совместить любой полустроб с измеряемым импульсом, и полустробы автоматически захватят фронт и спад входного видеосигнала. Выходные напряжения Б д

1 и Бэн, несут информацию о временном запаздывании входного импульса относительно тактового и длительности измеряемого видеоимпульса.

Таким образом, перестройка (коррекция) длительности полустробов в процессе измерения выходными напряжениями фильтров 14 и 15 позволяет получить в данном устройстве выигрыш в точности измерения временного запаздывания и длительности входного видеоимпульса.