Устройство для измерения длительности переходного процесса

Устройство для измерения длительности переходного процесса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель - повышение точности измерения длительности быстропротекающих процессов. Она достигается тем, что в устройство для измерения длительности переходного процесса , содержащее измерительный блок 1, триггеры 2 и 3, генератор (Г) 4 импульсов , элементы И 7 - 9, элемент ИЛИ 10 и счетчики (С) 13 - 15, введены Г 5 импульсов, элементы ИЛИ 11 и 12, счетчик 16 и делитель 6 частоты . В описании изобретения приведены математические зависимости измеряемых величин, из которых видно, что из результата измерения удается исключить частоту импульсов Г 4, что позволяет снизить требования к ее , долговременной стабильности, а увеличение измеряемой длительности переходного процесса в К раз позволяет во столько же раз снизить погрешность квантования из-за конечной ча стоты Г 5. Изобретение может быть использовано в информационно-измерительных системах для контроля динамических параметров линейных интегральных микросхем и для измерения длительности быстрых переходных процессов. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5))4 G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3725120/24-21 (22) 12.04.74 (46) 30.01.87. Бюл. ¹ 4 (72) Е.Г.Абаринов, Ю.А.Козусев, С.M.Íåêðàñoâ и А.И.Разин (53) 681.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 708507, кл. H 03 К 13/17, 03.05.77.

Авторское свидетельство СССР № 767966, кл. Н 03 К 13/17, 03,02.78. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО IIPOIIECCA (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель — повышение точности измерения длительности быстропротекающих процессов. Она достигается тем, что в устройство для измерения длительности переходного процес— са, содержащее измерительный блок 1, триггеры 2 и 3, генератор (Г) 4 им„„SU„„3287694 А I пульсов, элементы И 7 — 9, элемент

ИЛИ 10 и счетчики (С) 13 — 15, введены Г 5 импульсов, элементы ИЛИ 11 и 12, счетчик 16 и делитель 6 частоты. В описании изобретения приведены математические зависимости измеряемых величин, из которых видно, что из результата измерения удается исключить частоту импульсов Г 4, что позволяет снизить требования к ее, долговременной стабильности, а увеличение измеряемой длительности переходного процесса в К раз позволяет во столько же раз снизить погрешность квантования из-за конечной частоты

Г 5. Изобретение может быть использовано в информационно-измерительных системах для контроля динамических параметров линейных интегральных микросхем и для измерения длительности быстрых переходных процессов. 2 ил.

1287094

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для контроля динамических параметров линейных интегральных микро- 5 схем или для измерения длительности быстрых переходных процессов.

Целью изобретения является повышение точности измерения длительности быстропротекающих переходных про— цессов.

На фиг.l представлена структурная схема устройства для измерения длительности переходного процесса; на фиг.2 — временные диаграммы работы

f5 устройства.

Устройство для измерения длитель ности переходного процесса (фиг.l ) содержит измерительный блок 1, пер- 20 вый 2, второй 3 триггеры, первый 4 второй 5 генераторы импульсов, делитель б частоты, первый 7, второй 8, третий 9 элементы И, первый 10, второй 11, третий 12 элементы ИЛИ, пер- 25 вый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 счетчики.

Входная шина устройства соединена с входом измерительного блока 1, выход которого соединен со счетным вхо- 30 дом второго счетчика 14 и первым входом первого элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика 13, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ ll, первый вход которого соединен соответственно с выходом первого элемента И 7 и счетным вхо †. дом четвертого счетчика 16, выход которого соединен с объединенными меж- 40 ду собой вторыми выходами первого 2 и второго 3 триггеров, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И 8 и вторым входом третьего элемента И 9, первый вход которо- 45 го соединен с выходом второго генератора 5, выход третьего элемента И 9 соединен со счетным входом третьего счетчика 15, выход первого генератора 4 соединен со вторым входом пер- 50 вого элемента И 7 и через делитель 6 с первым входом второго элемента И 8, выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ 11, второй вход первого элемента ИЛИ 10 сое- 55 динен соответственно с установочными входами второго и четвертого счетчи— ков 14 .и 16,. с первым входом первого триггера 2, с управляющей шиной устроиства и первым входом третьего элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика

13, выход третьего элемента ИЛИ 12 соединен с первым входом второго триггера 3, выход первого триггера 2 соединен с первым входом первого элемента И 7.

Устройство работает следующим об- разом.

Импульсом начала измерения, поступающим на управляющую шину устройства (фиг.2а), первый триггер 2 устанавливается в единичное состояние, а триггер 3 в нулевое состояние и обнуляются счетчики 13, 14 и 16.

Выходной сигнал измерительного блока 1 принимает значение логической единицы при выходе напряжения переходного процесса из зоны сравнения (фиг.2 6).После срабатывания триггера

2 открывается первый элемент И 7, а элементы И 8 и 9 закрыты нулевым потенциалом с единичного выхода триггера 3. Импульсы с выхода первого генератора. 4 через открытый элемент

И 7 (фиг.! ) поступают на счетные входы счетчиков 13 и l6. При поступлении М импульсов в счетчик 16 последний переполняется и импульс переполнения с выхода этого счетчика ус- танавливает в нулевое состояние триггер 2 и в единичное состояние триггер 3 (фиг.2q). Счетчик 13 обнуляется каждый раз сигналом с выхода измерительного блока 1 (фиг.2 ) при вхождении сигнала в зону сравнения.

К моменту переполнения счетчика

16, в счетчике 13 будет записан код

N, который пропорционален времени

Т1 — емли °

Емкости счетчиков 13 и 16 выбираются одинаковыми из условий о Ир тъак 1» где N — емкость счетчиков 13 и 16;

t, — максимальная измеряемая длительность переходноro процесса;

f, — частота импульсов гене 1 ратора 4.

Таким образом, счетчик 16 заполнится через время Т после начала переходного процесса

Т

В момент переполнения счетчика 16 в счетчике 13 будет записан код Б соответствующий времени от момента

)287094 последнего обнуления счетчика 13, т.е. от момента последнего вхождения в зону "норма исследуемого переходного процесса до момента времени Т (фиг.26)

5 где t „— измеряемая длительность переходного процесса.

От импульса переполнения счетчика

16 срабатывают триггеры 2 и 3, при этом триггер 2 переходит в нулевое состояние, закрывая тем самым элемент И 7, а триггер 3 переходит в единичное состояние, при этом откры-" ваются элементы И 8 и 9. Импульсы с генератора 4 через делитель 6, элементы И 8 и ИЛИ 11 поступают на счетный вход счетчика 13, а с выхода второго генератора 5, через элемент И 9— на счетный вход счетчика 15. Триггер 20

3 находится в единичном состоянии до заполнения счетчика 13, импульс переполнения которого через элемент

ИЛИ 12 переводит триггер 3 в нулевое состояние. Процесс измерения на этом заканчивается, при этом элементы И 8 и,9 были открыты в течение времени

No — N

Т = -- — --1 =K,t

Р K и и

1 где К вЂ” коэффициент деления делителя 6.

За это время в счетчик 15 поступает число импульсов

2 2 2 и (2 где f — частота генератора 5. Из ука-35 занного выражения видно, что из результата измерения удается исключить частоту f, что позволяет снизить требования к долговременной стабильности частоты f генератора 4. 40

Увеличение длительности йи в К раз позволяет во столько же раз снизить погрешность квантования из-за конечной частоты Х

Формула изобретения

Устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее первый генератор импульсов, пер- 50 вый, второй, третий элементы И, первый, второй, третий счетчики, изме4 рительный блок, первый, второй триггеры, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, первый вход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика и выходом измерительного блока, вход которого соединен с входной шиной устройства, управляющая шина соединена соответственно со вторым входом первого элемента ИЛИ, с установочным входом второго счетчика и первым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, единичный выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения длительности бы, стропротекающих процессов, в него введены второй генератор импульсов, второй, третий элементы ИЛИ, четвертый счетчик и делитель частоты, вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, выход делителя частоты соединен со вторым входом вто» рого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и счетным входом четвертого счетчика, выход переполнения которого соединен со вторым входом первого триггера и с первым входом второго триггера, единичный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, выход третьего элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, установочный вход четвертого счетчика соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход третьего элемента

ИЛИ подключен ко второму входу второго триггера.

1287094 а-К

У1/К

Составитель В.Котов

Редактор К.Волощук Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 7714/49 Тираж 371 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул.Проектная, 4