Измеритель временных параметров импульсов

Измеритель временных параметров импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Из.меритель временных параметров импульсов содержит дифференцирующий элемент 1, элементы 2, 3 задержки, диоды 4, 5 эле.мент НЕ 6, ключи 7-11, избирательны фи.чьтр 12, фазовращате,ти 13, 14, су.мматоры 15. 16, нуль-органы 17, 18, измерители 19, 20 и генератор 21 всномогательного синусоил.;;льного иаиряжения. Изобретение иовышяст точность измерения. 2 и,т. ОР o со ;о 00 О5 Фиг,.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ($!7 4 01 R 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) :.1 )

»Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3953832/24-21 (22) 18.09.85 (46) 15.07.87. Бю,ь № 26 (72) В. В. Волокин и Л. II. Троiимец (53) 621.3 7.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 381040, кл. (i 01 R 25/04, 197!. .Авторск<н свидетель тво СС(Р

Л0 990749, кл. 4 04 Г 10/00, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1323986 д1 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЪ!Х 11ЛРАMETPOB ИМПУЛЬСОВ (57) Измеритель врсменныx параметров импульсов содержит дифферен пирующий элемеHT 1, элементы 2, 3 задержки, диоды 4, 5 элемент HE 6, ключи 7--11, избирательный фильтр 12, фазовращатели 13, 14, сумматоры 15. 16, нуль-органы 17, 18, измерители 19, 20 и генератор 21 вспомогательного синусои; льного напряжения. Изобретение повыьиаст точность измерения. 2 ил.

1323986

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано при измерении временных параметров периодических и м п ул ьсов.

Цель изобретения — — повышение точности измерения временных параметров импульсов.

На фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Измеритель содержит дифференцирующий элемент 1, элементы 2 и 3 задержки, диоды 4 и 5, элемент 6 НЕ, первый 7 и второй 8 дополнительные ключи, первый 9 и второй 10 основные клн>чи, третий дополнительный ключ 11, избирательный фильтр

12, фазовращатели 13 и 14, сумматоры 15 и 16, нуль-органы 17 и 18, измерители 19 и 20 и генератор 21 вспомогательного синусоидального напряжения, выход которого соединен с первыми входами сумматоров 15 и 16 непосредственно, а с вторыми — — через третий дополнительный ключ 11, избирательный фильтр 12 и фазовращатели 13 и 14 соответственно, причем выходы cóмматороB соединены соответственно с первыми входамл первого 9 и второго 10 основных ключей, выходы которых подключены к входам нульорганов 17 и 18, сигнальные входы ключей 7 и 8 соединены с входом дифференции!>уюн«его элемента 1 и являются входом устройства, выход элемента 1 соединен с входами элементов 2 и 3, выходы которых соединены соответственно с анодом и катодом диодов и 5, катод и анод которых соединены со«>гветственно с управляющими входами ключей 7, 9 и 11 и входом элемента 6 НЕ, выход которого соединен с управляю1цими входами ключей 8 и 10, выходы ключей 7 — 10 соединены соответствешю с входами измерителей 19 и 20 и нуль-органов 17 и 18.

Измеритель работает следуюп«илl образом.

На вход элемента 1 и первого 7 и второго 8 дополнительных клю«ей поступают измеряемые импульсы с входной шины с частотой следования f,=17 Т,. На «1ых«>з«е элемента 1 формируют положительные и отрицательные импульсы, соответс гнуloll«H переднему и заднему фронтам измеряемого пмпул«>са. Через элементы 2 и 3 импульсы поступак>т на диоды 4 и 5. Положит«. IhlI«lc импульсы после диода 4 поступают llà управляющие входы к.«к>чей 7, 9 и 11. Отриця1сльные импульсы, снимаемые с выхода диг>да 5 и элемента 6 HF, поступают на ключи 8 и !0.

Синусоидальное U„„. вспомогательное напряжение с частотой следования f„„, снимаемое с выхода генератора 21, поступает па сумматоры 15 и 16 и вход ключа 11, В ключе 11 эго напря;кение стробируется положительными импульсами с частотой следования, На выходе ключа 11 формируется синусоидяльное напряжение U„!() с частотой следования 1„низкой частоты. Причем частоты (,, / „., 1„,, взаимно зясинхронизированы и связаны соотноп«ением где М вЂ” количество целых периодов Т„,= .=1/f„„, которое укладывается в периоде Т-,= /),-.

Сформированное синусоидальное напряжение Ь, фильтрук>т фильтром 12 и подают через фазовращатели 13 и 14 на другие входы сумматоров 15 и 16, где суммируют с синусоидальным напряжением !7„„, подаваемым с генератора 21.

На вых«>де первого дополнительного клю l3 7 формиру«QT постоянные напряжения, соответствуlоlцие В1>еменHQH позиции поло>кительного импульса относительно измеряемого, на выходе первого основного K;Iloча 9 формируют лгновенное значение просуммировянно«о напряжения в сумматоре 15 в мамеHTh! времени стробирования. В установивп«е vicH режиме его компенсируют до нх, lя.

На выходе Второ! дополнительного ключа 8 формируют постоянное напряжение, соответствующее временной позиции отрицательного импульса относительно измеряемого. На выходе второго основного ключа 10

25 формируются мгновенные значения просуммированного напряжения в сумматоре 16 в моменты времени стробирования. В устаIIoBHBIlIc31cH ре>киме измерения его компеHсируют до пу,«я. Постоянные напряжения после ключей 7 и 8 измеряют измерителями 19 и 20.

Суп«ность реализации изобретения состоит в компенсации на выходах основных к!«o«CH!) и 10 в моменты времени их срабатывания мгновенных значений синусоидального напряжения высокой частоты с частотой следования /„.„. и снимаемого с генератора 2! мгновенными значениями сформированного синусоидального напряжения низкой частоты с частотой следования (, и сни40 маемого с выходов фазовращателей !3 и 14.

Возможность такой компенсации следует из того, что B последовательные моменты времени и, Т, срабатывания ключей м. новенные значения низкочастотного напряжения и вспомогательного равны между собой

45 и противоположны по знаку. !

«I, cc r ll с

« i 1! ., Г, +. +,,- III 2.—, е

1 I! « оП II Tc + I+r! 1 (7)

Напряжение UI„„(t) в моменты времени и Т, равно

U ï Т,) =U e " ""

Видно, что мгновенные значения напряжения U„(nT,) и U„,(пТ,) при U„„I=UÄ paB«IBI между собой и противоположны по знаку.

На фиг. 2а показано вспомогательное напряжение U„„(f), которое стробируется импульсами малой . «лительности с частотой

1323986

f,. Ha фиг. 2а пунктирной линией показана огибаюгцая сформированного низкочастотного напряжения U„(t). На фиг. 2в показано напряжение U„(t), которое сдвинуто по фазе в фазовращателе на 180 относительно напряжения, которое указано на фиг. 2а (пунктирная линия). На фиг. 2г показана сумма этого сдвинутого напряжения с вспомогательным напряжением. В моменты времени стробирования выделяются и запоминаются мгновенные значения этой суммы (фиг. 2д).

Если сдвигать по фазе и изменять амплитуду сформированного низкочастотного напряжения (фиг. 2в) относительно преобразованного напряжения низкой частоты (фиг. 2а, пунктирная линия), то наступит такой момент, когда мгновенные значения просуммированного напряжения (фиг. 2г) будут равны нулю в моменты стробирования.

Это означает, что мгновенные значения компенсируемого напряжения равны мгновенным значениям компенсирующего напряжения. Для осуществления компенсации в моменты стробирования мгновенные значения компенсирующего и компенсируемого напряжений должны быть противоположными по знаку. В предлагаемом устройстве этого достигают сдвигом компенсирующего напряжения по фазе на л в фазовращателях 13 и 14 в при перестройке их для достижения компенсации. Задачу сдвига можно быть бы решить инвертором, но фазовращатель необходим для еще одной компенсации — запаздывания низкочастотного напряжения в цепях формирования.

Таким образом, выполнив задачи компенсации запаздывания и сдвига на л, каждый фазовращатель обеспечивает такое фазовое соотношение разночастотных и равных по амплитуде напряжений на входах сумматоров 15 и 16, что в момент стробирования указанные напряжения взаимно компенсируются и мгновенное значение их суммы равно нулю, а это приводит к повышению точности всего устройства вследствие исключения ряда погрешностей умножения фазового сдвига интервальных импульсов: погрешности нелинейности входного ключа строб-преобразователя, погрешности рассогласования выхода генератора и входа ключа, погрешности от нестабильности длител ьности строб-и м пул ьсо в.

Фазовращатели должны быть круговыми градуированными с пределом установки фазового сдвига 0 — 2л. Измерение состоит в поочередной перестройке фазовращателсй до достижения срабатывания нуль-органов 17 и 18, после чего по шкалам фазоврагцателей отсчитывают разность нх rIOK;Iзаний и пропорциональную этой разности измеряемую величину длительности.

Формула изобретения

Измеритель временных параметров импульсов, содержащий генератор вспомогательного синусоидального напряжения и дифференцирующий элемент, вход которого соединен с входом устройства, H выход соответственно через два элемента задержки соединен с анодом первого диода и катодом второго. катод первого диода соединен с управляющими входами первых основного и дополнительного ключей, анод второго диода через элемент НЕ соединен с управляющими входами вторых основного и дополнительного ключей, сигнальные входы дополнительных ключей соединены с входом устройства, а выходы — соответственно с входами первого и второго измерителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены третий дополнительный ключ, избирательный фильтр, два зц сумматора, два фазовращателя и два нульоргане, входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго основных ключей, сигнальные входы которых подключены соответственно к выходам сумматоров, причем первые входы сумматоров соединены с выходом генератора вспомогательного синусоидального напряжения. а вторые входы через соответствующие фазовращатели соединены с выходом избирательного фильтра, вход которого соединен с вы4 ходом третьего дополнительного ключа, управляющии вход которого подключен к управляющему входу первого основного ключа, а сигнальный вход к выходу генератора вспомогательного синусоидального напряжения.

ЮРЮмо а г:х лыЮЕ Ь СО ЧО" а v0nrwop яол рям яыЕ р Е Стхройрой;чс я про ф ьр моэмою жглря,м ел г я (.оставитедь В. Антохин

Редактор Е. Копна 1 ех ед И. Ве

Заказ 2962/50 хред 1. Верее Корректор В. Ь3тлга

50 1 и раж 7;30 11однисное

ВНк1И!1И Государе-.венного комитета (.(.(:1 и .. . Ilo, êë iv. tlçîáðñTåíèé и открытий

1! 3035, Москва, Ж:35, Раi I гск 15 H роизвохс-венно-нюлиграфичсгкос llðt 0lj) !ÿ ин ие, г..ежгорол, уд. 11росктнаи, 4