Способ измерения времени задержки
Патент 545966
Авторы
Классы МПК
Способ измерения времени задержки
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
Ь П И С А Н И Е «i g4ggr;r;
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2147258/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл.2 04 F 10/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (43) Опубликовано05.02.77.Бюллетень № 5 (53) УДК 681.11 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 04.04.77 (72) Авторы ,изобретения
Г. M. Офицеров и Н. Л. Росина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ ИНВЕРТИРУЮЩИХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть, в частности, использовано при производстве и измерении элементов вычислительной техники.
Известен способ измерения времени за- 5 держки испытуемого элемента, основанный на измерении частоты собственных колебаний замкнутого контура, причем по частоте следования импульсов можно определить время задержки испытуемого элемента. 1О
Известен также способ измерения времени задержки неинвертирующих элементов (пассивных и активных), заключающийся в измерении частот колебаний автогенератора, образованного путем .- ения положитель- 5 ной обратной связи, содержащей инвертируюший элемент, с выхода усилительного элемента на его вход, причем первая частота определяется при замкнутом измеряемом элементе, введенном последовательно 20 с инвертируюшим цементом в цепь образиной связи, а другая — при разомкнутом.
Однако известный способ позволяет измерять только усредненную задержку, т.е. 25 полусумму задержек положительного и отрицательного фронтов сигнала.
Целью изобретения является раздельное измерение времени задержки прохождения положительного и отрицательного перепадов сигналов.
Для этого измеряемый элемент включают до инвертируюшего элемента в цепи обратной связи при определении времени задержки отрицательного перепада спгнала 1 (т.е. частоты т, ) и после — при определении времени задержки положительного перепада сигнала с (т.е. частоты Уе ), при+ чем искомые величины задержек определяют ич соотношений
3" 0 3 " е О
Измерение по предложенному способу выполняют следующим образом.
Замыкают испытуемый элемент в цепи обратной связи и определяют собственную частоту автоколебаний в образованном кон-. туре. Затем, включая последовательно испытуемый элемент до и после инвертирующего элемента в цепи обратной связи, измеряют две частоты Р., и f > генерации. По расчетным формулам определяют задержки для
545966 положительного и отрицательногс фронтов сигнала.
На фиг. 1 приведена структурная элект рическая схема устройства, при помощи которого может быть реализован предложенный способ; па фиг. 2 и 3 — временные диаграммы.
Устройство содержит последовательно соединенные элементы задержки с инверсией 1 и 2, инвертирующий элемент 3 и пе- р реключатели 4 и 5, предназначенные для подключения измеряемого элемента 6 в разрыв линии до или после инвертирующего элемента 3. Компоненты 1. — 5 образуют кольцевой генератор. Лб
Элемент задержки с инверсией 1 содержит линию задержки 7 и логический элемент
8, имеющий входы 9 и 10 и выполняющий функцию И-НЕ по высоким уровням. Вход рр
10 соединен с выходом переключателя 5 и входит в состав основной цепи кольцевого генератора. Вход 9 соединен с выходом эле= мента 1 и обеспечивает замыкание дополнительной цепи обратной связи. Выход 11 ло- гического элемента 8 соединен с входом линии задержки 7.
Устройство работает следующим образом.
Когда контакты переключателей 4 и 5 находятся в верхнем положении, то измеря- 30. емый элемент 6 не включен в цепь кольцевого генератора, линия 12 соединена с линией 13, а линия 14 элемента 3 — с входом 10 элемента 8. Если контакты пере,ключателя 4 находятся в нижнем положении, 35 а контакты переключателя 5 — в верхнем
1 то измеряемый. элемент 6 включен в разрыв между линиями 12 и 13 Если положение контактов изменить на противоночожное, то измеряемый элемент 6 оказывается включен-40 ным в разрыв между линиями 14 и 10, Основная цепь кольцевого генератора состоит из последовательно соединенных замкнутых в кольце компонентов 1 — 5, Дополнительная цепь обратной связи образуется 45 путем соединения выхода элемента 1 с его входом 9. Основная цепь кольцевого генера тора и дополнительная цепь обратной связи имеют нечетное количество инвертирующих элементов, благодаря чему в генераторе от- 6 сутствует состояние устойчивого равновесия и обеспечивается режим генерации незатухающих релаксационных колебаний.
В кольцевом генераторе постоянно цир- @ кулируют импульсы, длительность которых определяетс о р я временем задержки элемента, период — суммарным временем задержки всех элементов, включенных в кольцевой генератор.
1;
"змерение времен задержек положительного г,, и отрицательного t перепадов измеряемого элемента 6 производят следующим образом.
1. Переключатели 4 и 5 устанавливают в верхнее положение, при котором измеряемый элемент 6 не включен в цепь циркуляции. С помощью частотомера, подключенного к выходу элемента 1, измеряется частота при которой период циркуляции Т определяется суммой задержек в элементах
1и2за (задержкой элемента 3 пренебрегаем) .
Частота Р следующим образом связана с параметрами устройства:
f0= (T0= 3/(1„Фtã,+t,) 7 И где д г,, », — задержка элемента 1 при передаче положительного и отрицательного перепадов соответственно
У вЂ” задержка элемента 2 при передаче отрицательного перепада.
2. Переключатель 4 устанавливают в нижнее положение, а 5 остается в верхнем.Измеряемый элемент 6 оказывается включенным в разрыв цепи до инвертирующего элемента 3. С помощью частбтомера измеряется частота, соответствующая период Т. (см. фиг. 2), а именно, У
Р„= /7; = / Z, +t;+ t + t„= 1/7, + t, (2)
Период Т, больше периода Тр на величину задержки передачи отрицательного перепала в измеряемом элементе 6, так как величина t> входит составной частью в период циркуляции, При этом задержка-положительного перепада в измеряемом элементе
6, как видно на фиг. 2, принципиально не имеет значения.
3. Перекрпочатель 4 устанавливают в верхнее положение, .а 5 в нижнее, благодаря чему измеряемый элемент 6 оказывается гключенным в разрыв цепи после инвертируюшего эл.емента 3.
/ гомощью частотомера измеряется частота У, соответствующая периоду Т . И временной диаграммы (см. фиг. 3) видно
Э что
1, T ..-",=- t+t +< +t =ат+ (>) р 3
Период пбольше периода Т на величину задержки передачи положительного пере
t нада 1, в измеряемом элементе.
3адержка отрицательного перепада в из-, меряемом элементе в этом случае не влияет на период циркуляции Т . г.
4, Вычисляют искомые величины t ц. 1 ;
Из формул (1), (2) и (3) следует:
545866 фиг./
Формула изобретения
Способ измерения времени задержки неинвертирующих элементов {пассивных, активных) заключающийся в измерении частоты колебаний автогенератора, образованного путем введения положительной обратной связи, содержащей инвертирующий элемент с выхода усилительного элемента на его вход, причем первая частота определя- lO ется при замкнутом измеряемом элементе, введенном последовательно с инвертирующим элементом в цепь обратной связи, а другая
- при разомкнутом, отличающийся тем, что, с целью раздельного измерения времени задержки прохождения положитель» ного и отрицательного перепадов сигналов, измеряемый элемент включают до инверти— рующего элемента в цепи обратной связи при определении времени задержки отрицательного перепада сигнала t (т.е. частоты f,) и после — при определении времени задержки положительного перепада сигнала
Ф (т.е. частоты f ), причем искомые величины задержек определяют из соотношений
545966
/4
Составитель В. Митрияев
Редактор A. Зиньковский Техред О дуговая Корректор В. Салка
Заказ 234/2 Тираж 599 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий . 3.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4