Измеритель длительности фронтов импульсов

Измеритель длительности фронтов импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

:J

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Самоа Советскик

Социалистических

Республик

{6lj Дополиительиое к aw . свил-sy (Щ) 3апвлеио 20.12.76 (Я) 2431788/18-21 с присоединением замки И— (23) йриоритет—

G 01 R 29/02

Государственный комитет ссср оо делам изобретений и открытн Й

Опубликовано 250379, Бюллетеиь № 11 ((@) УМ 621. 374 (088. 8) Дата опубликовании опиСаиий 25Л379

С.Н.Неустроев (5 4 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТ ЕЛ ЬНОСТ И ФРОНТОВ

ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной и электрорадиоиэмерительной технике и может быть использовано при построении различных цифровых приборов и систем, предназначенных для обработки информации, заключенной в параметрах видеоимпульсов, в частности в осциллографах с цифровым отсчетом.

Известен измеритель длительности фронтов импульсов содержащий диод, биполярный транзистор, диод Ганна . и счетчик импульсов (11 .

Этот измеритель имеет разнородную элементную базу, ограниченные функциональные возможности (позволяет измерять только время нарастания входных сигналов), узкий диапазон входных сигналов и низкую точность измерений, Известен измеритель, содержащий .аттенюатор, дифференцирующий каскад, распределитель импульсов, два бграничителя, два формирователя импульсов и цифровой измеритель длительности импульсов, подключаемый вручную к выходу первого формирователя (при изме ренин длительности фронтов) или к выходу второго Формирователя (при измерении длитепьности .среэог) (2).

Он имеет фиксированные уровни ограничения, что не позволяет оценивать длительность фронтов (срезов) импульсов по уровням О, 1 — 0,9 от амплитудного значения, ограничивает точность измерений и диапазон входных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее входной повторитель напряжения, к выходу которого параллельнс подключены линия задержки, запоминающее устройство и ограничитель входного сигнала по уровню

0,1 U, где U „ — амплитуда входного импульса, ограйичитель входного сигнала по уровню 0,9, один из входов которого подсоединен к выходу линии задержки, а другой - к выходу запоминающего устройства, короткозамкнутую линию задержки, входы которой подключены к выходам соответствующих ограничителей, и два допусковых измерителя длительности импульсов, которые параллельно подключены к выходу ко-. роткоэамкнутой линии задержки. В каждом допусковом измерителе длительности импульсов последовательно включены ограничитель, у "илитель и элемент совпадения.

3 65358

Одн ако этот измеритель является устройством допускового контроля, имеет низкую точность и применим н узком диапазоне входных сигналон (3).

Целью изобретения является расширение диапазона исследуемых сигналов и повышение точности измерений. 5

Это достигается тем, что в предложенный измеритель, содержащий повторитель напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия задержки и запоминающее устройство, формиро)0 ватель одиночных импульсов, распределитель импульсов, элемент совпадения, два цифровых измерителя длительностей импульсов и дифференцирующий каскад, дополнительно введены два дифференциальных усилителя, первые входы которых подключены к выходу линии задержки, а вторые входы соответственно— к первому и второму выходам запоминающего устройства. К прямому выходу первого н инверсному выходу второго . дифференциальных усилителей подключен элемент совпадений, выход которого соединен с входом распределителя импульсов к выходам которого под1

25 ключены цифровые измерители длительностей импульсов, входы установки уля последних через дифференцирующий каскад подключены к входной шине.

Второй выход распределителя импульсов-через формирователь одиночных импульсов соединен с вторым входом запоминающего устройства.

На фиг.l изображена структурная схема предложенного измерителя дли-. тельности фронтов импульсов; на фиг.2 35 приведены временные диаграммы его работы.

Входная шина 1 подключена к повторителю 2 напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия за- 40 держки 3 и вход 4 запоминающего устройства 5. К выходу линии задержки 3 параллельно подсоединены дифференциальные усилители 6 и 7, вторые входы которых соответственно подключены к выходам 8 и 9 запоминающего устройства 5, К прямому выходу дифференциального усилителя 6 и к инверсному выходу дифференциального усилителя 7 подключен элемент 10 совпадения, к выходу которого подключен распредели- тель 11 импульсов. Выход 12 распределителя 11 импульсов соединен с информационным входом цифрового измерителя 13 длительностей импульсов, равных длительности фронтов исследуемых сигналов, а выход 14 распределителя

11 соединен с информационным входом цифрового измерителя 15 длительностей импульсов, равных длительности срезов (задних фронтов) исследуемых сигналов 60

Входы 16 и 17 установки нуля цифровых измерителей 13 и 15 через дифференцирующий каскад 18 соединены с входной шиной 1. Выход 14 распределителя 11 импульсов через формирователь 19 . 65 оди ночных импул ьсов соеди н ен с входом 20 запоминающего устройства 5.

Измеритель длительности фронтон импульсов работает следующим образом.

Исследуемый импульс, имеющий длительность Е, длительность переднего. фронта Г,р и длительность заднего фронта (длительностью среза) Qc,,поступает с входной шины 1 через повторитель 2 напряжения на линнк задержки 3 и на вход 4 запоминающего устройства 5. В линии задержки исследуемый импульс задерживается на время равное макcèìàëüíî возможной длительности фронта Г, „, „(фиг.2а) ° Запоминающее устройство 5 нырабатынает на своем выходе 8 опорное напряжение Пню =0,1 U, а на выходе 9

1 опорное напряжение ()н „=0,9 U> Эти напряжения с выходов 8 и 9 запоминающего устройства 5 подаются на вторые (опорные) входы дифференциальных усилителей 6 и 7 соответственно, на первые (сигнальные) входы которых подается. исследуемый импульс с выхода линии задержки 3. На выходах дифференциальных усилителей 6 и 7 вырабатываются парафазные импульсы с длительностью, равной времени превышения напряжением исследуемого сигнала соответствующих опорных напряжений (фиг.2,.а-г). При поступлении на элемент 10 положительного импульса с прямого выхода дифференциального усилителя б и отрицательного импульса с инверсного выхода дифференциального усилителя: 7 элемент 10 совпадений вырабатывает импульсы длительностью Ц, и C© (фиг,2, а,в-д) . Эти импульсы подаются на распределитель 11 импульсов, на выходе 12 которого нырабатыва ются импульсы длительностью Ю;(„а на выходе 14 — длительностью Г . Импульсы с выходов 12 и 14 распределителя

11 подаются на цифровые измерители

13 и 15 соответственно. Перед началом измерения цифровые измерители

13 и 15 устанавливаются в нулевое состояние продифференцированным исследуемым импульсом, поступающим с входной шины 1 через дифференцирующий каскад 18 на входы 16 и 17 установки нуля цифровых измерителей (фиг.2,е). Для установки запоминающего устройства 5 в исходное состояние импульсы Г с выхода 14 распределителя 11 поступают на формирователь

19, который вырабатывает одиночные импульсы. Эти импульсы поступают на вход 20 запоминающего устройства 5 и подготавливают его к приему новой информации (фиг.2,б,ж ), Данный измеритель обеспечивает измерение сигналов широкого диапазона с высокой точностью.

Он может быть использован для измерения длительности фронтов импульсов от наносекундного до секундного

653582

Составитель С. Неустроев

Техред З.фанта Корректор С. Патрушева

Редактор А . Шмел ьки н

Заказ 1610/56

Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 диапазонов. Это значительно расширяет сферу применения измерителя длитель ности фронтов импульсов.

Формула изобретения

Измеритель длительности фронтов импульсов, содержащий повторитель напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия задержки и запоминающее устройство, формирователь одиночных импульсов, распределитель импульсов, элемент совпадения, два цифровых измерителя длительностей импульсов и дифференцирующий каскад, о т л и ч ающи и с я тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых сигна"ов и повышения точности измерений, в его состав введены два дифференциальных усилителя, первые входы которых подключены к выходу линии задержки, а вторые входы соответственно — к первому и второму выходам запоминающего устройства, к прямому выходу первого и инверсному выходу второго дифференциальных усилителей подключен элемент совпадений, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, к выходам которого подключе5 ны цифровые измерители длительностей импульсов, входы установки нуля:последних через дифференцирующий каскад подключены к входной шине, при этом торой выход распределителя импульсов через формирователь одиночных импульсов соединен с вторым входом запоминающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 477370, кл. G 01 R 29/02, 1975.

2. Авторское свидетельство

Р 451966 кл. G 01 R 29/02, 1975, 3, Авторское свидетельство

Р 155837, кл. G 01 R 24/а4; 1963.