Устройство для измерения флюктуаций временных интервалов

Устройство для измерения флюктуаций временных интервалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФЛЮКТУАБИЙ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к радноизмереиию

Известно устройство, позволякшее измерять флюктуации временных интервалов, содержащее формирователь импульсов, генератор эталонной частоты, селектор, линии задержки, элементы И и ИЛИ блоки переписи, счетчики, регистры speMam и блок памяти (1), Недостатком данного устройства является его сложность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее два канала, каждый из которых ограничители по верх нему и нижнему уровню, входы которого соединены с входными шинами, днфф ренцнальный трансформатор, усилитель ограничитель, триггер, один из входов которого через регулируемый элемент задержки подключен к выходу первого канала, а второй вход трптера с выходом второго канала, дискриминатор длитедьности, содеркащнй линию задержки, 2 ли 2) .

Однако данное устройство ие обладает достаточным частотным диапазоны и достаточной точностью.

Бель изобретения - расзшрение чао тотного диапазона и повышении чувстви- . тельности.

Поставленная цель достигаетса теаа, что s у строй ство, содержащее два измен. теплых канала, первый из которых состОит из последоватиизно включенных ограничителей по веракейу и щижиему уровню, днфферещиапыико трансформа; тора и . 1 а вто рой — из огр®пичигнтей по веркнему и

4трансформатора, включенных пскяедавательно, и, таам

m гер, оды вход котсраао соединен с выходом Эгорого

5 ЮЮ! Ф

muano задеркки, вход кота юй соединен с выходам ем перМ8248 ф подаются на вход ограничителя 3. Ограниченньн. сверху до заданного уровня измерения Ьи ьм ) импульсы подаются на ограничитель 4. Уровень ограничения снизу выбирается таким, чтобы на выходе ограничителя 4 получались практически прямоугапьные импульсы с длительностью, равной длительности входных импульсов на заданном уровне измерения.

:Угн импульсы подаются на трансформатор 5 с двумя вторичными Обмотками (не показаны), с которых снимаются разнополярные импульсы. Импульсы напряжения с первой выходной обмотки трансформатора 5 подаются на уснлительограничитель 6, с помошью которого выделяется импульс, соответствукяцнй переднему фронту измеряемого импульса.

Этот импульс задерживается в линни 8 на время ф, и подается на вход триггера 7, опрокидывая его в новое устойчи;вое состояние. Импульсы напряжения со второй обмотки трансформатора 5 подаются на усипительограничитель второго канала с помошью которого выдепяются импульсы, соответствукнцке заднему фронту измеряемых импульсов. Эти импульсы подаются на второй вход триггера 7, опрокидывая его в исходное состояние. В результате на выходе т жггера получаются импульсы, длительность которых меньше дпительностк входных импульсов, а ве ичина фпюктуаций равна абсолютной величине нестабильности длительности входных импульсов.

Сформированный импульс триггера поступает на входы сумматоров 16 дискриыпитора 12 и на вход линии 9 с выхода которой, задержанный на время, соизмеримое с длительностью импульса триггера, сигнал подается на вход линии 14. Задержанный последовательно

HG время 4yq - . И = 4 +q 1 Ь2 2j . 5 импульс с каждого из выходов линии 14 поступает на вход сумматора 16 своего блока 15 — и дискриминатора 12. В результате на выходах сумматоров 16 появляются укороченные импульсы с дискретностью во времени равной hC, y, количество которых прямо пропорциональ но длительности измеряемого временного интервала, длительность которого определяется выражением: вого измеуктельного канала, и дискрнминатэр длительности, вход которого соединен с выходом триггера, введены дополнительная регулируемая линия задеркки, два переключателя и счетЧик импульсов, входы которого соединены с выхОдами дискриминатора дпительностир дополнительный вход которого через дополнительную регулируемую линию задержки соединен с выходом триггера, второй 1й. вход которого через первый переключатель соединен с выходом усилителя-ограничителя первого измерительного канала и выходом первой регулируемой линии задержки, а вход усилителя-огра- 15 ничитепя второго измерительного канала соединен через второй переключатель с соответствуюшнми выходами обоих дифференциальных трансформаторов, а также тем, что дискриминатор длительности 20 содержит секционированную линию за» держки н 8 блоков формирования, каждый иэ которых состоит из последовательно включенных сумматора, ограничителя и . выходного каскада, выход которого соединен с выходом дискриминатора дпитель ности, причем вход секционированной линни задержки соединен со вторым входом дискриминатора дпительности, первый вход которого подключен к первым входам.всехщ сумматоров, вторые входы которых подключены к выводам секционированной rmнии задержки.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предпагаемого устройства.

Устройство содержит два измеуктельных канала 1 н 2 каждый из которых состоит из ограничителя 3 по верхнему ypoB Ори и 4 по иж е у ур 46 ню, дифференциального трансформатора 5 и усилителя-ограничитепя 6, триггер 7, регулируемые линии задержки 8 и 9, переключатжи 10, 11, многоканальный дискриминатор 1 2 счетчик 1 3 импульс

Многоканальный дискриминатор состоит

as секционированной линии 14 задержки и М 6поков 15-1, ..., 15-М формирова. Теляу каждый из кОтОрых сОстОит. Иэ сум матора 16, ограничителя 17 и выходного каскада 18.

Сигналы поданы на входные шины

19 и 20.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Исследуемые импульсы, фпюктуации длительности которых (Ф Г ) необходимо иямерить на заданном уровне (U ù„ ") де Yl ц - количество импульсов на выходе дискуаьаптатора 12 определяемое

5 0382 величиной измеряемого интервала (прн максимальном значении измеряемого временного интервала оно равно количеству секций линии 14. Укороченные импульcaa с выходов сумматора 16 по- 5 ступают на входы ограничителей 17, с выходов которых количество иьжульсов считьпьается счетчиком 13. Разностное количество импульсов между двумя измерениями на выходе дискртминатора

12 будет характеризовать венчику нестабильности измеряемого временного интервала, абсолютное значение которого определяется выражением »ес ) э » »» / гДе и н н и„- количество импУльсов

1 на выходе дискриминатора 12, измерен- 26 ное счетчиком 13 щв первом и втором замерах, соответственно. Другие режимы измерений флюктуаций времеиньпс интервалов (фтпоктуации пе жода, флюктуацни между фронтами импульсов двух разпнч- 25 ных периодических последовательностей и т.д.) являются частными. случаями рассмотренного примера работы и осушествляют ся при использовании входной шины 20 и (или) установкой переключателей в соответствукяцие положения.

Ижопьзование дпя измерения длительности фпюктуаций щмвизнных интервалов разности количества импульсов с выхода дискую инатора 12 позволяет устра- 55 нить зависимость параметров как От характернстнк т ягГям4 Гак и от формы создаваемого триитером импульса. Это позволяет расшириГЬ диапжэон измеря .Мых фпюктуаций врем нных интервалов 40 до длительностей, опредепяемых временем задеркки линии 14 дискриминато.р 12.

Использование многосекцнодноя лю ни задеркки в качестве эталонной с одина- а5 ковым временем .задержки каждой секции обеспечивает получение результатов изравными времени задщюкия ОднОЙ сишиИ

nssHn задержки o o макс- что при наличии линии эадеркки с секциямн, обеспечивакипими задеувкку на едищщы наносекунд, позволяет измерять флюктуации временных интервалов с то . постыл до единиц наносекунд. 55

Формула иэобретениs

1. Устройство дпя измерения липок тум ий временных интервалов,- содеркашее

46 6 два измервтельных канала, первый из которых сос Гонт из последовательно випоченных ограничителей по верхнему и нижнему уровню, дифференциального трансформатора и усилителя-ограничителя, а второй - из ограничителей цо верхнему и нижнему уровню.дифференциаиьнси.о трансформатора, включенных последовательно, и у трптер, один вход которого соединен с выходом усилителя-ограни пГГеля второго измерительного канала, регулируемую линию задержки, вход которой соединен с выходом усилителя-ограничигепя первого измеГительного канала, и дискриминатор дпГГепьности, вход которого соединен с выходом триггера, о т л ич аюше ес ятем, что, сцельюрасширения частотного дыпазона и повышения чувствительности, в него введены дсжопшГГельная регулируемая линия з& держки, два переключателя и счетчик импульсов, входы которого соединены с выходами дискриминатора длитепьности, дополнительный вход которого через дополнкГельную регупируемую линию за » держки соединен с выходом триггера; второй вход которого через первый переключатель соединен с выходом усилителя-ограничителя первого измеГительно

ro канала и выходом первой регулируемой линии задерккн, а вход усипитапя ограни ителя вторсн о иэмеуительного канала соединен через второй переюпочатель с соответствукияими выходами оик дифференциальных трансформаторов.

2. Устрояство по и. 1, о т л и ч аю m е е с s тем, что. днскрвминатор ную лищпо эадеркки и 4 блоков формирования, каждый иэ которых состоит иэ пОспедоватепькО вкпкжеяных сумматО»

paó cx ìçíè÷èòens и зыхОдзик О каскада выход коГорого соединж с вйкодам дно»» сакциояированной линии задеркки соединен со вторым входом дисщиминатора подключен K первым входам Icex сум маторов, вторые входы «Оторых подклко чу к выводам смиианированной линии эадщбкик»

Источяики иифщмацзщ правые во внимание при экспеупмзе

1. Авторское сиащетап слво СССР ,% 448427, ил. G 04 F10/00,,12.05.75.

Z. Лвторское саащетепьство СССР

В 343248, an. 6 04 F 10/00, 06.11Л1.