Устройство для измерения длительности коротких импульсов

Устройство для измерения длительности коротких импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ни966660

Союз . Советских

Соцналнстнческнх

Респубпнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.12.80 (21) 3213201)18-21 (51)M. Кл. с йрисоединением заявки ¹

G 04 F 10/04

3Ьеударстеенный коиитет

СССР (23) Приоритет— аю делен изобретений и открытке

Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (53) УДК 681.325. .3 (088.8) 1 I

1с

1 (72) Автор изобретения

В. А. Могунов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ КОРОТКИХ

ИМПУЛЬСОВ

t

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для прецизионных цифровых измерений длительности коротких импульсов.

Известно. устройство для измерения времен. ных интервалов, основанное на компаративном способе изменения, содержащее два генератора, два счетчика и блок сравнения кодов.

Устройство работает следующим образом.

В начало временного интервала последовательность.импульсов с частотой f поступает на вход основного счетчика импульсов, а с момента окончания временного интервала на дополнительный счетчик поступает последовательность импульсов, имеющих частоту несколько большую, чем f. Как только количество импульсов, записанных в основном и дополнительном счетчиках, становится одинаковым, счет прекращается и это число фиксируется как результат измерения временного интервала (11.

- 2

Недостатком устройства является большое время измерения длительности импульса, линейно зависящее от точности измерения.

Известно устройство нониусного измерения временного интервала, содержащее кванту ющий и нониусный генераторы, дискриминатор опережения, логический блок и блок пропускания. Импульс начала измеряемого интервала включает квантующий генератор, импульсы которого поступают на вход дискрими- натора опережения и через блок пропускания на выход устройства для подсчета числа квантующих периодов и. Импульс конца измеряемого интервала включает нониусный генератор, импульсы которого поступают на дру1 гой вход дискриминатора опережения и на второй выход устройства для подсчета числа нониусных периодов и. В момент прихода первого импульса нониусного генератора дискриминатор опережения определяет очеред20 ность его прихода по отношению к импульсам квантующей серии, а логический блок закрывает блок пропускания, пропустив на выход пимпульсов квантующей серии,,ко966660 торые пришли ранее первого импульса нониусного генератора. По истечении m периодов нониусного генератора очередность прихода импульсов двух генераторов на дискриминатор опережения изменится. Это эарегист- 5 рирует дискриминатор и логическая схема остановит оба генератора (2).

Недостатком данного устройства является .необходимость синхронизировать генераторы с входными воздействиями, что приводит к 10 ухудшению стабильности генератора и уменьшению точности работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является расширитель импульсов, содержащий генераторы заряда и 15 разряда, ключ, конденсатор и релейный элемент. „Принцип работы устройства заключается в том, что за время действия импульса током разряда конденсатор разряжается до напряжения, величина которого пропорцио- 20 нальна длительности входного импульса, а по окончании импульса значительно меньшим током заряда, определяющим точность измерения, конденсатор заряжается до исходного значения. Начало расширенного импульса сов- 25 падает с началом входного, а конец — с моментом достижения напряжения на емкости исходного значения (3).

Однако это устройство характеризуется большим временем измерения длительности импульса, линейно зависящим от точности измерений.

Цель изобретения — сокращение времени измерения длительности импульса.

Цель достигается тем, что в устройство, 35 содержащее генераторы заряда и разряда, конденсатор и нуль-орган, вход которого соединен с выходами генераторов заряда и разряда и одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, входная шина устройства подключена к входу генератора заряда, дополнительно введены пороговый элемент, генератор разряда, блок синхронизации и два счетчика импульсов, причем первый вход

45 блока синхронизации соединен с входной шиной устройства, второй вход — с выходом порогового элемента, вход которого подключен к выходу дополнительного генератора разряда и входу нуль-органа, выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертый вход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов и шине опорной частоты, пер. вый выход блока синхронизации подключен к входу генератора разряда, второй выход — 55 к входу дополнительного генератора разряда, -а третий и четвертый выходы подключены к управляющим входам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, выходы -которых являются выходами устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 заряда, генераторы 2 и 3 разряда, пороговый элемент 4, нуль-орган 5, конденсатор 6, блок

7 синхронизации, счетчики 8 и 9 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Поступивший на вход устройства импульс (фиг. 2б) через блок 7 синхронизации отключает ток разряда генератора 3 разряда и через генератор 1 заряда заряжает конденса- . тор 6 до напряжения, пропорционального длительности входного импульса (фиг. 2в).

После окончания входного импульса прекращается заряд конденсатора 6 и блок 7 синхронизации по переднему фронту первого же импульса опорной частоты (фиг, 2а) включает токи разряда 1 нераторов 2 и 3 (фиг. 2 г, д) и раэреп:ает следующей за этим импульсом серии импульсов запись в первый счетчик 8 импульсов (фиг. 1ж). Когда напряжение йа конденсаторе 6 упадет ниже уровня порога., сработает пороговый элемент

4 и передний фронт следующего затем импульса опорной частоты запишется в первый счетчик 8 импульсов (фиг. 2) и через блок

7 синхронизации отключит ток генератора 2 разряда (фиг. 2г), перепишет текущее значение счетчика 8 импульсов в выходной регистр этого счетчика, обнулнт его и разрешит запись следующей серии импульсов опорной частоты в счетчик 9 импульсов (фиг. 2и).

Когда напряжение на конденсаторе 6 упадет до нуля (фиг. 2в) нуль-орган 5 изменит свое состояние (фиг; 2е), через блок 7 синхронизации прекратит доступ импульсов опорной частоты на счетчик 9 импульсов (фиг. 2и), перепишет текущее. значение счетчика 9 импульсов в выходной регистр этого счетчика, обнулит его и за счет нелинейной обратной связи будет компенсировать ток разряда генератора 3, поддерживая напряжение на конденсаторе 6 равным нулю. На этом цикл измерения закончен. Если в процессе заряда конденсатора 6 напряжение не достигнет значения Опор (фиг. 2в), то генератор 2 разряда по окончании входного импульса не включиться и по окончании цикла измерения ца выходном регистре счетчика 8 импульсов появится нулевое значение. Величина

Опор выбирается такой, чтобы совместное действие токов разряда двух генераторов

2 и 3 за. время периода опорной частоты не могло разрядить конденсатор 6 от величины Опор до нуля. Выбор конкретных величин токов заряда и разряда, а также вели966660 чины порогового напряжения зависит от диапазона измерения длительностей входного им1 пульса и периода опорной частоты.

Формула изобретения

Устройство для измерения длительности коротких импульсов, содержащее генераторы заряда и разряда, конденсатор и нуль-орган, вход которого соединен с выходами генераторов заряда и разряда и одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, входная ши:на устройства подключена к входу генера тора заряда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения длительности импульса, в него допол-, нительно введены пОроговый элемент, генератор разряда, блок синхронизации н два счетчика импульсов, причем первый вход. блока синхронизации соединен с входной шиной устройства второй вход — с выходом порогового элемента, вход которого подключен к выходу дополнительного гене-.

pampa разряда и входу .нуль-органа, выход, которого соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертый вход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов и шине опорной частоты, первый выход блока синхронизации подключен к. входу генератора разря1О да, второй выход — к входу дополнительного генератора разряда, а третий и четвертый выходы подключены к управляющим входам соответственно первого и второго счетчика импульсов, выходы которых явля-! я ются выходами устройства. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 363068, кл. G 06 F 10/04, 1973. эп 2, Авторское свидетельство СССР и 538335, кл. G 04 F 10/04, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР Р 585596, кл. Н 03 К 5/04, 1977.

966660

Фи8.8

Составитель Л. Плетнева

Техред Е.Харитончик Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 427 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7842/65

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4