Измеритель временных интервалов
ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕ ВАЛОВ, содержащий преобразователь амплитуда-код, преобразователь вре амплитуда, элемент задержки, вход которого соединен с шиной стоп-импульсов , отличающийся тем, что, с целью повышения разреш ющей способности и точности измерений , в него введены второй преобразователь время-амплитуда, дифференциальный усилитель и первый и второй триггеры, установочные входы которых соединены соответственно с шиной старт-импульсов и шиной стоп-импульсов , входы предустановки первого и второго триггеров подключены соответственно к первому и второму выходам элемента задержки, выходы первого и второго триггеров соединены соответственно через первый и второй преобразователи время-амплитуда с первым и вторым входами дифференциального усилителя, выход которого подключен ко входу преобразователя с1Мплитуда-код.
СОЮЗ СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ
РЕСПУБЛИН
g(g) G 04 F 10/04 (21) 3614506/24-21 (22) 01.07.83 (46) 30,10.84. Бюл. 9 40 (72) Л.С.Флейш, Л.Б.Бартоломей и С.М.Семенова (53) 683.317 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР
9 712808, кл. G 04 F 10/04, 1980.
2.Авторское свидетельство СССР
Р 756347, кл. G 04 F 10/04, 1980. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, содержащий преобразователь амплитуда-код, преобразователь времяамплитуда, элемент задержки, вход которого соединен с шиной стоп-импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения разреша„„SU„„1121644 А ющей способности и точности измерений, в него введены второй преобра- зователь время-амплитуда, дифференциальный усилитель и первый и второй триггеры, установочные входы которых соединены соответственно с шиной старт-импульсов и шиной стоп-импульсов, входы предустановки первого и второго триггеров подключены соответственно к первому и второму выходам элемента задержки, выходы первого и второго триггеров соединены соответственно через первый и второй преобразователи время-амплитуда с первым и вторым входами дифференциального усилителя, выход которого подключен ко входу преобразователя амплитуда-код.
1121644
Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для построения точных измерителей временных интервалов в наносекундном диапазоне.
Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее блок управления, управляемые reнераторы образцовой и вспомогательной частот, три счетчика импульсов, два цифровых отсчетных устройства, два электронных ключа и схему сравнения кодов, выходным сигналом которого с помощью ключей определяется режим работы генераторов и счетчиков. Работа устройства основана на запуске по переднему фронту измеряемого интервала генератора образцовой частоты и подсчете количества импульсов, выработанных генератором за время существования измеряемого интервала (1 ).
Однако, такое устройство для измерения временных интервалов отличается сложностью и не обеспечивает высокой точности измерений, так как используемые управляемые генераторы обладают значительным временем выхода на режим, в течение которого они имеют нестабильный период вырабатываемых сигналов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измеритель временных интервалов, содержащий преобразователь амплитудакод, преобразователь время-амплитуда, вход запуска которого соединен с шиной старт-импульсов, шина стопимпульсов соединена со входом первого и через элемент задержки со входом второго дискриминатора уровней, выходы которых соответственно через первый и второй переключатели тока соединены со входом эмиттерного повторителя и катодом диода с накоплением заряда, анод которого соединен с общей шиной, при этом второй выход первого переключателя тока соединен с управляющим входом второго дискриминатора уровня, выход второго переключателя тока соединен с управляющим входом первого переключателя тока, а выход эмиттерного повторителя подключен ко входу останова преобразователя время-амплитуда, выход которого соединен со входом преобразователя амплитудакод (23.
Недостатком этого устройства является низкая разрешающая способность при измерении коротких интервалов времени, например, в наносекундном диапазоне.
Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства и точности измерений в наносекундном . диапазоне.
Указанная цель достигается тем, что в измеритель временных интервалов, содержащий преобразователь амплитуда-код, преобразователь времяамплитуда, элемент задержки, вход которого соединен с шиной стоп-импульсов, введены второй преобразователь время-амплитуда, дифференциальный усилитель и первый и второй триггеры, установочные входы которых соединены соответственно с шиной стартимпульсов и шиной стоп-импульсов, входы предустановки первого и второго триггеров подключены соответственно к первому и второму выходам элемента задержки, выходы первого и второго триггеров соединены соответственно через первый и второй преобразователи время-амплитуда с первым и вторым входами дифференциального усилителя, выход которого подключен ко входу преобразователя амплитуда-код.
На чертеже представлена блок-схема измерителя временных интервалов.
Устройство содержит шину 1 стартимпульсов, шину 2 стоп-импульсов, первый и второй триггеры 3 и 4, элемент 5 задержки, первый и второй преобразователи 6 и 7 время-амплитуда, дифференциальный усилитель 8 и преобразователь 9 амплитуда-код, причем вход элемента 5 задержки соединен с шиной 2 стоп-импульсов, установочные входы первого и второго триггеров 3 и 4 соединены соответственно с шиной 1 старт-импульсов и шиной 2 стоп-импульсов, входы предустановки соединены с выходами элемента 5 задержки, а выходы первого и второго триггера 3 и 4 соединены соответственно через пер- . вый и второй преобразователи 6 и 7 время-амплитуда с первым и вторым входами дифференциального усилителя
8, выход которого подключен ко входу преобразователя 9 амплитуда-код.
Устройство работает следующим образом.
Старт-импульс с шины 1 поступает на установочный вход первого триггера 3, который формирует импульс заведомо большей длительности.
Стоп-импульс с шины 2 поступает на установочный вход триггера 4 и вход элемента 5 задержки, с выхода которого задержанный на 2-3 мкс стоп-импульс поступает на входы предустановки триггеров 3 и 4.
Время между старт-импульсом и стоп-импульсом определяет измеряемый интервал времени „. Таким образом на выходах триггеров 3 и 4 будут сформированы два импульса, разность длительностей которых равна измеряемому интервалу времени t
Сигналы с выходов триггеров поступают на входы преобразователей 6
1121644 (2-3) мкс
Составитель Е.Данилов
Редактор N.Tîâòèí Техред Ж.Кастелевич КоРРектОР В.Бутяга
° »wеЕ е ° t»
Заказ 7929/36... Тираж 407....... Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, r.Óàrîðîä, ул.Проектная,4 и 7 время-амплитуда, представлянкцих собой интеграторы, выходы которых подключены к дифференциальным входам усилителя 8, при этом амплитуды проинтегрированных сигналов будут соответственно равны:
К Тх
tx) . где К вЂ” коэффициент преобразования
1 интеграторов;
Т вЂ” длительность импульса, Х сформированного первым триггером.
Разность сигналов U (1 усиливается усилителем 8 до значения я х где К - коэффициент усиления уси2 лителя 8.
Выходной сигнал с выхода усилителя 8 преобразуется преобразователем
9 амплитуда-код в цифровой код.
Коэффициент преобразования интеграторов определяется из следущего соотношения
@оп д
1 где A „ - амплитуда максимально
Аоч Д допустимого синфазного сигнала на входе дифференциального усилителя.
Коэффициент К усиления дифференциального усилителя 8 выбирается из соображений получения высокой устой чивости и составляет величину не более 16-20.
Усилитель 8 может иметь программируемый коэффициент усиления, вели,:чина которого связана обратно пропорциональной зависимостью с длительностью преобразуемого интервала времени (цепи управления коэффициентом усиления на чертеже не показаны) .
При преобразовании временных интервалов малых длительностей наносекунд20 ного диапазона коэффициент К вЂ” максимален, при преобразовании больших длительностей этого диапазона его пропорционально уменьшают.
Таким образом, в данном устройст25 ве по сравнению с известными повышается разрешающая способность и точность измерения.
