Измеритель длительности импульсов сложной формы

 

1.ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИШУЛЬСОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащий линию задержки, нормируюищй формирователь , формирователь старт-импульсов , формирователь стоп-импульСов, выход которого подключен к R- входу RS-триггера, преобразователь время-код и элемент совпадения, о тличающийся тем, что, с.целью повышения точности измерений, в него введены адаптивный формирователь , два цифровых формирователя и элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем входные шины соединены с первым входом адап-; тивного формирователя непосредственно и -через линию задержки - с первым входом нормирующего формирователя , второй Бход которого подключен к выходу адаптивного формирователя, а прямой выход - к первым входам первого цифрового формирователя и элемента 2И-ИЛИ-НЕ, инверсный выход нормирующего формирователя соединен с первым входом элемента совпадения , выход которого подключен к первому входу второго цифрового формирователя, второй и третий вхо-. ды которого объединены и соединены с выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ,. прямой выход первого цифрового формирователя через формирователь старт-импульса соединен с S-входом RS-триггера и вторым входом первого цифрового формирователя, третий вход которого подключен к объединенным второму и третьему входам элемента 2И-ШШ-НЕ, к выходу формирователя стоп-импульсов и второму входу адаптивного формирователя, третий вход которого подключен к шине эталонной частоты,и к четвертым вхоi дам первого и второго цифровых формирователей, прямой выход второ (Я го из которых соединен с входом формирователя стоп-импульсов, инверсный выход первого цифрового формирователя соединен с вторым входом элемента совпадения и четвертым входом элемента 2И-ШШ-НЕ, а прямой выход RS-триггера подключен к входу преобразователя время-код,, выход которого является выходной шиной устройст00 ва. со 2. Измеритель по п.1, отлича00 ющийся тем, что адаптивный формирователь содержит компаратор, элемент совпадения, счетчик, преобразователь код-напряжение и д итель напряжения, причем первым вхоч дом адаптивного формирователя является первый вход компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого является третьим входом формирователя, а выход элемента совпадения подключен к счетному входу счетчика, выход которого через

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„11 4 9 (51)4 G 04 F 10/04

ЖЕСОНВЩу

)В ""

Т1=;.;„-; -::;;., ;,ц ËÈÎÒÅÊ4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЩСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

11О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3711930/24-21 (22) 11.03.84 (46) 23.08.85. Бюп. М- 31 (72) А.П,Авдеев, С.Н.Неустроев и M.Â.Ñoëäàòåíêî (53) 621.317(088.8) (56) Акцептованная заявка Великобри— тании N - 1274402, кл.Г 04 F 10/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 516187, кл. G 04 F 10/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР.

У 528540, кл. G 04. F 10/00, 1976. (54)(57)1.ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ИМПУЛЬСОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащий линию задержки, нормирующий формирователь, формирователь старт-импульсов, формирователь стоп †импульс, выход которого подключен к R- входу

RS — триггера, преобразователь вре— мя-код и элемент совпадения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены адаптивный формирователь, два цифровых формирователя и элемент 2И вЂ ИЛИ вЂ, причем входные шины соединены с первым входом адап-: тивного формирователя непосредственно и .через линию задержки — с первым входом нормирующего Формирователя, второй вход которого подключен к выходу адаптивного формирователя, а прямой выход — к первым входам первого цифрового формирователя и элемента 2И-ИЛИ вЂ , инверсный выход нормирующего формирователя соеди— нен с первым входом элемента совпадения, выход которого подключен к первому входу второго цифрового формирователя, второй и третий вхо-, ды которого объединены и соединены с выходом элемента 2И вЂ И-НЕ, прямой выход первого цифрового формирователя через формирователь старт †и пульса соединен с $-входом RS-триггера и вторым входом первого цифрового формирователя, третий вход которого подключен к объединенным второму и третьему входам элемента

2И вЂ ИЛИ вЂ, к выходу формирователя стоп †импульс и второму входу адаптивноro формирователя, третий вход которого подключен к шине эталонной частоты,и к четвертым входам первого и второго цифровых

Формирователей, прямой выход второго из которых соединен с входом формирователя стоп-импульсов, инверсный выход первого цифрового формирователя соединен с вторым входом элемента совпадения и четвертым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, а прямой выход

В$-триггера подключен к входу преобразователя время-код, выход которого является выходной шиной устройства °

2. Измеритель по п. l, о т л и ч а- ю шийся тем, что адаптивный формирователь содержит компаратор, элемент совпадения, счетчик, преобразователь код-напряжение и делитель напряжения, причем первым вхоэ дом адаптивного формирователя является первый вход компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого является третьим входом формирователя, а выход элемента совпадения подключен к счетному входу счетчика, выход которого через

1 преобразователь код-напряжение подключен к второму входу компаратора и к входу делителя напряжения, выход которого является выходом адаптивного формирователя,. вторым входом которого является установочный ,вход счетчика, 3. Измеритель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что каждый из цифровых формирователей содержит

RS-триггер, элемент совпадения и счетчик, S- u R-входы HS-триггера

174898 являются соответственно первым и вторым входами цифрового формиро— вателя, выход RS-триггера подключен к первому входу элемента совпадения, выход которого соединен со < счетным входом счетчика, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно прямым и инверсным выходами цифрового формирователя, а установочный вход счетчика — третьим входом цифрового формирователя, четвертым. входом которого является второй вход элемента совпадения.

Изобретение относится к радиоизмерительной и импульсной технике и может быть использовано в приборах точного измерения длительности импульсов сложной формы, напри в 5 мер при анализе радиолокационных видеоимпульсов и электрокардиограмм.

Цель изобретения — повышение точности измерений..

На фиг.1 изображена функциональ- 1О ная схема измерителя длительности импульсов сложной формы; на фиг.2— временные диаграммы работы измерителя, Измеритель длительности импуль— сов сложной. формы содержит линию

1 задержки, нормирующий формирова- тель 2, формирователь 3 старт †импульсов, HS-триггер 4, формирователь 5 стоп †импульс, преобразователь 6

Hpемя-код, адаптивный формирователь

7, состоящий из последовательно включенных компаратора 8, элемента

9 совпадения, счетчика 10, преобразователя 11 код-напряжение, делите— ля 12 напряжения,.первый цифровой формирователь 13, состоящий из последовательно включенных RS-триггера 14,элемента 15совпадения и счетчика 16, элемент 17 совпадения 30 логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 18, второй цифровой формирователь 19, состоящий из последовательно включенных RS-триггера 20, элемента 21 совпадения и счетчика 22. 35

Элементы устройства соединены следующим образом. К входной ши2 не измерителя подключена линия 1 задержки, выход которой соединен с од— ним из входов нормирующего формирователя 2, другой вход которого подключен к выходу адаптивного формирователя 7, вход которого — один из входов компаратора 8 — также подключен к входной шине измерителя, выход компаратора 8 соединен с одним из входов элемента 9 совпадения, другой вход которого подключен к ши— не эталонной частоты f, а выход— к счетному входу счетчика 10, к выходу которого подключен преобразователь 11 код-напряжение, выход которого соединен с другим входом компаратора 8 и с входом делителя 12 напряжений, выход которого является выходом адаптивного формирователя 7, и соединен с другим входом нормирующего формирователя 2, прямой выход нормирующего формирователя 2 соединен с входом первого цифрового формирователя 13,. с S-входом RS-триггера 14 и с первым входом логического элемента 2И-ИЛИ вЂ  18, а инверсный выход — с одним из входов элемента 17 совпадения, выход RSтриггера 14 соединен с одним из входов элемента 15 совпадения, другой вход которого соединен с шиной эталонной частоты f,,а выход со счетным входом счетчика 16. Прямой выход счетчика 16 первого цифрового формирователя 13 подключен к входу формирователя 3 старт-импуль— сов, а инверсный выход соединен с

1174898

Н-входом КБ-триггера 14, с другим входом элемента 17 совпадения и с первым входом логического элемента

2И вЂ ИЛИ вЂ 18, выход которого соединен с R-входами RS-триггера 20 и

5 ус тано во чным входом с че т чик а 22 второго цифрового формирователя 19;

Счетный вход счетчика 22 подключен к выходу элемента 21 совпадения, один из входов которого соединен с 10 шиной эталонной частоты Гз, а ДРУ— гой — с выходом RS-триггера 20, Ос— тальные входы логического элемента

2И-ИЛИ-НЕ 18 соединены с выходом формирователя 5 стоп-импульсов, вход которого подключен к выходу счетчика 22 второго цифрового формирователя 19, с В-входами счетчика 10 адаптивного формирователя 7, счетчика 16 первого цифрового формирователя 13 и RS-триггера 4, вход S которого подключен к выходу форми—, рователя 3 старт †импульс, а выход— к входу преобразователя 6 время-код.

Измеритель длительности импульсов сложной формы работает следующим образом.

Измеряемый импульс с длительностью „ (фиг.2а) подается на линию 1 задержки, где задерживается на вРемя 1 -- „„„,где ь„,А „,— максимально возможная длительность измеряемых импульсов. Задержанный импульс с выхода линии 1 задержки поступает на один из входов нормиру35 ющего формирователя 2 (компаратора), на другой вход которого подается по— роговое (опорное) напряжение Unop, вырабатываемое адаптивным формиро— вателем 7 (фиг. 2г) . При воздействии

40 входного сигнала компаратор 8 переключается в единичное состояние, так как в первоначальный момент опорное напряжение, поступающее на другой его вход с выхода преобразователя 11

45 код-напряжение, равно нулю. Единич— ный сигнал компаратора 8 поступает на элемент 9 совпадения и дает раз— решение на прохождение импульсов Г (фиг.2б,в) на счетчик 10 В результате напряжение на выходе преобра— зователя ll код-напряжение возраста-, ет и повышается порог срабатывания компаратора 8. Последний устанавливается в нулевое состояние.

Когда уровень входного сигнала превысит новый порог срабатывания, компаратор 8 снова устанавливается в единичное состояние. При этом счетные импульсы f пройдут снова через элемент 9 совпадения .на счетчик 10, возрастает напряжение на выходе преобразователя 11 код †напряжение и, следовательно, возрастает порог срабатывания компаратора 8i

Эти операции повторяются до тех пор, пока напряжение на выходе преобразователя 11 (опорное напряжение компаратора 8).не достигнет амплитудного значения измеряемого импульса.

Таким образом, напряжение на выходе преобразователя 11 код-напряжение отслеживает нарастание входного сигнала до амплитудного значения U с точностью, определяемой ценой старшего разряда преобразователя 11 код-напряжение.

Если мгновенные значения напряжений входного сигнала становятся меньше U> то компаратор 8 уста— навливается в нулевое состояние и через элемент 9 совпадения импульсы f не проходят на счетчик 10.

Выходное напряжение преобразователя 11 код-напряжение остается равным

Если амплитуда какого †ли из последующих выбросов будет больше зафиксированной, то адаптивный формирователь 7 отследит дополнительное приращение сигнала (фиг.2гсплошная линия). В этом проявляются адаптивные свойства формирователя

7 как к амплитуде отдельных выбросов в импульсе сложной формы, так и к каждому измеряемому импульсу.

Напряжение с выхода преобразователя

11 код †напряжен через делитель 12 напряжения подается на нормирующий формирователь 2 в качестве порогового (опорного) (фиг,2г, пунктирная линия ) .

Значение коэффициента деления делителя 12 напряжения в зависимос-„ ти от решаемой задачи (от данного уровня измерения) можно изменять регулировкой параметров делителя. На первый вход нормирующего формирователя подается импульс с линии 1 задержки (фиг.2ц).На выходах нормирующего формирователя 2 вырабатываются импульсы с нормированной амплитудой:и длительностью фронтов и срезов, Длительность импульсов на прямом выходе нормируюшего формирователя 2 определяется временем, 1174898

30 в течение которого импульс в целом или какой-либо его выброс превышают пороговый (опорный) уровень. напряжения (фиг.2е) а на инверсном выходе ь

5 длительность импульсов определяетс временем,. в течение которого отрицательные выбросы напряжения ниже опорного уровня (фиг.2ж).

Импульсы с прямого выхода норми- 10 рующего формирователя 2 поступают на вход S RS-триггера 14 первого цифрового формирователя 13 и на первый вход логического элемента ., 2И вЂ И-HE 18. При этом под воздействием фронта .первого импульса RSтриггер 14 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает прохождение импульсов f через эле— а мент 15 совпадения (фиг ° 2з) на счет- 20 чик 16 до тех пор, пока не произой— дет его переполнение., т,е. когда на.инверсном выходе счетчика 16 возникает низкий уровень напряжения.

Положительный перепад напряжения 25 с прямого выхода счетчика 16 первого цифрового формирователя 13 подается на формирователь 3 стартимпульсов, который формирует из него короткий импульс напряжения (фиг.2к), под действием которого

RS òðèããåð 4 устанавливается в единичное состояние, а RS-триггер 14— в нулевое состояние.

Когда счетчик 16 первого-цифрового формирователя 13 не переполнен, на его инверсном выходе действует единичный уровень напряжения, кото- рый подается на элемент 17 совпадения.,и четвертый вход логического 40 элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, разрешающий прохождение через них информационных импульсов с выхода нормирующего форми- . рователя 2.При этом положительные импульсы с прямого выхода нормирующего формирователя 2. проходят через первый вход логического элемента

2Н-ИЛИ-НЕ 18, под действием которых

RS-триггер 20 и счетчик 22 устанавливаются в нулевое состояние, Импульсы с инверсного выхода нормирующего формирователя 2 проходят через элемент 17 совпадения и устанавливают HS-триггер 20 второго цифрового формирователя 1.9 в единичное состоя— ние. Единичный сигнал с выхода этого триггера дает .разрешение на прохождение через элемент 21 совпадения счетных импульсов f (фиг.2и) на счетчик 22. Полный цикл счета (до переполнения) этого счетчика происходит только тогда, когда HSтриггер 20 запускается через элемент

17 положительным перепадом напряжения, снимаемого с инверсного вшхода нормирующего формирователя 2, соответствующим срезу измеряемого импульса на уровне порога, При;переполнении t счетчика 22 на его прямом выходе возникает еди— ничный сигнал, который подается на формирователь 5 стоп-импульсов, вы— рабатывающий короткий импульс напряжения (фиг.2и), под действием которого счетчики 10 и 16 и выходной

RS-тригер 4 устанавливаются в нулевое (исходное) состояние.Кро ме того, выходной импульс с выхода формирователя 5 через второй и третий входы логического элемента

2И-ИЛИ-НЕ 18 подается на установочные входы RS-триггера 20 и счетчика 22 и устанавливает их в исходное состояние. Таким образом, на выходе RS — триггера 4 вырабатыва-, ется нормированный по амплитуде и длительности фронтов импульс напряжения (фиг.2м), длительность которого равна длительности измеряемого импульса сложной формы на уровне

U, = Кц, где К вЂ” коэффициент деления делителя 12 напряжения (фиг.2), Этот импульс подается на преобразователь 6 время-коц.

Кроме того, введение в состав измерителя элемента 17 совпадения и логического элемента 2И-ИЛИ-HE 18 исключает возникновение на выходе основного триггера 4 помеховых им— пульсов и, следовательно, ложные результаты измерения.

1174898 юг 1

1174898! ! ! ! ! !

Составитель Л,Плетнева

Техред Т.Дубинчак Корректор Г.Решетник

Редактор Н. Тупица

Филиал П11П "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5184/49 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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