Измеритель длительности переходных процессов

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий последовательно соединенные генератор эталонных импульсов, разветвитель и первый формирователь импульсов, а также элемент сравнения, блок установки уровня отсчета, полосовой фильтр и индикатор, вход первого Формирователя импульсов соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока установки уровня отсчета, а . второй вход соединен с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый элемент задерж-i ки, второй формирователь импульсов,регулятор и генератор тактовых импульсов , причем выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом второго формирователя импульсов непосредственно, а со вторым входом - через управляемый элемент задержки, выход второго формирователя импульсов подключен к вхоi ду полосового фильтра, выход которо (Л го через регулятор соединен с входом генератора тактовых импульсов, . первый выход которого подключен к входу индикатора, а второй - к управляющему входу управляемого элемента задержки. ic N9 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1200231

Ш 4 G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

r» )ref з

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3665744/24-21 (22) 24.11.83 (46) 23.12.85. Бюл.й 47 (72) В.И.Андрианов и В.В,Тнмкий (53) 681.317(088.8) (56) Сапрыкин В.С. и др. Измерение динамических параметров интегральных схем. N. Советское. радио, 1979. с.74.

Авторское свидетельство СССР

В 935868, кл. G 04 F 10/04, 1982. (54) (57) ИЗИЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий последовательно соединенные генератор эталонных импульсов, разветвитель и первый формирователь импульсов, а также элемент сравнения, блок установки уровня отсчета, полосовой фильтр и индикатор, вход первого фррмирователя импульсов соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока установки уровня отсчета а .

1 второй вход соединен с входной шиной

У отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый элемент задерж-,-: ки, второй формирователь импульсов Э регулятор и генератор тактовых импульсов, причем выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом второго формирователя импульсов непосредственно, а. со вторым входом — через управляемый эле:мент задержки, выход второго формирователя импульсов подключен к входу полосового фильтра, выход которого через регулятор соединен с входом генератора тактовых импульсов

Э первый выход которого подключен к входу индикатора, а второй - к управляющему входу управляемого элемента задержки.

50

1 12002

Изобретение относится к импульсной технике.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя длительности переходных процессов на фиг.2 — временная диаграмма его работы. Измеритель содержит генератор 1 эталонных импульсов, разветвитель 2, 10 элемент 3 сравнения, блок 4 установки уровня отсчета, первый формирова» тель 5 импульсов,:управляемый элемент 6 задержки, второй формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр

8, регулятор 9, генератор 10 тактовых импульсов, индикатор 11, входную 12 и выходную 13 шины измерителя.

Генератор 1 эталонных импульсов 2б через разветвитель 2 соединен с выходной шиной 13 измерителя и первым входом первого формирователя 5 импульсов, второй вход которого подключен к выходу элемента 3 сравнения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 4 установки уровня отсчета и входной шиной 12 измерителя, выход формирователя 5 подключен к первому входу формирователя 7 непосредственно, а к второму — через управляемый элемент 6 задержки.

Выход формирователя 7 через последовательно соединенные полосовой фильтр 8 и регулятор 9 подключен ко входу генератора 10 тактовых импульсов, первый выход которого соединен со. входом индикатора 11, а второй — с управляемым входом управляемого элемента 6 задержки.

Измеритель длительности переходных процессов работает следующим образом.

Генератор 1 эталонных импульсов вырабатывает эталонную последова45 тельность прямоугольных импульсов (фиг.2 А). Длительность выходных импульсов генератора 1 определяется инерционностью исследуемого объекта, причем чем дальше происходит переходной процесс в исследуемом объекте, тем больше должна быть длительность импульсов генератора. Период повторения этих импульсов Т, определяется полосой пропускания полосового фильтра 8 и требуемой точностью измерения длительности исследуемого переходного процесса.

31

С выхода генератора 1 эталонные импульсы через разветвитель 2 поступают через выходную шину 13 на вход исследуемого объекта и первый вход формирователя 5 импульсов. По переднему фронту импульса генератора 1 на выходе формирователя 5 формируется передний фронт выходного импульса.

При поступлении импульса генератора

1 на вход исследуемого объекта, в последнем происходит переходной про-. цесс, длительность которого не должна превышать длительности входного импульса.

Ири достижении уровня выходного напряжения исследуемого объекта величины 0,9 своего максимального значе- . ния, элементом сравнения 3 формируется выходной импульс (фиг.2 В).

Формирование этого импульса осуществляется путем сравнения уровня импульса, поступающего на второй вход элемента 3 сравнения с выхода исследуемого объекта, с величиной эталонного напряжения, равной 0,9 максимального значения выходного напряжения исследуемого объекта, поступающего с выхода блока 4 установки уровня отсчета (фиг.2 Б). Импульс, сформированный элементом сравнения 3, поступает на второй вход формирователя 5. Передним фронтом импульса с выхода элемента 3 сравнения формирователем 5 формируется задний фронтг выходного импульса (фиг.2 Г).

Таким образом, длительность импуль. са на выходе формирователя 5 определяется длительностью переходного процесса в исследуемом объекте, а период их следования остается неизменным и равным периоду следования импульсов эталонной частоты.

Импульс с выхода формирователя 5 поступает на вход регулируемого элемента 6 задержки и на первый вход второго формирователя 7. Во втором формирователе 7 происходит суммирование двух импульсов, поступающих на первый и второй входы формирователя

7 соответственно с выходов формирователя 5 и управляемого элемента- 6 задержки (фиг.2 3).

Таким образом, на выходе второго формирователя 7 формируется импульс, длительность которого определяется временем прохождения сигнала через исследуемый объект и временем задержки nba в регулируемой линии задержки

6 (фиг. 2 3) 3

Ь А л

Ь = 4 „+ H 415а, 1200231

45 где а,1 — длительность импульса, сформированного вторым формирователем импульсов; д „ — длительность импульса, сформированного первым формирователем импульсов; и — количество счетных импульсов, :.поступивших на управляемый 10 элемент задержки;

44 4 -, изменение величины задержки при поступлении одного импульса на вход управляемого элемента задержки. l5

Работой регулируемого элемента 6 задержки управляют через управляемый вход, генератор 10 тактовых импульсов, причем период следования тактовых им пульсов Т „.» Т, существенно больше 20 периода:следования импульсов генератора 1 эталонных импульсов. Это обеспечивает поступление на вход полосового фильтра 8 установившегося спектра час. тотной посдедовательности и исключа- 25 ет влияние инерционности срабатывания полосового фильтра 8 и регулятора 9 на процесс измерения.

Полосовой фильтр 8 имеет достаточso узкую полосу пропускания 4 f

Т в диапазоне низких частот по сравкению с частотой N-й гармоники (нуле- . вая отметка исследуемого спектра, . фиг 2 А).

Вследствии этого на выходе полосового фильтра 8 выделяется одна .из гармоник исследуемого спектра (фиг.2 А, Б), которая затем поступает на вход регулятора 9.

На выходе регулятора 9 формируется разрешающий потенциал на звйуск генератора 10 тактовых импульсов.

С выхода генератора 10 тактовых импульсов сформированный тактовый импульс (фиг.2 Д) поступает иа регулируемый элемент 6 задержки и на вход .индикатора 11.

В результате этого на выходе элемента б задержки (фиг.2 Е) периодическая посдедовательность импульс. сов будет задержана на время п4 Lpga

Таким образом, с поступлением очередного тактового импульса на вход регулируемого элемента 6 задержки длительность импульсов на выходе второго формирователя 7 каждый pas будет увеличиваться на величину 4l a,, Увеличение длительности импульсов будет происходить до тех пор, пока длительность сформированных импульсов не станет такой, что в полосу пропускания полосового фильтра 8 попадает частота N-й гармоники (нулевая отметка спектра исследуемой последовательности импульсов, фиг.2 В)

naf . где f — средняя частота настройки полосового фильтра:

fg — частота нулевой гармоники незадержанной последовательности импульсов;

4 f — постоянный частотный интер" вал, на который каждый раз задерживается импульсная последовательность при поступлении очередного тактового импульса.

n — количество поступивших тактовых импульсов.

С появлением на выходе полосового фильтра 8 нулевой (ниже порогового уровня) реакции регулятор 9 формирует запрещающий уровень| поступающий на вход генератора 10, в результате чего прекращается формирование тактовых импульсов генератором 10.

Зная частоту f на которую настроен полосовой фильтр 8, а также определяя величину временной задержки импульсов по показанию индикатора 11, можно однозначно определить нулевую

I отметку f> незадержанных импульсов, а значит и длительность переходного процесса исследуемого объекта

1200231

Составитель Ю.Шишкин

Редактор П.Коссей Техред Т.Дубинчак Корректор А.Тяско

Заказ 7864/52 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

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