Способ определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть ислользовано в измерителях лараметров электрических импульсов. Целью изобретения является повышение точности измерения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов. Это достигается тем, что ограниченный между уровнями 0,9 и 0,1 от максимальпой амплитуды импульс дифференцируют, а амплитуду исследуемого импульса масштабируют, сравнивают амплитуды положительного и отрицательного дифференцированных импульсов со значениями масштабированных амплитуд исследуемого сигнала и по результатам сравнения определяют время нарастания и спада фронтов исследуемого импульса. Величина шага масштабированных амплитуд выбирается исходя из требуемой точности измерения времени нарастания и спада, а их число - из заданного диапазона измерения времени нарастания и спада импульсных сигналов. Устройство, реализующее способ, содержит аттенюатор 1, пиковые детекторы 2, 8 и 10, ограничители 3 и 6, масштабные усилию сл . I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С3 (19) (11) (51) 4 G 01 R 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3790633/24-21 (22) 18.09.84 (46) 07,07.86.Бюл. 1(25 (7)) Ижевский механический институт (72) В.С.Поздеев, А.Е.Кайсин, А.П.Загребин, и П.Г.Кузнецов (53) 621 ° 317.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1 1078358, кл. G 01 R 29/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N - 155837, кл. С 01 R 1955. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ НАРАСТАНИЯ И СПАДА ФРОНТОВ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ-! 1ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в измерителях параметров электрических импульсов. Целью изобретения является повышение точности измерения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов. Это достигается тем, что ограниченный между уровнями 0,9 и О,1 от максимальной амплитуды импульс дифференцируют, а амплитуду исследУемого импульса масштабируют, сравнивают амплитуды положительного и отрицательного дифференцированных импульсов со значениями масштабированных амплитуд исследуемого сигнала и по результатам сравнения определяют время нарастания и спада фронтов исследуемого импульса. Величина шага масштабированных амплитуд выбирается исходя из требуемой точности измерения времени нарастания и спада, а их число — из заданного диапазона измерения времени нарастания и спада импульсных сигналов. Устройство, реализующее способ, содержит аттенюатор 1, пиковые детекторы 2, 8 и 10 ограничители 3 и 6, масштабные усилители 4-1...4N, элементь 5-1,5-2,..., 5-2N сравнения, дифференциатар 7, инвертирующий усилитель 9, ключи

124?852

11 — 1, „,11-N, выходы которых являются выходами устройства, 2 с.п.ф — лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях парамет— ров импульсов.

Цель изобретения — поньппение точности измерения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов.

Указанная цель достигается тем, чта ограниченнь>й между уровнями 0,9 и 0,1 от максимальной амплитуды импульс дифференцируют, а амплитуду исследуемого импульса масштабируют, сравнивают амплитуды положительного и отрицательного дифференцированных импульсов со значениями масштабированных амплитуд исследуемого импульса и по результатам сравнения суцят а времени нарастания и спада фронтов исследуемого импульса. Величина шага масштабирананных амплитуд выбирается исходя из требуемой точности: измерения времени нарастания "и спада, а их р число выбирается исходя из заданнага диапазона измерения времени нарастания и спада импульсных сигналов, На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг.3 — характеристика устройства.

Устройство содержит аттенюатор 1, первый пиковый детектор 2, перныи ограничитель 3, масштабные усилители

4-1, 4-2. . . 4-N, элементы 5-1, 5-2. ..,, 5-2N сравнения, второй ограничитель б, дифференциатар 7, второй пиковый детектор 8, инвертирующий усилитель 9, третий пиковый детектор 10, ключи 11-1, 11-2,.„,, 11-N, причем вход аттенюатора 1 является входом устройства, а выход соединен с входами первого ограничителя 3 и первого пикового детектора 2, ныход которого соединен с входами масштабнь>х усилителей 4, выходы каждого масштабного усилителя: с нечетным номером соединены саотнетстненно с первыми входами двух элементов 5 сраннения с нечетными номерами, а выходы каждого масштабного усилителя 4 с четным номером соединены со5 ответственно с первыми входами двух элементов 5 сраннения с четными номе— рами, вход дифференциатора 7 через второй ограничитель б соединен с выходом первого ограничителя 3, а ны10 хад сэединен с входами инвертирующе— га усилителя 9 и второго пикового де- . тектоэа 8, выход которого соединен с вторыми входами элементов 5 срав, нения с номерами 1,2,5,á..., выход инвертирующего усилителя 9 соединен с входом третьего пикового детектора 10, выход которого соединен с вторыми входами элементов 5 сравнес номерами 3, 4> 7> 8...> а выходы элементов 5 сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами клк>чей 11, выходы которых являются выходами устройства, вход сороса устройства соединен с входами сброса первого, второго и третьего пиковых детекторбн.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал (фиг.2а) через аттенюатор 1 поступает на входы первого пикового детектора 2 и первого ограничителя 3, ограничивающего исследуемый импульс по уровню 0,9 от максимальной амплитуды сигчала. На—

З. > пряжение с ныхода первого пикового детектора 2 (фиг ° 267 через масштабные усилители 4-1, 4-2. ..4-N-1, 4-Ы поступает соответственно на первые входы элементов 5-1, 5-3, 5-2, 4о 5-4,,„,, 5-2N-3, 5-2N-1, 5-2N-2, 5-2N "равнения. Поспе второго ограничителя 6, ограничивающего исследуемый импупьс по уровню 0,1 ат максимальной амплитуды и дифференциатора 7, исследуемый импульс имеет форму, показанную на фиг.2в. Амплитуда положи гельных и отрицательных импуль1242852

<0

50 сов (фиг.2в) при заданной величине амплитуды исследуемого сигнала про— порциональна его длительности времени нарастания и спада. Амплитуда положительных импульсов (фиг.2в) запоминается вторым пиковым детектором

8 (фиг.2г), а амплитуда отрицательных импульсов — третьим пиковым детектором 10 (фиг.2д), поступающим на его вход через инвертирующий усилитель 9. С выхода второго 8 и третьего 10 пиковых детекторов напряжение поступает соответственно на вторые входы элементов 5-1, 5-2, ...,5-2N-3

5-2N-2 и 5-3, 5-4, 5-2N-1, 5-2N сравнения. При этом напряжение на выходе элементов 5-1, 5-3, 5-2N-3 5-2N-1 сравнения появляется, если напряжение на втором входе больше напряжения на первом входе, а на выходе элементов 5-2, 5-4, ..., 5-2N-2„, 5-?N сравнения — наоборот. Коэффициенты усиления масштабных усилителей выбраны таким образом, что напряжение на выходе ключей 11 — 1 и 11-2, 1)-N-1, 11-N появляется, если амплитуда положительных и отрицательж х импульсов (фиг.2в ), что соответствует длительности времени нарастания и спада, лежит вне предела напряжения. выставляемого с помощью масштабных усилителей 4-1, 4-2, ..., 4-М-1 „

4-N и обозначенного на фиг,3 цифрами 1, ..., N. Величина предела масштабных усилителей выбирается исходя из требуемой точности времени нарастания и спада импульсных сигналов, а их число — исходя из заданного диапазона измерения времени нараста— ния и спада. При этом на нечетных выходах устройства 1, 3, ..., И контролируется время нарастания, а на четных 2,4, ..., N-1 — время спада импульсных сигналов. Если при измерении времени нарастания или спада напряже«не появляется на группе нечетных или четных выходов, то время на— растания или спада определяется по максимальному номеру выхода, íà KG тором появилось напряжение, Формул а изобретения

1. Способ определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов, заключающийся в ограничении исследуемого импульса между уров5

25 нями 0,9 и О, 1 от максимальной амплитуды сигнала, о т л и ч а ю шийся тем, что„ с целью повышения точности измерения, ограниченный между уровнями 0,9 и 0,1 от макаимальной амплитуды импульс дифференцируют, а амплитуду исследуемого импульса масштабируют, сравнивают амплитуды положительного и отрицательного дифференцированных импульсов со значениями масштабированных амплитуд исследуемого импульса и по результатам сравнения определяют время нарастания и спада фронтов исследуемого импульса.

2. Устройство для определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов, содержащее первый « второй ограничители, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены аттенюатор, дифференциатор, инвертируюший усилитель, первый, второй и третий пиковые детекторы, N масштабных усилителей, 2N элементов сравнения, Ы ключей, причем вход аттенюатора является входом устройства, а выход соединен с входами первого ограничителя и первого пикового де— тек тора, выход которого соединен с входами масштабных усилителей, выходы каждого масштабного усилителя с нечет«ым номером соединены соответственно с первыми входами двух элементов сравнения с нечетными номерами, а выходь. каждого масштабного уси— лителя с четным номером соединены cooTBeòñòâeíêî с первыми входами двух элементов сравнения с четными номерами, вход дифференциатора через второй ограничитель соединен с выходом первого ограничителя, а выход соедине« с входами инвертирующего усилителя и второго пикового детектора, выход которого соединен с вторыми входами элементов сравнения с номерами 1,2,5,6 ..., выход инвертирующего усилителя соединен с входом третьего пикового детектора, выход которого соединен с вторыми входами элементов сравнения с номерами 3, 4, 7, 8 ..., а выходы элементов сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами ключей, выходы которых являются выходами устройства, вход сброса устройства соединен с

Ф входами сброса первого, второго и третьего пиковых детекторов.

1242852 ( (! ! !

Состави епь B.Антохин

Техред и.loпк о Корректор М. Демчик

Редактор А.Козориз

Тираж 728 Подписное

Заказ Зб99/43

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау;.нская ., д.

; я наб. д. 4/5 фическое предприятие, r. Ужгор и, у; ., р фиче .. о и. П оектная,4

11рс изводcтвенно-попHграфиче