Измеритель параметров последовательности прямоугольных импульсов

 

Изобретение относится к области электрои радиоизмерительной техники и является дополнительным к авт.св. № 682840. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Измеритель параметров содержит ключи 3 и 6, магнитоэлектрический логометр 4 и триггер 5. Введение переключателя 1 и ждущего мультивибратора 2 позволяет устройству работать в двух режимах - измерение скважности и измерение частоты. 1 ил. (Л С Bxoff Ю Х О5 0 О1 О) 1Ч

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 R 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 682840 (21) 3988813/24-21 (22) 29.10.85 (46) 15.03.87. Бюл. И 10 (71) Львовское специализированное производственное предприятие "Спецэнергоавтоматика (72) В.А.Черняк (53) 621. 31 7 (088. 8) „„SU„„1296956 А 2 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к области электро- и радиоизмерительной техники и является дополнительным к авт.св. В 682840. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. Измеритель параметров содержит ключи 3 и 6, магнитоэлектрический логометр 4 и триггер

5. Введение переключателя 1 и ждущего мультивибратора 2 позволяет устройству работать в двух режимах— измерение скважности и измерение частоты. 1 нл..1296956

Изобретение относится к области электро- и радиоизмерительной техники и может быть использовано в радиотехнических устройствах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечение возможности измерения частоты.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из переключателя 1, ждущего мультивибратора 2, ключа 3, магнитоэлектрического логометра 4, триггера 5 и ключа 6.

Первый контакт переключателя 1 со. единен со входом измерителя, второй контакт переключателя 1 соединен с входом ждущего мультивибратора 2, выход которого соединен с входом ключа 20

3 и третьим контактом переключателя.

Выход ключа 3 соединен с входом магнитоэлектрического логометра 4. Вход триггера 5 соединен с входом измерителя, а его выход через ключ 6 соединен со входом магнитоэлгктрического логометра 4.

Устройство может работать в двух режимах: измерения скважности и измерения частоты. 30

Устройство работает следующим образом.

В режиме скважности вход измерителя подключен к ключу 3 (замкнуты контакты "1" и "3" переключателя 1), при этом на вход ждущего мультивибратора 2 импульсы не подаются.

Измеряемая последовательность прямоугольных импульсов одновременно подается на входи триггера 5 и ключа 3. На выходе триггера 5 формиру- ется импульсная последовательность о прямоугольных импульсов со скважностью, равной двум, которые подаются на вход ключа 6. На выходе клю- 45 ча 6 формируются импульсы той же длительности, что и íà его входе, при этом амплитуда импульсов постоянна.

Она определяется схемным решением ключа 6 и не зависит от амплитуды импульсов, поданных на его вход.

Последовательность прямоугольных импульсов, снимаемая с выхода ключа 6, подается на одну иэ рамок магнитоэлектрического логометра 4.

При этом ток, протекающий по рамке логометра, однозначно определяется средним за период значением напряжения калибровочной последовательТ

Я = —- (1)

Где g скважность1

Т вЂ” период повторения импульсов; с — длительность импульсов.

В случае, если амплитуда импульсов, формируемых ключом, равна А вольт то среднее за период значение напряжения U определяется по формуле

А t А

Q (2) При условии, что оба ключа идентичны, амплитуды импульсов, снимаемых с их выходов, будут равны (выше они были обозначены буквой А).

Обозначим:

Q — скважность измеряемой последовательности прямоугольных импульсов; — скважность последовательности прямоугольных импульсов, формируемых триггером: ности прямоугольных импульсов, имеющей скважность, равную двум.

На выходе ключа 3, который построен аналогично ключу 6, формируется импульсная последовательность прямоугольных импульсов. При этом амплитуда импульсов равна амплитуде импульсов, формируемых ключом 6, а длительность импульсов равна длительности импульсов измеряемой импульсной последовательности.

Указанная последовательность прямоугольных импульсов подается на вторую рамку магнитоэлектрического; логометра 4, При этом ток, протекающий по рамке логометра 4, однозначно определяется средним за период значением напряжения измеряемой по-. следовательности прямоугольных импульсов.

Поскольку установившееся отклонение подвижной части магнитоэлектрического логометра, с которой жестко связан указатель, зависит только от отношения токов, протекающих по его рамкам, становится очевидным, что установившееся отклонение подвижной части логометра однозначно определяется скважностью измеряемой последовательности прямоугольных импуль.— сов.

Скважность последовательности прямоугольных импульсов определяется по формуле

1296956

aF « м †средн за период значение напряжения, которое выделяется на измеритель- ном приборе при подключении его к выходу ключа 3. — среднее за период значение напряжения, которое выделяется на измерительном приборе при подключении

его к выходу ключа 6. 10 ср тр

Тогда (3) U р. « м

Ua a.тр » м м

А (4) А.t

-р. ждн тр ср тр Ьм

U с а.и м

20 довательности.

Известно, что

Т

f (6) (8) 25 где f — частота следования импульсов измеряемой импульсной последовательности.

Следовательно, U „ р

«3м ср. «Зм

Таким образом, скважность измеряемой последовательности прямоугольных импульсов однозначно определяется от- 30 ношением напряжений

A 1 .f (9) ср. тр ср «м

В режиме измерения частоты вход измерителя подключен к ждущему мультивибратору 2 (замкнуты контакты "1" и "2" переключателя 1), при этом измеряемая последовательность прямоугольных импульсов одновременно подается на входы ждущего мультивибрато. ра 2 и триггера 5. Ждущий мультивибратор представляет собой спусковую схему с,одним исходным устойчивым состоянием. Под воздействием переднего фронта импульса ждущий мультивибратор скачком переходит в другое (неустойчивое) состояние на время, определяемое схемным решением мультивиб- 50 ратора (обычно постоянной разряда кон. денсатора связи), по истечении которой ждущий мультивибратор скачком возвращается в исходное состояние.

Таким образом он формирует прямоугольные импульсы требуемой длительности t а „, которая не зависит от длительности импульсов измеряемой последовательности импульсов и частоты

Поскольку Q ð = 2, то ер. т1 «У»

<р. «1м

Из формулы (6) следует, что их следования. Импульсы, сформированные ждущим мультивибратором, подают- ся на вход ключа 3, с выхода которого снимаются импульсы той же длительности, но постоянной амплитуды А. При этом по рамке логометра 4, подключенной к выходу ключа 3, течет ток, величина которого однозначно определяется средним за период значением напряжения Б,р а, сформиро-: ванного ждущим мультивибратором 2 и ключом 3.

При этом где Т - период следования импульсов измеряемой импульсной послеПоскольку величины А и t являмсЬ.ее ются неизменными, то очевидно, что однозначно определяется частотой следования измеряемой импульсной последовательности. Через рамку логометра 4, подключенную к цепочке, состоящей из триггера 5 и ключа 6, протекает ток, однозначно определяемый средним за период значением напряжения калибровочной последовательности прямоугольных импульсов, имеющей скважность, равную двум (так же, как и в режиме измерения скважности).

При этом установившееся отклонение подвижной части логометра определяется отношением токов в рамках, вызванных отношением напряжений

U ар. а. - . а.

=2С, Г, т (10) т.е. пропорционально частоте следования измеряемой импульсной последовательности.

»

Кроме того, измерив скважность Q и частоту f, можно вычислить длительность импульсов t no формуле

1296956

t

° Ц и период Т по формуле (!2) I

Т =

Составитель В. Величкин

Техред А. Кравчук Корректор М.Лароши

Редактор А.Ревин

Заказ 773/47 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Изобретение позволяет создать в одном конструктиве при минимальных

10 затратах материальных и трудовых ресурсов многофункциональный прибор.

При этом обеспечивается удобство при его эксплуатации. формула и з обретения

Измеритель параметров последовательности прямоугольных импульсов по авт.св, М 682840, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены ждущий мультивибратор и переключатель, причем первый контакт переключателя соединен с входом измерителя, второй контакт переключателя соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого соединен с входом ключа и третьим контактом переключателя.