Устройство для определения времени нарастания и спада импульсных сигналов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях параметров импульсов. Целью изобретения является увеличение точности измерения. Устройство для определения времени нарастания и спада импульсных сигналов содержит аттенюатор 1, ограничители 2 и 5, пиковые детекторы 3, 7 и 9, масштабные усилители 4-1....4-N, дифференциатор 6, инвертирующий усилитель 8, компараторы 10 и 11, пороговый элемент 12, триггер 13, генератор 14 импульсов, счетчик 15 импульсов, аналоговые коммутаторы 16 и 17, регистры 18 и 19. Выходной код регистров 18 и 19 соответствует длительности времени нарастания и спада импульсных сигналов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (594 С 01 R2 /02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с,,л (53) 621.317 ° 75 (088.8) Ю

ФЮ

МФ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4392506/24-21 (22) 14. 03. 88 (46) 30.11.89. Бюл. У 44 (71) Ижевский механический институт (72) В.С.Поздеев, А.Е;Кайсин и M.Â.Èóðçàê (56)Авторское свидетельство СССР

Р 155837, кл. С 01 R 29/02, 1963.

Авторское свидетельство СССР

В 1242852, кл. G 01 R 29/02, 1986.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ НАРАСТАНИЯ И СПАДА ИИПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях параметров импульсов. Целью изобретения является увеличение точности измерения. Устройство для определения времени нарастания и спада импульсных сигналов содержит аттенюатор 1, ограничители 2 и 5, пиковые детекторы

1525622

3,7 и 9, масштабные усилители 4-1. ° .

4-N, дифференциатор 6, инвертирующий усилитель 8, компараторы 10 и 11, пороговый элемент 12, триггер 13, генератор 14 импульсов, счетчик 15 имИзобретение относится к измеритель-. ной технике и может быть использовано в измерителях параметров импульсов.

Цель изобретения — увеличение точ- 15 ности измерения.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на

I фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 — 20 характеристика устройства °

Устройство для определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов с".одержит аттенюатор 1, первый 2 ограничитель, первый пико- 25 вый детектор З,масштабные усилители

4-1, 4-2. ..,, 4-N-1, 4-N, второй ограничитель 5, дифференциатор 6, второй пиковый детектор 7, инвертирующий усилитель 8, третий пиковый детектор

9, первый 10 и второй 11 компараторы, пороговый элемент 12, триггер 13, генератор 14 импульсов, счетчик 15 импульсов, первый 16 и второй 17 аналоговые коммутаторы, первый 18 и вто- 35 рой 19 регистры.

Вход аттенюатора 1 является входом устройства, а выход соединен с входа1 ми первого 2 ограничителя и первого !

3 пикового детектора, выход которого соединен с входами масштабных усилителей 4-1, 4-2,...,4-N-1, 4-N, вход второго органичителя 5 соединен с выходом первого 2 ограничителя, а выход соединен с входом дифференциато- 45 ра 6, выход которого соединен с входом второго 7 пикового детектора и входом инвертирующего усилителя 8, выход которого соединен с входом третьего пикового детектора 9 и входом порогового элемента 12, выход которого соединен с управляющим входом триггера 13, информационный вход которого соединен с его инверсным выходом, вход сброса соединен с входами

55 сброса пиковых детекторов 3,7,9, счет. чика импульсов 15, аналоговых коммутаторов 16 и 17, регистров 18 и 19 и является входом сброса устройства, пульсов, аналоговые коммутаторы 16 и

17, регистры 18 и 19 ° Выходной код регистров 18 и 19 соответствует длительности времени нарастания и спада импульсных сигналов. 3 ил. прямой выход соединен с управляющим входом генератора 14 импульсов, выход которого соединен с управляющим входом счетчика 15 импульсов, информационные входы первого 16 и второго

17 аналоговых коммутаторов, соединены с соответствующими входами масштабных усилителей 4-1, 4-2,..., 4-N-1, 4-N, управляющие входы соединены с соответствующими выходами счетчика

15 импульсов, а выходы подключены к вторым и третьим входам первого. 10 и второго 11 компараторов, первые входы которых соединены с выходами второго 7 и третьего 9 пиковых детекторов, выходы которых соединены с управляющими входами первого 18 и второго 19 регистров, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика 15 импульсов, а выходы являются выходами устройства. . Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал (фиг..2а) через аттенюатор 1 поступает на входы первого пикового детектора 3 и первого ограничителя 2, ограничивающего исследуемый сигнал по уровню 0,9 от максимальной амплитуды сигнала, Напряжение с выхода первого пикового детектора 3 (фиг.2б) через масштабные усилители 4-1, 4-2,. ° ., 4-N-1, 4-N поступает на информационные входы аналоговых компараторов 16 и 17. При этом входы первого аналогового коммутатора 16 соединены с выходами масштабных усилителей 4-1,4-2,...,4-N-1 а входы второго аналогового коммутатора соединены с выходами масштабных усилителей 4-2, 4-3, ..., 4-N. Коммутаторы 16 и 17 могут быть выполнены объединением нескольких мультиплексоров в пирамидальную схему. После второго ограничителя 5, ограничивающего исследуемый импульс по уровню

0,1 от максимальной амплитуды, и дифференциатора 6, исследуемый импульс

5 1525622 6 имеет форму, показанную на фиг.2в.

Амплитуда положительных и отрицательных импульсов (фиг.2в) при заданной величине амплитуды исследуемого сиг5 нала пропорциональна его времени нарастания и спада. Амплитуда положи" тельных импульсов (фиг.2в) запоминается вторым пиковым детектором ? (фиг.2г), а амплитуда отрицательных импульсов — третьим пиковым детектором 9 (фиг.2д), поступающим на его вход через инвертирующий усилитель 8.

С выхода второго 7 и третьего 9 пиковых детекторов напряжение поступает 15 на первые входы первого 10 и второго

11 двухпороговых компараторов. По отрицательному импульсу дифференциатора 6 на выходе порогового элемента

12 формируется импульс (фиг,2е), По 20 отрицательному фронту последнего на выходе триггера .13 формируется высокий уровень напряжения (фиг.2з), поступающий на управляющий вход генератора 14 импульсов. На выходе послед- 25

Hего. формируются импульсы (фиг.2ж), поступающие на управляющий вход счетчика t5 импульсов, меняя последователь. но состояния его выходов и соответственно последовательно коммутируя. Bbiходное напряжение масштабных усилителей 4-1, 4-2,,.., .4-N-I, 4-N на вторые и третьи входы компараторов 10 и 11. При этом напряжение на выходе компараторов 10 и 11 появляется, если напряжение на первом входе больше напряжения на втором входе и меньше напряжения на третьем входе. В противном случае на .выходе компаратсров

10 и 11 низкий уровень напряжения. q0

Величина предела масштабных усилителей

4-1, 4-2,..., 4-N-1, 4-N выбирается, исходя из требуемой точности определения времени нарастания и спада импульсных сигналов, а их число, — исходя из заданного диапазона измерения времени нарастания и спада. В исходном состоянии счетчика 15 импульсов на вторые и третьи входы компараторов

10 и 11 коммутируется выходное напря- 50 жение масштабных усилителей 4-1 и

4-2. При увеличении содержимого счетчика 15 импульсов на единицу на вторые и третьи входы компараторов t0 и 11 коммутируется выходное напряже- 55 ние масштабных усилителей 4-2 и 4-3, При изменении состояния счетчика 15 импульсов на входы компараторов 10 и 11 последовательно коммутируются нижние и верхние пределы сравниваемых величин. По положительному фронту импульсов, формируемых на выходах ! компараторов 10 и 11, состояние счетчика 15 импульсов записывается в регистры 18 и 19, выходы которых являются. выходами устройства. Выходной код регистров 18 и 19 соответствует номеру диапазона напряжения, выставляемого с помощью масштабных усчлителей

4-1 4-2, ..., 4-N-I, 4-И и обозначенного на фиг. 3 цифрами 1,2,..., N- I

Таким обрaç îoìM, выходной код соответствует длительности времени нарастания и спада импульсных сигналов °

При поступлении импульса на вход сброса на выходах пиковых детекторов

3,7 и 9, счетчика 15 импульсов, аналоговых коммутаторов 16 и 17 и регистров 18 и 19 устанавливаются низкие (нулевые) уровни напряжения.

Формула и з о б р е т е н и я устройство для определения временй нарастания и спада импульсных сигналсв, содержащее аттенюатср, вход которого является входом устрой тва, а выход соединен с входами первого ограни ителя и первого пикового детектора, выход которого соединен с входами масштабных усилителей. втсрой

oграничитель вход котсрогс соединен с выходом первого ограничителя, а выход соединен с входом дифференцпатора, выход которого соединен с вхсдоь в-:срогс пиксвсгс детектора и входом инвертирующегс усилителя, вь,— хсд которого соединен с входом -,ретьего пикового детектора, вход сброса котсрогс соединен с входами сброса первого и второго пиковых детекторов и является входом сброса устройства, первый и второй компаратсры, первые входы которых ссецинены соответственно с выходами второго и третьего пиковых детекторов, с т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличения точности, введены последовательно соединенные пороговый элемент, TpHr гер, генератор импульсов, счетчик импульсов, а также первый и второй аналоговые коммутаторы, первый и второй компараторы, первый и второй регистры, причем вход порогового элемента соединен с выходом инвертирующего усилителя, информационный вход триггера соединен с его инверсным выходом, входы сброса триггера и

1525622 счетчика соединены с входом сброса устройства, информационные. входы первого и второго аналоговых коммутато ров соединены с соответствующими выходами масштабных усилителей, управ ляющие входы соединены с соответст вующими выходами счетчика импульсов, ! входы сброса соединены с входом сброса устройства, а выходы подключены 10 к вторым и третьим входам первого и второго компараторов, информационные входы первого и второго регистров соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов, управляющие входы соединены соответственно с выходами первого и второго компара1 торов, входы сброса соединены с вхо- дом сброса устройства, а выходы asляются первой и второй группой выходов устройства.

1525622 Составитель Л.Стройкова

Редактор Т.Парфенова Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Т.Малец

Закаэ 7220/41 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101