Измеритель длительности фронтов импульсов

 

Изобретение может быть использовано для измерения параметров импульсов в автоматике, вычислительной и контрольно-измерительной технике. Цель - повышение надежности за счет упрощения - достигается введением в измеритель порогового элемента 7, цифровых вольтметров 11, 20, ограничителей 9 и 5 амплитуды сверху и снизу, соответственно. Измеритель содержит также нормализатор 1 импульсов, элементы 2, 22 задержки, инверторы 3, 17, 18, сумматор 4, блок 8 дифференцирования, пиковые детекторы 10, 19, двоичный счетчик 12, блок 13 памяти, цифровой умножитель 14, цифровой делитель 15, регистратор 16, элементы ИЛИ 6, 21. 2 ил.

союз советсних социАлистичеси их

РЕСПУБЛИК

А1 (51) С О1 R 29/02

Э в

ГОсудАРстВенный номитет пО изОБРетениям и ОТНРь!тиям пРи Гкнт сссР (21) 4428702/24-21 (22) 23 05. 88 (46) 15.04.90.Бил, Ф 14 (72) Э.Н,Сощников и К,Н.Тенлинская (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 860594, кл, G 01 R 29/О?, 1980, Авторское свидетельство СССР

В 1422189, кл. G 01 R 29/02, 27,08,87, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТОВ

ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения параметров импульсов в автоматике, вычислитель2 ной и контрольно-измерительной технике, Цель — повыпение надежности за счет упрощения — достигается введением в измеритель порогового элемента 7, цифровых вольтметров 11, 20, ограничителей 9 и 5 амплитуды сверху и снизу соответственно, Измеритель содержит также нормализатор 1 импульсов, элементы 2, 22 задержки, инверторы 3, !7, 18, сумматор 4, блок 8 дифференцирования, пиковые детекторы 10, 19, двоичный счетчик !2, блок 13 памяти, цифровой умножитель 14, цифровой делитель !5, регистратор 16, элементы

ИЛИ 6, 21. 2 ил.

1557535

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дпя измерения параметров импульсов в автоматике, вычислительной н контрольно-измерительной технике.

Целью изобретения является повыше: ние надежности за счет упрощения измерителя длительности фронтов импульсов. !О

На фиг.! представлена структурная схема устройства, на фиг,2— эпюры напряжений, поясняющие его р +6c ту 4

Измеритель длительности фронтов импульсов содержит нормализатор I импульсов, первый элемент 2 задержки, первыч инвертор 3, сумматор 4, ограничитель 5 амплитуды снизу, первый элемент ИЛИ б, пороговый элемент 7, 20 блок 8 дифференцирования, ограничитель 9 амплитуды сверху, первый пиковый детектор 10, первый цифровой вольтметр 11, двоичный счетчик 12, блок 13 памяти, цифровой умножитель 25

14, цифровой делитель 15, регистратор 16, второй и третий инверторы 17 и 18 второй пиковый детектор 19, второй цифровой вольтметр 20, второй элемент ИЛИ 21, второй элемент 22 за- 30 держки. При этом последовательно соединены нормализатор l импульсов, вход которого является входом измерителя 2 задержки, инвертор 3 и сумматор 4, второй вход которого подключен к выходу нормализатора l импульсов, последовательно соединены инвертор 17 и первый элемент ИЛИ 6, последовательно соединены блок 8 дифференцирования, инвертор 18 счетчик 12 и элемент ИЛИ 21„ второй вход которого подключен к .второму разрядному выходу счетчика 12, детектор 10 информационный вход которого соединен с выходом нормализатора 1 импуль- 45 сов, пиковый детектор 19, информационньФ вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 6, последовательно соединены блок 13 памяти, цифровой умножитель 14 цифровой делитель 15 и регистратор 16, элемент 22 задержки, выход которого подключен к управляющему входу цифрового регистра.тора 16 вход ограничителя 5 амплитуды снизу соединен с выходом сумматора 4, а выход подключен к второму

55 входу элемента ИЛИ 6 и установочному входу счетчика 12, вход и выход огра» ничителя 9 амплитуды сверху соединены соответственно с выходом сумматора 4 и входом инвертора 17, вход порогового элемента 7 подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ С и входу блока 8 дифференцирования, информационный и управляющий входы цифрового вольтметра 1! соединены соответственно с выходом пикового детектора

10 и первым разрядным выходом счетчика 12, а информационный и управляиций выходы подключены соответственно к второму информационному входу цифрового умножителя 14 и управляющим входам пикового детектора 10 и цифрового умножителя 14уинформационный и управляющий входы цифрового вольтметра 20 соединены соответственно с выходом пикового детектора 19 и элемента ИЛИ 21, информационный выход подключен к второму информационному входу цифрового делителя 15, а управляющий выход соединен с входом элемента 22 задержки и управляющими входами пикового детектора 19 и цифрового делителя 15.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый импульсный сигнал поступает на вход нормализатора 1 импульсов, На его выходе вырабатываются постоянные по амплитуде импульсы

01 (фиг.2;а), которые поступают на входы пикового детектора 10, запоминающего амтлитуду импульса Б (фиг,2, б), сумматора 4 и элементе 2 задержки. С выхода элемента 2 задержки задержанный на время Й .д импульс !

1,> (фиг,2,в) поступает нс вход инвертора 3, а с его выхода в виде импульса U> (фиг.2,г) подается на первый вход сумматора 4, В результате сложения разнополярных и смешенных во времени импульсов U „ и U (фиг,2,а,г) на выходе сумматора 4 образуются импульсы U4 (фиг,2,д), которые подаются на входы ограничителей 5 и 9 амплитуды, На выходе ограничителя 5 образуется положительный импульс U. (фиг,2е), который передним фронтом устанавливает счетчик 12 в начальное состояние, а через элемент ИЛИ 6 поступает на вход пикового детектора

19 и переводит пороговый элемент 7 в положение логической "I", На выходе пикового детектора 19 образуется напряжение Пь (фиг,2,ж), а

15575 на выходе порбговога элемента 7 формируется импульс U (фиг. 2, з), который поступает на вход блока 8 дифференцирования. Фронт и срез имk пульса U> дифференцируются и в виде пары разнополярных импульсов U (фиг.2;и) . подаются на вход инвертора 18, На выходе инвертора 8 образуются импульсы Н, (фиг,2,к), которые поступают на счетный вход счетчика 12. Счетчик 12 от положительного импульса Н (фиг,2,к) срабатывает, 1 и на его первом разрядном выходе фор-:. мируется напряжение логической "1", которое поступает на управляющий вход цифровога вольтметра 11 и через элемент ИЛИ 21 на управлякиций вход цифрового вольтметра 20, Цифровые вольтметры 11 и 20 срабатывают и из- 20 меряют амплитуды Ц и У (фиг,2,б„ж), соответствующие амплитуде импульса

U и уровню изменения его фронта B л течение времени, которые с информационных выходов в двоичном коде поступают на вторые информационные входы цифрового умножителя !4 и цифрового делителя 15 соответственно.

В момент окончания измерения амплитуды импульса 1., на управляющем выходе 30 цифрового вольтметра 11 вырабатывается управлякщий импульс, который подается на управляющие входы пикового детектора 10 и цифрового умножителя

1ч, на первый информационный вход которого с блока 13 памяти в двоичном коде поступает значение q Пиковый детектор !О возвращается в исходное состояние, а на выходе цифрового умножителя 14 вычисляется произведе- щ ние U„. „, значение каторога B двоичном коде подается на первый информационный вход цифрового делите ля 15, В момент окончания измерения 5 уровня U изменения фанта импуль- са в течение времени С „на управляющем выходе цифравага вольтметра 20, время измерения которого выбирается болыпим времени измерения цифрового вольтметра 11 на величину срабатывания цифрового умножителя, формируется управляющий импульс, которьгй поступает на управляющие входы пикового детектора 19 и цифрового делителя

l5, а через элемент 22 задержки на управляющий вход регистратора 16, Ве- личина задержки - выбирается исходя из времени срабатывания цифрового

35 6 делителя 15. Пиковый детектор !9 возвращается в исходное состояние, а цифровой делитель 15 вычисляет длительность а „= U„. /U .. фронта исследуемого импульса 1. „,которая фиксируется регистратором 16, На выходе ограничителя 9 образуется отрицательг |й импульс U (фиг.2.д) который, инвертируясь инвертором 7, в виде импульса U, (фи",2,л) через элемент ИЛИ 6 подается на входы пикового детектора 19 и порогового элемента 7. На выходе порогового элемента 7 вторично формируется импульс У (фиг,2,э), который поступает на вход блока 8 дифференцирования, На выходе блока 8 дифференцирования вновь образуется лара разпополярных импульсов Ц (фиг,2,и), которая. инвертируясь инверторам 18, в виде импульсов Ug (фиг.2,к) „подается на счетный вход счетчика 12,Счетчик 12 срабатывае и на его втором разрядно". вых.оде формируется напряжение логической "1", которое через элемент

ИУЛ 21 поступает на управляющий вход цифрового вольтметра 20. Цифровой вольтметр 20 срабатывает и осуществляет измерение уровня U+ изменени» среза исследуемого импульса U â и течение времени

16 его фиксирует, и процесс измерения длительно,"тей фронт" и среза исследуемого импульса прекращается, В случае необходимости определения статистических характеристик дли- тельностей фронтов и срезав импульсов число измерений говтаряется ис.— ходя из достоверности з тих измерений.

Формула изобретения

Измеритель длительности фронтов импульсов, содержащий последовательно соединеннь1е нормализ атор импульсов, вход которого является входом измерителя, первый элемент задерж1557535 ки, первый инвертор и сумматор, вто рой вход которого подключен к выходу нормализатора импульсов, последовательно соединенные второй инвертор и первый элемент ИЛИ последовательно соединенные блок дифференцирования, третий инвертор, двоичный счетчик и второй элемент ИЛИ, которой вход которого подключен к второму разрядному выходу двоичного счетчика, первый пиковый детектор, информационный вход которога соединен с выходом нормализатора импульсов, второй пиковый детектор, информацион- 15 ный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, последовательно соединенные блок памяти, циф"; ровой умножитель, цифровой делитель и регистратор, второй элемент задержки, выход которого подключен к управляющему входу цифрового регистратора, о т л и ч а ю щи йс a тем, что, с целью по" вышения надежности за счет упрощения измерителя длительности фронтов им- д пульсов, в него введены пороговый элемент, два цифровых вольтметра, ограничитель амплитуды сверху, ограничитель ь амплитуды сии з у в вход ко то* рого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и установочному входу двоичного счетчика, вход и выход ограничителя сверху соединены соответственно с выходом сумматора и входом второго инвертора, вход и выход порогового элемента подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и входу блока дифференцирования, информационный и управляющий входы первого цифрового вольтметра соединены соответственно с выходом первого пикового детектора и первым разрядным выходом двоичного счетчика, а.информационный и управляющий выходы подключены соответственно к второму информационному вхбду цифрового умножителя и управляющим входам первого пикового детектора и цифрового умножителя, информационный и унравляющий входы второго цифрового вольтметра соединены соответственчо с выходами второго пикового детектора и второго элемента ИЛИ, ин,формационный выход подключен к второму информационному входу цифрового делителя, а управляющий выход соеДИ=нен с входом второго элемента задержки и управляющими входами второго пикового детектора и цифрового делителя.

1557535

Составитель А.Стройкова

Редактор Л,Веселовская ТехредЛ.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

° М

Заказ 7l6 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101