Устройство для измерения длительности импульса

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров видеоимпульсов и случайных процессов импульсного характера . Цель изобретения - повышение достоверности измерения амплитуды за счет синхронизации момента измерения амплитуды -достигается путем введения в устройство ключа 8, элемента ИЛИ-НЕ 9, трех компараторов 10,11,13, разрядного элемента 12, элемента И 14. Кроме того, устройство содержит источник 1 импульсов, две линии 2 и 3, блок 4 выборки-хранения, два.усилителя 5 и 6, выпрямитель 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬЗ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1406529 (21) 4732358/21 (22) 29.08.89 (46) 15.12.91. Бюл, й. 46 (72) Ю.А. Курдюмов (53) 621,317.075(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1406529, кл. G 01 R 29/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для

„„SU„„1698836 А2 измерения параметров видеоимпульсов и случайных процессов импульсного характера, Цель изобретения — повышение достоверности измерения амплитуды за счет синхронизации момента измерения амплитуды — достигается путем введения в устройство ключа 8, элемента ИЛИ вЂ” НЕ 9, трех компараторов 10,11,13, разрядного элемента 12, элемента И 14. Кроме того, устройство содержит источник 1 импульсов, две линии

2 и 3, блок 4 выборки-хранения, два усилителя 5 и 6, выпрямитель 7. 2 ил, 1698836

20

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электронным устройствам для измерения параметров (амплитуды и длительности) контролируемых видеоимпульсов в телевизионных, радиолокационных, измерительных и других системах, может быть использовано при исследованиях различных случайных процессов импульсного характера и является усовершенствованием известного устройства по авт, св. СССР l9 1406529.

Цель изобретения — повышение достоверности измерения амплитуды импульсов за счет синхронизации момента измерения амплитуды, На фиг.1 изображена структурная схема устройства для измерения длительности импульса; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство для измерения длительности импульса содержит источник 1 импульсов, первую 2 и вторую 3 линии задержки, блок 4 выборки-хранения, первый 5 и второй 6 усилители, выпрямитель 7, ключ 8, элемент ИЛИ-HE 9, первый 10 и второй 11 компараторы, разрядный элемент 12, третий компаратор 13, элемент И 14, преобразователь 15 временного интервала в код.

Выход источника 1 импульсов соединен с входом линии 2 задержки и управляющим входом блока 4 выборки-хранения. Выход линии 2 задержки соединен с входом линии

3 задержки и входом блока 4 выборки-хранения, первый выход которого подключен к второму входу усилителя 5, первый вход которого соединен с вторым входом усилителя

6 и выходом линии 3 задержки, Выход усилителя 5 подключен к первому входу усилителя 6, выход которого соединен с входом выпрямителя 7. Вход разрядного элемента

12 подключен к выходу ключа 8, сигнальный вход которого соединен с вторым выходом блока 4 выборки-хранения, а управляющий вход — c выходом элемента ИЛИ вЂ” НЕ 9 и первым входом элемента И 14, второй вход которого подключен к выходу компаратора

13, вход которого соединен с первым выходом блока 4 выборки-хранения, выходы линий 2 и 3 задержки подключены соответственно к входам компараторов 11 и 10. Выход компаратора 11 подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 9, второй вход которого соединен с выходом компаратора 10, Выход элемента И 14 соединен с входом преобразователя 15 временного интервала в код.

Устройство для измерения длительности импульса работает следующим образом.

В исходном состоянии операционные усилители блока 4, выпрямителя 7, усилителей 5 и 6 и компараторов 10,11 и 13 сбалансировэны, отсутствуют импульсы на выходе генератора 1, линий 2 и 3 задержки, компарэторов 10, 11 и 13, элемента И 14, При этом ключ блока 4 выборки-хранения закрыт, а ключ 8 открыт, поскольку на второй вход элемента 12 смещен в прямом направлении.

В результате конденсатор блока 4 выборкихранения заряжен до значения V>p, Это определяет уровень Ч,р на втором и первом выходах блока 4 выборки-хранения и на выходе усилителя 5, что, в свою очередь, определяет уровень плюс V< на выходе усилителя 6 и уровень "1" на выходе выпрямителя 7; исходное состояние преобразователя 15 временного интервала в код нулевое.

Импульс источника 1 (амплитудой Vc u длительностью на уровне 0,5 от амплитудного значения год) поступает на управляющий вход блока 4 выборки-хранения непосредственно, а на сигнальный вход блока 4 выборки-хранения — — через линию

2 задержки, запаздывание в которой составляет r 1, что обеспечивает заряд конденсатора блока 4 выборки-хранения до значения V и запоминание этого значения после окончания импульса на управляющем входе блока 4 выборки-хранения, В процессе заряда, когда напряжение на конденсаторе достигает значения V, срабатывает компаратор 13, выходной импульс которого поступает на второй вход элемента И 14, Поскольку импульс с выхода линии 2 задержки действует и на входе компараторэ 11, то выходной импульс компарэтора 11 "1", через элемент ИЛИ вЂ” НЕ 9 запрещает по первому входу элемента И 14 прохождение через него импульса компэрэтора 13 и одновременно закрывает ключ 8, исключая влияние разрядного элемента 12 на процесс заряда конденсатора блока 4 выборки-хранения, Выходной сигнал блока 4 выборки-хранения (с первого выхода) поступает нэ второй вход усилителя 5, э выходной импульс линии 2 задержки поступает на первый вход усилителя 5 через линию 3 задержки, запаздывание в которой составляет г 2, что позволяет усилителю 5 обеспечить инверсию импульса линии 3 задержки относительно уровня Vñ без искажений его переднего фронта, Выходной сигнал усилителя 5 и выходной импульс линии 3 задержки поступают соответственно на первый и второй входы усилителя 6, где происходит их сравнение.

1698836

Причем в момент времени, совпадающий с появлением сигнала на выходе усилителя

5, происходит переключение усилителя 6 из состояния плюс VH в состояние минус Ч, в момент . времени, когда по переднему 5 фронту выходной импульс линии 3 задержки достигнет 0,5 амплитудного значения,— переключение усилителя 6 из состояния минус Ч в состояние плюс Чн и в момент времени, когда по заднему фронту выход-:10 ной импульс линии 3 задержки падаетдо 0,5 амплитудного значения, — переключение усилителя 6 из состояния плюс Чн в состояние минус Чи.

Выходной сигнал усилителя 6 подается 15 на выпрямитель 7, на выходе которого формируется последовательность импульсов.

Причем импульс последовательности, стоящий по времени первым после начала выходного импульса линии 3 задержки, имеет 20 значение длительности t O,s. Длительность го,g выходного импульса выпрямителя 7 измеряют известным способом, например методом дискретного счета.

Поскольку выходной импульс линии 3 25 задержки действует также и на входе компаратора 10 через элемент ИЛИ вЂ” НЕ 9 подтверждает закрытое состояние ключа 8 и запрещенное состояние элемента И 14. В момент времени, совпадающий с задним 30 фронтом импульса компаратора 10, когда процесс измерения длителЬности 0,5 завершен, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 устанавливается уровень "1", который разрешает прохождение через элемент И 14 35 импульса компаратора 13 и переводит ключ

8 в открытое состояние.

Открытый ключ 8 подключает разрядный элемент 12 к второму выходу блока 4 выборки-хранения (в этот момент времени 40 диод разрядного элемента 12 смещен в обратном направлении), что определяет начало процесса разряда конденсатора блока 4 выборки-хранения, а конец процесса - смещение диода разрядного элемента 12.в пря- 45 мом направлении. Причем в процессе разряда, когда напряжение на конденсаторе достигает значения Чо, происходит выключение компаратора 13 и завершение формирования на выходе элемента И 14 им- 50 пульса длительностью т с. Поскольку разряд конденсатора происходит по экспоненциальному закону (начальный участок экспоненты имеет линейный характер) и должен бы происходить без учета ограничивающего действия диода разрядного элемента 12 до значения V, значительно превышающего значение Ч,, то указанный участок процесса разряда конденсатора носит практически линейный характер, т,е. в данном случае значение гс прямо пропорционально значению Чс, причем постоянная времени цепи разряда определяется значением емкости конденсатора блока 4 выборки-хранения и значением входного сопротивления разрядного элемента 12.

Выходной импульс элемента И 14 поступает на вход преобразователя 15 временного интервала в код, где происходит измерение длительности этого импульса, Причем код, зафиксированный в преобразователе 15, есть результат выполнения измерений амплитуды Н, импульса источника 1 контролируемых импульсов.

Формула изобретения

Устройство для измерения длительности импульса по авт. св. % 1406529, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности за счет синхронизации момента измерения амплитуды, в него введены разрядный элемент, ключ, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ. элемент И, три компаратора и преобразователь временного интервала в код, причем вход разрядного элемента подключен к выходу ключа, управляющий вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ вЂ” НЕ и первым входом элемента И, а сигнальный вход — с вторым выходом блока выборки-хранения, первый выход которого соединен с входом третьего компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И, выходы второй и первой линий задержки соединены соответственно с входами первого и второго компараторов, выход второго компаратора подключен к первому входу элемента ИЛИ вЂ” НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, выход элемента И соединен с входом преобразователя временного интервала в код, 1698836 дюх f

Юих4 дик б адью. 7 дых8

Aux 17

gnxp: О

Составитель Л,Стройкова

Редактор М.Кобылянская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Черни

Заказ 4394 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

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