Устройство для измерения задержек сигналов в четырехполюсниках

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 551574 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.72 (21) 1766436/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.03.77.Бюллетень ¹11 (45) Дата опубликования описания 29.05.77 (51) М. Кл е

G 01 R 31/28

Ст 04 Р 10/04

Государственный номитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.799

621.372.5 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. А, Васильев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАДЕРЖЕК СИГНАЛОВ

В ЧЕТЫРЕХПОЛ10СНИКАХ

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники.

Известны устройства для измерения задержек сигналов в четырехполюсниках, например в микросхемах, содержащие кольце- 5 вой генератор с измеряемым четырехполюсником и блок управления. Одним из важнейших динамических параметров четырехполюсников является задержка включения t о которая определяется задержкой между за- 10 заданными уровнями на входном и выходном сигналах при переключении схемы из состояния "1" в состояние "0", и задержка выклю» з о./ чения ь - задержка схемы при переключении из состояния "0" в состояние "1 . !5

Однако известные устройства имеют недостаточную точность измерения.

С целью повышения точности измерения в предлагаемое устройство введены делитель частоты, блок выделения одного периода, ге-20 нератор опорной частоты, схема совпадений и реверсивный счетчик, причем выход кольцевого генератора через делитель частоты, блок выделения одного периода и схему совпадения соединен с выходом реверсивного счетчика, другие входы блока выделения и реверсивного счетчика подключены к выходам блока управления, а выход генератора опорной частоты соединен с другим входом схемы совпадения.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Выход кольцевого генератора 1, включающего в себя эталонные схемы 2 и 3 и измеряемую схему 4, соединен со входом делителя 5 частоы, выход которого соединен с блоком 6 выделения одного периода.

Выход блока 6 соединен с первым входом схемы 7 совпадений, ч ее второй вход — с выходом генератора 8 опорной частоты. Выход схемы 7 совпадений соединен со входом реверсивного счетчика 9. Блок 10 управления соединен с кольцевым генератором I, блоком 6 выделения одного периода и реверсивным счетчиком 9.

Устройство работает следующим образом.

В первом цикле в кольцевом генераторе 1 включены эталонная схема 3 и HBMepseMp$ схема 4. Выходной сигнал генератора 1 поступает на делитель 5 частоты, rye делится

551574,ЬЙ =Я о()»»о) или с учетом равенства 3 (4) к

Пя» k.

Пя» (5) 55

»о о» ряе я. (t i t ) - среяяяя веря

3l> чина задержки в кольцевом генераторе в I

1 дикле измерения;

Ь fl раз и затем поступает на блок 6 выделения одного периода, который по синхрони вирующей команде с блока 10 управления формирует импульс, равный одному периоду пониженной в и раэ частоты. Сформированныи g импульс с блока 6 поступает на схему 7 совпадений и на время своей длительнос".и разрешает прохождение импульсов с генератора 8 опорной частоты на реверсивный счетчик 9, l0

Число импульсов, поступающих на счетчик, равно о (1) где Т» - период повторения импульсов кольцевого генератора при включении эталонной схемы 3 и измеряемой схемы 4;

1l - коэффициент деления делителя частч ты;

У - частота импульсов опорного генеpampa. 26

Во втором цикле вместо схемы 4 подключается эталонная схема 2 и проводится цикл измерения, аналогичный предыдущему за исключением того, что блок 10 управления переключает реверсивный счетчик 9 в поло- 25 жение, при котором -происходит вычитание сосчитанных ранее импульсов. Во втором цикле на счетчик поступает число импульсов

Й2 = 70 "П в О (2) 30

Период повторения импульсов кольцевого генератора

Яя» где t> - время задержки И -ой схемы кольцевого генератора;

- время задержки эталонных

%Э, 3 а схем 2 и 3 соответственно;

- количество микросхем в кольцевом генераторе.

Окончательное число, записанное в счет чике — средняя величина задержки в кольцевом генераторе во

Яцикле измерения.

Если известно время задержки эталонной схемы Ф (равенство 5), .о на по»о

3 Э» 1.»0 грешность измерения ь3 >3g, влияют нестабильность И Уо и раЖости средних величин задержки в кольцевом генераторе в циклах измерения I и И . Если в качестве челителя частоты использовать делитель выполненный на триггерах, то fl - величина строго постоянная и не зависит от времени. Используя в качестве задающего генератора кварцованный генератор, можно легко получить стабильность 1 в диапазоне 10 — 10

Таким образом, коэффициент пропорциональности (в равенстве 5)И о может

-4 иметь долговременную стабильность 10

"б

10 . Абсолютная точность этой величинь: зависит от точности установки частоты генератора и может быть легко получена в

Фф -б диапазоне 10 - 10 .

Влияние разности средних величин. задержки в 1 иД циклах существенно уменьшается тем, что оба никла проводятся сразу же один за другим, и изменение средней величины задержки может быть полу-7 чено в диапазоне 10 - 10, если все измерение проводится в течение десятков миллисекунд.

Если пренебречь изменением средней задержки в кольце, то равенство 5 может быть представлено в более упрощенном виде.

fî t, Коэффициент пропорциональности ЯУо, определяющей цену единицы,младшего разряда, может быть получен любым. Так как коэффициент пропорциональности и значение эта= лонной задержки известны, то в счетчик можно предварительно занести значение эталонной задержки и вести отсчет прямо измеряемой задержки.

Измерение параметра и. цроводимтя аналогично, за исключением того, что измеряемая схема 4 подключается вместо второй эталонной схемы 3.

В предлагаемом устройстве не требуется долговременная стабильность периода повторения кольцевого генератора и резуль тат измерения практически не зависит от его исходной величины. Кроме того, в устройстве отсутствует методическая погрешность, зависящая от соотношения задержек

551574 эталонной и измеряемой схем, что имеет место и прототипе.

В реверсивный счетчик могут быть записаны граничные значения для измеряемого параметра, а следовательно, проводится отбраковка измеряемых схем по принципу годен-не годен . Выходные сигналы с реверсивного счетчика могут быть поданы на цифропечатаюшее устройство или введены в

Э ВМ для дальнейшей от(аботки. о

Формула изобретении

Устройство для измерения задержек сиг налов в четыоехполюсниках, содержащее 15 кольцевой генератор с измеряемым четыремполюсником и блок управления, о т л ич а ю m е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель частоты, блок выделения одного периода, генератор опорной частоты, схема совпадений и реверсивный счетчик, причем выход кольцевого генератора через делитель частоты, блок выделения одного периода it схему совпадения соединен с входом реверсивного счетчика, другие входы блока выделения и реверсивного счетчика подклю чены .к выходам блока управления, а выход генератора опорной частоты соединен с другим входом схемы совпадения.

551574

1

1 !

l ! ! !

I ! ! ! ! ! ! ! ! !

Составитель А. Рассмотров

Редактор Т. Морозова Техред О, дуговая Корректор Ж. Кеслер

Заказ 1 7/23 Тираж 1051 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4