Устройство для измерения временных интервалов

 

ОП ИСАЙ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И Е

Союз Соввтсккх

Социал мстимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено О! .09.76 (21) 2397680/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 04 F 10/04

Государственный комитет ссср по делам иэооретений и открытий (53 ) УДК 681.11.05. .8 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень,% 15

Дата опубликования описания 26.оч т9 (72) Автор изобретения

А. И. Панов (7l) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к импульсной измерительной технике и предназначено для измерения временных параметров цепей в наносекундном диапазоне, в частности для измерения импульсных и динамических параметров полупроводниковых приборов.

Известно устройство для измерения динамических параметров полупроводниковых приборов, построенное на основе стробоскопического метода преобразования (1). Временные интервалы измеряются с помощью двухканального стробоскопического преобразователя импульсных сигналов.

Недостатком такого устройства является низкая точность измерений.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для измерения временных интервалов, содержащее задающий генератор, формирователь импульсов, блок автосдвига стробимпульсов, генератор стробимпульсов, стробоскопические преобразователи, коммутатор, блок управления и переходной разъем (2).

Недостатком такого устройства для измерения временных интервалов является низкая точность измерений, которая составляет

3 — 4о q в диапазоне измеряемых временных интервалов 3 в 10000 нс.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в устройство для измерения временных интервалов, содержащее задающий генератор, формирователь импуЛьсов, выход которого соединен че>ез переходный разъем с первым и со вторым входами коммутатора, третий вход которого соединен с первым выхо,дом-блока управления, второй выход которого подключен к первому входу блока автосдвига стробимпульсов, выход которого через генератор стробимпульсов соединен с первым входом стробоскопического преобразователя, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а третий вход стробоскопического преобразователя соединен с выходом коммутатора, введены счетчик импульсов, первый, второй и третий элементы И, причем выход первого элемента И соединен с входом формирователя импульсов, а первый вход первого элемента И подключен к выходу задающего генератора, входу счетчика импульсов и к первому вхо658523 ду второго элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом первого элемента И и с одним из выходов счетчика импульсов, остальные выходы которого поразрядно, через третий элемент И соединены с третьим входом второго элемента И, s выход которого подключен и второму входу б лока автосдвига стробимпульсов, а четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом третьего элемента И.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства для измерения временных интервалов.

Устройство для измерения временнных интервалов содержит задающий генератор 1, счетчик 2 импульсов, элементы И 3 — 5, формирователь 6 импульсов, блок 7 автосдвига стробимпульсов, генератор 8 стробимпульсов, стробоскопический преобразователь 9, коммутатор 10, переходной разъем 11 и блок

12 управления.

Устройство для измерения временных интервалов работает следующим образом.

С задающего генератора i на вход счетчика 2 поступа от импульсы высокой частоты, которые, проходя через программируемый элемент И 3, задерживаются относитель но выходного импульса последнего триггера >5 счетчика 2 (в зависимости от требуемой задержки, задаваемой сигналом с блока 12).

Эти импульсы HMt K>T cTpoFo калиброванную дискретность задержки, равную периоду reао нератора 1. Пройдя через элемент 5, импульсы поступают на вход блока 7, и запускают его, а импульсы с выхода счетчика 2, пройдя через элемент И 4, запускают формипователь 6 импульсов. Необходимым услови M но1>мал ьной p360Tbl устройства является то обстоятельство, что дискретность

ЗУ калиброванной задержки должна перекрываться диапазоном задержки, выдаваемой блоком 7.

При отыскании начальной точки отсчета измеряемого временного интервала, устройство подключено к входа м контролируемой схемы через переходной разъем 11. По программе с блока 12 стробимпульс сдвигается посредством счетчика 2 и элемента И 3 (калиброванная задержка ) относительно измеряемого импульса с дискретного сдви4% га, равной периоду генератора 1 до момен.та превышения уровня, соответствующему началу отсчета. По сигналу стробоскопического преобразователя 9, фиксирующему превышение уровня отсчета, блок 12 переводит программируемый элемент И .3 в положение, соответствующее предыдущему стробимпульсу, т. е. происходит сброс последней дискретности — грубое определение начальной точки отсчета, и более точное отыскание начальной точки осуществляется блоком 7

ss внутри сброшенной дискретности.

После нахождения начальной точки отсчета коммутатор 10 переключает устройство с входа на выход контролируемой схемы.

Аналогично осуществляется отыскание конца измеряемого интервала времени. Рази ость показаний времени задержек конца и начала измеряемого временного интервала будет соответствовать значению измеряемого временного интервала.

Посредством сигнала с блока. 12 периодически производится калибровка блока 7 по периоду генератора 1 с целью уменьшения погрешности, обусловленной нестабильностью блока 7.

Таким образом, измеряемый интервал будет складываться из времени задержки, формируемой счетчиком 2 в совокупности с программируемой посредством блока 12, элемента И 3 и времени задержки, формируемой блоком 7, или, другими словами, из определенного количества точных периодов генератора 1 и задержки блока 7, величина которой (задержки) не превосходит периода генератора 1, т. е. находится внутри дискретности, обусловленной счетчиком 2.

Таким образом, предлагаемое одноканальное устройство для измерения временных интервалов обеспечивает высокую точность измерения за счет снижения погрешности, вызванной разностью сдвига во времени между каналами, имеющейся в известных измерителях; уменьшения погрешности нелинейности блока 7 автосдвига на измеряемых интервалах более 10 нс; уменьшения погрешности, вызванной нестабильностью олока 7, путем калибровки последнего по калиброванной длительности периода задающего генератора 1.

Формула изобретения

Устройство для измерения временных интервалов, содер>кащее задающий генератор, формирователь импульсов, выход которого соединен через переходной разъем с первым и со вторым входами коммутатора, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подклк>чен к первому входу блока автосдвига стробимпульсов, выход которого через генератор стробимпульсов соединен с первым входом стробоскопического преобразователя, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а третий вход стробоскопического преобразователя соединен с выходом коммутатора, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены счетчик импульсов, гервый, второй и третий элементы И, причем выход первого элемента И соединен с входом формирователя импульсов, а первый вход первого элемента И подключен к выходу задающего генератора, входу счетчика импульсов и к первому входу второго

658523

Составитель Г. Ильин

Те»рея О. Луговая Корректор A. Власенко

Тираж 501 Подписное

Редактор Л. Гребенникова

Заказ 2054/42

ПНИИПИ Государственного ко» итета СССР

70 делам изобретений и от к р мт и й

I 13035, Москва, Ж-35, Рауновская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г Ужгород, ул. Проектная, 4 элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом первого элемента И и с одним из выходов счетчика импульсов. остальные выходы которого поразрядно, через третий элемент И соединены с третьим входом элемента И, выход которого подключен к второму входу блока автосдвига стробимпульсов, а четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом третьего элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматическое измерение импульсных параметров полупроводниковых приборов на основе стробоскопического метода преобразователя,-В сб. «Радиоизмерения». Материалы научно-технической конференции, Вильнюс, 1969, с. 214 — 220.

2. Тестер динамических параметров Т4520, 1ll,Ц.М.. 3.340.004ТО.