Цифровой измеритель моноимпульсных сигналов

 

ОП ИСА

1Зсес. е. н;д

А41тЬИТНО ТЕЧННЧввСФЙЮ

Союз Советских

Со@иапмстиыесиих республик

ll2

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВ (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.03.77 (21) 2459590/18 — 21 с присоединением заявки №

13/00

Гевудврстввнный воивтвт

СССР пв двлам изобрвтвив» я еткрытвю (23) Приоритет

Опубликовано 15,07.79; Бюллетень

Дата опубликования описания 19.

81.325 (72) Автор изобретения

М. М. Гельман (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОНОИМПУЛЬСНЫХ СИГН ЪЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известен цифровой измеритель моноимпульс, ных сипталов, в котором измеряемый импульс поступает на группу коммутируемых нелинейных элементов, выходные сигналы которых являют- з ся некоторыми нелинейными функциями МгНовенных значений входного напряжения, выходной сигнал каждого нелинейного элемента поступает на отдельный интегратор — расширитель, по данным расширенных сигналов восстанавливается 10 форма исходного (измеряемого) импульс (1).

Известное устройство характеризуется относительно большой погрешностью измерений, обусловленной влиянием формы входного импульса, нелинейностью заряда интегратора.

И

Известен также цифровой измеритель моноимпульсных сигналов, содержащий делитель напряжения, вход которого соединен с первым входом амплитудного компаратора, второй вход которого соединен с первыми входами компараторов и опорного комларатора, вторые входы компараторов соединены с выходами делителя напряжения, а второй вход опорного компаратора соединен с общей шиной устройства (2).

Однако это устройство имеет низкую точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения. В описываемом измерителе зто достигается тем, что в него введены триггер, переключательные элементы, рециркуляторы импульсов, цифровой измеритель временных интервалов, блок аппроксимации и отображения данных измерений, линия задержки, блок измерения амплитуды входного сигнала, аналоговый элемент памяти, причем вторые входы компараторов через последовательно соединенные линию задержки, блок измерения амплитуды входного сигнала и аналоговый элемент памяти соединены с первым входом амплитудного компаратора, выход которого и выходы компараторов и опорного компаратора соединены с первыми входами переключательных элементов, вторые входы которых соединены с выходом триггера, а выходы через рециркуляторы импульсов соединены с входами цифрового измерителя временных HHтервалов, выход которого соединен со входом блока аппроксимации и отображения данных из674212

Формула изобретения

3 мерений, первый вход триггера соединен с выхо дом амплитудного компаратора, а второй вход соединен с управляющим входом цифрового измерителя временных интервалов и с выходом рециркулятора импульсов в цепи опорного комларатора.

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит линию 1 задержки, блок

2 измерения амплитуды входного сигнала, аналоговый элемент 3 памяти, делитель 4 напряжения, амплитудный компаратор 5, компараторы 6, . опорный компаратор 7, триггер 8 с раздельными входами; переключательные элементы 9, рециркуляторы 10 импульсов; цифровой измеритель

11 временных интервалов, блок 12 аппроксимации и отображения данных измерений.

Устройство работает следующим образом.

Одиночный импульс, форму которого нужно измерить (зарегистрировать), поступает на блок

2, а затем с задержкой в линию 1 на измерительные входы всех компараторов 5, 6, 7. Ампли. тудное значение измеряемого сигнала запоминается аналоговым элементом 3 и через делитель

4 в вице опорных уровней квантования распределяется по компараторам.

В процессе работы устройства происходит сравнение измеряемого сигнала с опорными уровнями компараторов. По мере изменения сигнала от нулевого уровня поочередно срабатывают компараторы — сначала опорный 7, затем компараторы 6 и по достижении максимального ,значения — амплитудный компаратор 5. Переключательные элементы 9, управляемые триггером 8, в исходном состоянии устройства подключают к каждому компаратору 5, 6, 7 один из двух рециркуляторов 10. Поэтому импульсы, формируемые компараторами в Моменты равенства отдельных мгновенных значений измеряемого сйгнала соответствующим уровням квантования„по мере их появлейия начинают"циркулировать в рециркуляторах 10. При срабатывайии амплитудного компаратора 5 переклвчается триггер 8 и переключательиые элементы 9 переключают выход каждого компаратора на второй рециркулятор 10, отключая ранее подключенные рециркуляторы 9 с импульсными сигйалами.

Процесс измерения оставшейся части сигнала— ет его амплитуды до нулевого уровня происходит аналогично, но компараторы теперь срабатывают в обратном порядке. Последним срабатывает опорный компаратор 7. Импульсом этого компаратора (соответствует моменту завершения дискретизации измеряемого сигнала), который запоминается соответствующим рециркулятором

10, переключается триггер 8, и переключательные элементы 9 возвращаются в исходное состоя ние. ОдновреМенно по сигналу опорного компа. ратара 7 начинается цифровое иэмерейие нйтер-

4 валов времени между импульсами рециркуляторов .10, пропорциональных скорости измерейия функции на соответствующих элементарных участках. Измеренные значения элементарных временных интервалов через цифровой измеритель 11 пересылаются в блок 12, в котором восстанавливается форма измеряемого моноимпульса. Соотношения ступеней делителя 4 определяются при градунровке устройства и хранятся в памяти блока 12. В память записывается также измеренное цифровое значение амплитуды сигнала который определяется шумом комтараторов и погрешностью измерения временных интервалов.

Цифровой измеритель моноимпульсных сигналов, содержащий делитель напряжения, вход которого соединен с первым входом амплитудного компаратора, второй вход которого соединен с первыми входами компараторов и опорного компаратора, вторые входы компараторов соединены с выходами делителя напряжения, а второй

25 вход опорного компаратора соединен с общей шиной устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены триггер, переключательные элементы, рециркуляторы импульсов, цифровой измеритель з0 временных интервалов, блок аппроксимации и отображения данных измерений, линия задержки, блок измерения амплитуды входного сигнала, аналоговый элемент памяти, причем вторые входы компараторов через последовательно соединеннйе линию задержки, блок измерения амплитуды входного сигнала и аналоговый элемент памяти соеднненй с первым входом амплитудного компаратора, выход которого и выходы компараторов и опорного компаратора соедине40 ны с первыми входами переключательных элементов, вторые входы которых соединены с выходом триггера, а выходы через рециркуляторы импульсов соединены с входами цифрового измерителя временных интервалов, выход которого соединен со входом блока аппроксимации и отображения данных измерений, первый вход триггера соединен с выходом амплитудного компаратора, а второй вход соединен с управляющим входом цифрового измерителя временных интервалов и с выходом рециркулятора импульсов в цепи опорного компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грязнов М. И. Интегральный метод измерения импульсов. М., "Советское радио", 1975, с. 11-15.

2. Гитис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных уст1ройств. M., "Энергия", 1975, с. 314-315.

674212

Заказ 4105/56

Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий"

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

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

Составитель А. Титов

Редактор Н. Коган Техред 3. Фанта Корректор В. Синицкая