Устройство для измерения динамических параметров электронных блоков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10.03.77 (21) 2463549/18-21 (53)М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет

5 01 R 31/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий .ф»,.

Опубликовано 230780. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 25.0780. (53) УДК 6,21. 317. .799:621.3.049. . 75 (088. 8) (72) Автор изобретения

Н. И. Шатило (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНИЧИЧЕСКИХ

IIAPANETPOB ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть. использовано для измерения динамических параметров различных электронных блоков.

Известно устройство, содер>кащее генератор испытательного сигнала, блок измерения выходных сигналов, пороговый элемент, источник опорных напряжений и блок преобразования мац; штаба времени (1) .

К недостаткам этого устройства сле» дует отнести то, что с его помощью невозможно измерить время установления выходного напряжения испытуемого т5 электронного блока.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения .динамических параметров электронных схем, содержащее элемент сов- 20 падения, блок задержки, формировател входного сигнала, пороговый элемент, источник опорных напряжений и индикатор (2) .

Недостатком этого устройства явля-25 ется то, что оно измеряет только время переключения и длительность фронтов, а также не позволяет измерить время установления выходного напряжения испытуемого электронного блока30

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные элемент совпадения и блок задержки, выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, пороговый элемент, первый вход которого соединен с первым выходом источника опорных напряжений, а выход — со вторым входом элемента совпадения, индикатор, формирователь входного сигнала, введены дифференциальный дискриминатор напряжения и преобразователь "времянапряжение", причем вход формирователя входного сигнала соединен с выходом .блока задержки, а выход — co входОм испытуемого электронного блока, с выходом которого соединен первый вход дифференциального дискриминатора напряжения, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим выходами источника опорных напряжений, а выход — со входом преобразователя "время-напряже:ние", выход которого соединен со вторым входом порогового элемента, а

750402 вход индикатора соединен с первым входрм элемента совпадения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит элемент соврадения 1, блок задержки 2, формирователь входного сигнала 3, дифференциальный дискриминатор напряжения 4, преобразователь "время-напряжение" 5, пороговый элемент б, источник опорных напряжений 7 и индикатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Предполо>ким, что на выходе блока задержки 2 появился положительный перепад напряжения (фиг. 26). Этот перепад, сформированный формирователем . входного сигнала 3, поступает на вход испытуемого электронного блока 9, на выходе которого появляется выходной сигнал (фиг. 2в). В течение интервала времени, когда выходное напряжение испытуемого электронного блока 9 находится в зоне допустимой погрешности (между нижним U è верхним U> порогами дискриминации .дифференциального дискриминатора напряжения 4 (фиг.

2в), задаваемыми источником опорных напряжений 7), на выходе дифференциального дискриминатора напряжения 4 появляются положительные импульсы (фиг. 2г). Эти импульсы управляют работой преобразователя "время-напряжение" 5, на выходе которого под действием этих импульсов изменяется напряжение, причем амплитуда выходного сигнала преобразователя "время-напряжение" 5 пропорциональна длительности управляющих импульсов. При отсутствии импульсов на входе преобразователя "время-напряжение" 5, его выходное напряжение равно 0 (фиг.2д).

Коэффициент преобразования преобразователя "время-напряжения" 5 и величина опорного напря>кения 0 „ на втором входе порогового элемента б выбираются таким образом, чтобы, когда длительность импульсов на выходе дифференциального дискриминатора напряжения 4 мала (т.е. выходное напряжение испытуемого электронного блока

9 еще не установилось), напряжение на выходе преобразователя "время-напряжение" 5 не успевало дорасти до уровня Up (фиг. 2д), и пороговый . элемент б не срабатывал. Когда же выходнЬй сигнал испытуемого электронного блока 9 последний раз входит в зону допустимой погрешности (фиг. 2в), на выходе дифференциального дискриминатора напряжения 4 .появляется положительный перепад (фиг. 2г) и напряжение на выходе преобразователя "вре-! мя-напряжение" 5 через apeMa рдостигнет уровня U „. Пороговый элемент б,переключится и на второй вход элемента совпадения 1 поступит положи30 тельный перепад (фиг. 2е). Так как на первом входе элемента совпадения 1 присутствует высокий потенциал (фиг. 26), íà его выходе при этом появится положительный перепад (фиг.2а), который задерживается и инвертируется блоком задержки 2. Через время на выходе блока задержки 2 появится отрицательный перепад (фиг. 26), под действием которого на выходе элемента совпадения 1 возникает отрицательный перепад (фиг. 2а). Этот перепад также задерживается и инвертируется блоком задержки 2 (фиг. 26).

Через время с на выходе блока заг держки,2 появляется положительный перепад напряжения, и весь цикл повторяется. Таким образом, в устройстве возникают колебания с периодом Т, равным

1 ) Ь 4 Ъд 5 задержки сигналов в блоках устройства (индексы соответству25 ют номерам блоков на фиг.1); время нарастапр ния выходного напряжения преобразователя "время-напряжение"

5„

t — время установления выходного

35 напряжения испы.туемого электронного блока 9.

Если в дифференциальном дискриминаторе напряжения 4 нижний порог дискриминации 0н установить на нижнем уров40 не отсчета t ., (обычно 0,10 с.„, где

U> — установившееся амплитудное значение выходного напряжения испытуемого электронного блока 9), а верхний

Uj, — выше амплитудного значения выл ходного напряжения испытуемого электронного блока 9 (U и U на фиг.2в), то в устройстве установятся колебания с периодом

Т, =2 (t + t ) + t3+ t4.+ t5 + Q + tм+ так как в этом случае выходное напряжение испытуемого электронного блока

9 сразу входит в зону допустимой погрешности и не выходит из нее (фиг.2).

Измерив с помощью индикатора 8 периоды (частоты) колебаний Т, (Г, ) B Tp(fp ) можно определить время установленйя выходного напряжения испытуемого электронного блока 9 по следующей формуле:

=т,-т =- — —

1 -1 I ст о

60 о. устройство позвсляет измерять также и другие динамические параметры элект- ронных блоков, такие как время переключения и длительность фронтов сиг65 налов на выходе испытуемого электрон

750402 ного блока 9. Для этого необходимо установить верхний порог дискриминации

U> дифференциального дискриминатора напряжения 4 выше уровня амплитуды выходного напряжения испытуемого электронного блока 9. При этом дифференци- 5 альный дискриминатор напряжения 4 становится эквивалентным обычному поро- говому элементу с порогом срабатыва- ния 0н и измерения производятся как в известных устройствах. Длительность фронтов сигналов на выходе испытуемого электронного блока 9 определяется как разность периодов колебаний, возникающих в устройстве, при двух значениях порога U, равных 15 требуемым уровням отсчета длительности фронтов. При измерении времени переключения необходимо установить порог 0н на требуемом уровне отсчета и поочередно подключить вход дифференциального дискриминатора напряжения 4 ко входу и выходу испытуемого электронного блока 9. Время переключения испытуемого электронного блока 9 определяется по формуле (1) .

Таким образом, устройство позволя- 25 ет измерять время переключения, длительность фронтов и время установления выходного напряжения электронных . блоков и может быть использовано для контроля быстродействия как цифровых ЗО

J так и аналоговых блоков.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических параметров электронных блоков, З5 содержащее последовательно соединенные элемент совпадения и блок задерж-, ки, выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, пороговый элемент, первый вход которого со- единен с первым выходом источника опорных напряжений, а выход — co вторым входом элемента совпадения, индикатор, формирователь входного сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дифференциальный дискриминатор напряжения и преобразователь "время-напряжение",,причем вход формирователя входного сигнала соединен с выходом блока задержки, а выход - co входом испытуемого электронного блока, с выходом которого соединен первый вход дифференциального дискриминатора напряжения, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим выходами источника опорных напряжений, а выход — со входом преобразователя "время-напряжение", выход которого соединен со вторым входом порогового элемента, а вход индикатора соединен с первым входом элемента совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 532065, кл. 6 01. Р 31/28, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 432431, кл. G 01 R 31/28, 1972 (прототип).

750402 и, Уе и„ а) .и1

Составитель С. Бычков

Техред М.Келемеш Корректор Г. Назарова.

Редактор Н. Козлова

Заказ 4644/36 Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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