Устройство для калибровки плавнорегулируемых устройств задержки

 

О и и c À"- н-и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >785840

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 09.01.78 (2l ) 2715797/1 8-21

Ъ (51)М. Кл.

G 04 10/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет 03.01.74 (53) УДК 621.374 (088.8) по девает изобретений и открытий

Опубликовано 07.12 80 Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 10.12.80

О. А. Бойцов, И. И. Жилевич и А. Г. Русин (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ПЛАВНОРЕГУЛИРУЕМЫХ

УСТРОЙСТВ ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к электрон радиоизмерительной технике и может быть использовано при измерении временных сдвигов, калибровке задерживающих устройств.

Известен способ калибровки устройств задержки с помощью электронных отметок, реализуемый формированием их из сигнала задающего генератора стабильной,частоты, а также запуском развертки импульсами, синхронными с частотой задающего генератора.

Устройства, реализующие данный способ,.имеют недостаточную точность.

Известно устройство, в котором мет» ки времени 10 мкс, 100 мкс и 1 мс получаются путем деления частоты, 100 кГц квардевого генератора с помощью мультивибраторов, синхронизированных этой частотой. При этом коэффициенты деления представляют собой целые числа 10 и 10. Запуск развертки производится импульсами, синхронными с импульсами меток и полученными п иа

2 деления импульсов меток с помощью мультивибратора I13. Это устройство недостаточно точно.

Известно устройство для наблюдения и измерения мит росекундных интервалов времени с наносекундной точностью с помощью меток времени, содержащие эа« дающий генератор стабильной частоты, умножитель частоты и генератор меток времетти для формирования меток времени, наблюдаемых на экране электроннолучевого индикатора, делитель частоты и пусковое устройство для формирования импульсов, запускающих развертку индикатора и интегратор для получения зигзагообразной развертки осциллографа, чтобы не было пртепи информации за вре мя обратного хода l23.

Данное устройство также не обеспечивает требуемой точности.

Известно также устройство, содержащее задающий генератор, регулируемый целитель частоты, формирующий импульсы с периодом повторения, необходимым между вторым выходом задающего генератора и входом умножителя частоты включен введенный в устройство регулируемый элемент задержки.

Элемент задержки может быть также включен. последовательно с калибруемым устройством.

Минимально возможная электрическая величина задержки линии задержки должна быть равна половине периода следования электронных меток.

На фиг. 1 представлена функциональна я с хема предла гаем ого устройства; на фиг. 2 — зависимость абсолютной величины погрешности задержки по шкале калибруемого устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, регулируемый целитель 2 частоты, селектор 3, умножитель 4 частоты, формирователь 5 импульсов сброса, электроннолучевой индикатор 6, калибруемое устройство 7 задержки.

Вновь введенным элементом является регулируемый элемент 8 зацержки, включенный межцу вторым выходом за- дающего генератора и входом умножи» теля частоты или последовательно с калибруемым устройством задержки, т. е. включенный между выходом селектора 3 и входом Х электроннолучевого индикатора 6.

Как видно иэ фиг. 2 зцесь производится деление цостаточно большого временного интервала межцу двумя калиброванными значениями задержки, следующих с периодом То, с помощью некалиброванного регулируемого элемента задержки с минимально возможной величиной задержки Т > Т,/2, способом, аналогич ным геометрическому способу делений пополам отрезка прямой с помощью циркул я.

Разделив интервал (О-Тр), получаем значение калиброванной задержки, соответствующее величине Тр/2, разделив пополам интервалы (О-Тр ), (T+- To), получаем калиброванное значение задерж6 ки, отсутствующее величинам7о)4 Тр)+ и так далее цо нужной дискретности ка» либровки.

Llhs деления интервала (О-То) с помощью некалиброванного регулируемого элемента задержки производятся засечки иэ обоих концов интервала О и Т одинаковыуи, но неизвестными величинами зацержки Т4.

3 78584 О. 4 для запуска исследуемого устройства, 1

:селектор, устраняющий нестабильность срабатывания децителя частоты, умножитель частоты, позволяющий получать . етки,с достаточно малым периодом повторения; формирователь импульсов сброса для приведения узлов устройства в исходное состояние перед началом каждого цикла его работы, электроннолучевой инцикатор и калибруемое устройство задержки. При этом временной интервал межцу отметками, наблюдаемыми на экране ЭЛТ, равен периоду повторения сигнала с выхода умножителя 131.

При калибровке плавнорегулируемых устройств задержки с помощью этого устройства получают ряд дискретных откалиброванных значений задержки, сле» дующих с дискретностью, определяемой периодом следования электронных отме» ток. Погрешность же величин устанав-. ливаемой задержки, лежащих межцу этими откалиброванными значениями задержки, может быть большой. Все определяется тем, насколько нелинейно калибруемое устройство задержки.

Получение временных отметок с временным интервалом между собой наири пикосекундной длительности затруднено тем, что приходится оперировать с сигналом умножителя порядка единиц и цесятком Гц.

Обычно получают электронные отмет ки, слецующие с периодом повторения

10, 5, реже 1 нс.

Понятно, что получаемая дискретность откалиброванных значений задержки во многих случаях является недостаточной.

Абсолютная погрешность задержки ht в диапазоне между калиброванными отмет- 40 ками, кратными Т, где Т - период следования электронных отметок, может быть большой. . Цель изобретения - повышение точности калибровки плавнорегулируемых устройств задержки с помощью электрон ных отметок.

Йля достижения указанной цели в уст ройство для калибровки плавнорегулируемых устройств задержки, содержащее задающий генератор с цвумя выходами, один из которых соединен с первыми вхо дами селектора и делителя частоты, выход которого через селектор и формирователь импульсов сброса связан со своим вторым входом, умножитель частоты, выхоц которого поцключен к входу элект роннолучевого инцикатора, вход )(кото рого связан с калибруемым устройством, 5840 6

Значение калиброванной отметки То/2 получается как

Если значения 61 и С по шкале калибруемого устройства задержки сильно отличаются друг от друга, можно взять другое значение Т задержки, устанав10 ливаемой с помощью регулируемого элемента задержки и произвести все операции сначала.

Положительный эффект заключается в повышении точности калибровки плавно20 регулируемых устройств задержки.

Использование лишь одного элементаплавнорегулируемого элемента задержки с минимально возможной электрической длиной, равной половине периода следования электронных отметок, и определенной последовательности операций с этим элементом задержки позволяют получать ряд калиброванных значений задержки с каким угодно малым шагом.

Далее по шкале калибруеМого устройства задержки устанавливается значение

О, по шкале регулируемого элемента задержки — значение $ . Электронная точка совмещается с иэображением электроннык отметок с помощью органов смещения. 50

Затем по шкале регулируемого элемента задержки устанавливается значение О. Электронная точка совмещается

55 со сдвинутым изображением электронных отметок с помощью налибруемого устройства задержки. Записывается показание ее шкалы "С

5 78

Истинное значение задержки, соответствующее величине7оР опредечяется квк тд т, 2- 2

Это выражение справедливо, если допустить, что в малом интервале между C< и Г нелинейность калибруемой линии не может быть большой.

Практически это осуществляется следующим образом.

Если электроннолучевая трубка имеет два луча, то электронная точка с помощью ее органов смещения совмещается с изображением электронной отметки. При. этом шкала калибруемого устройства задержки должна находиться в нулевом положении.

Изменением задержки калибруемого уст-. ройства задержки изображение электронных отметок сдвигается на один период относительно электронной точки. Получаем значение То калиброванной отметки.

Для получения значения То/3 на айхале калибруемого устройства эадерж« ки сначала на шкале калибруемого устройства устанавливается значение То, на шкале неквлибруемого регулируемого элемента задержки - значение О. Электронная точка совмещается с иэображением электронных отметок с помощью органов смещения.

Затем по шкале регулируемого элемента задержки устанавливается значение задержки Т (Т выбирается приблизительно равным То/2). Электронная точка совмещается со сдвинутым иэображением электроннык отметок с помощью калибруемого устройства задержки. Записывается показание ее шкалы Г, — — — (дел.школы )

+o +

2 2

Значения других дополнительных калиброванных значений задержки получаются аналогично.

Предлагаемое устройство сейчас является практически единственным, позволяющим простыми средствами, без решения сложных технических задач прокалибровать плавнорегулируемые устройства задержки при дискретности получаемык значений задержки менее 1 нс.

Формула изобретения

Устройство для калибровки плавнорегулируемых устройств задержки, содержащее задающий генератор с двумя выходами, один иэ которык соединен с первыми входами селектора и делителя частоты, выход «оторого через селек тор и формирователь импульсов сброса связан со своим вторым входом, умножитель частоты, выход которого подключен ко входу,Ч электроннолучевого индикатора, вход Х которого связан с калибруемым устройством, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, между вторым выходом задающего генератора и входом умножителя частоты включен введенный в устройство регулируемый элемент задержки.

785840

То

DTo ф

То

Составнтель И, Радько

Редактор Ж. Рожкова, Техред Н. Ковалева Корректор Н. Стец

Заказ 8841/51 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений н открытнй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., g. 4/5

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1." Яед гоп 3pdustr 1962,й5,р.Ъ35-ЗЪ9,2ort eИе, О1.ип 0s-cCKoscope ЬЮ+ И аС ultrapeгЕесЫо ре.

2. Приборы цля научных исследований, 1961, № 1. с. 69.

3.Бойцов О.А.и др.Способ получения электронных отметок на экране ЭЛ Т.-"Вопросы радиоэлектроники, 1970,вып.б,серия P.Ò.