Устройство автоматического выбора диапазона измерения амплитуд импульсного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Ресвублнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. св д-ву (22) Заявлено 200477 (21) 2477734/18-21 (51) М. Кл.

G 01 R 19/04

G 0 I R 15/08 с присоединением заявки М (23) Ггриоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений я открытий

Опубликовано 231280. Бголлетень М 47 (53) УДК 621. 317. ,7(088.8) Дата опубликования описания 23.12,80

P2) Авторы изобретения

О. С. Заика, В. В. Китаев и М. Д. Дегтярев

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД

ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радио-; измерительной технике, гложет быть использовано при создании измерителей амплитуды одиночных и редкоповторяющихся импульсов в широком динамическом диапазоне.

Известны устройства автоматического выбора пределов измерения, содержащие и-ступенчатый усилитель с калиброванными по усилению каскадами, и амлнтудно-временных преобразователей, и формирователей импульсов спада, формирователь импульса фронта, логические элементы И и ИЛИ, триггер интервала, генератор счет- 15 ных импульсов, счетчик импульсов диапазона и цифровое отсчетное устройство, причем к выходам каскадов усилителя подключены последовательно амплитудно-временные преобразователи, 20 преобразующие амплитуду импульсов в пропорциональный ей временной интервал, и формирователи импульсов спада, выходы которых связаны со входами элемента ИЛИ, а к выходу и-но-25 го амплитудно- временного преобразователя подключен, кроме того, и формирователь импульса фронта. Сформированный импульс фронта поступает на один установочный вход триггера ин- 30 тервала, формирующего временной измерительный интервал, и одновременно на запуск одновибратора. Выходы элемента ИЛИ и одновибратора связаны со входами элемента совпадения И, выход которого связан со,вторым установочным входом триггера интервала и вхо,дом счетчика номера диапазона. Дли тельность запрещающих импульсов одновибратора соответствует величине начального нелинейного участка амплитудной характеристики (1) .

Таким образом, триггер интервала запускается импульсом фронта и возвращается в исходное состояние первым же пришедшим импульсом спада, соответствующггм рабочему участку амплитудной характеристики, то есть между начальным участком и областью ограничения. Сформированный триггером .интервала импульс поступает на один вход элемента совпадения, на другой вход которого поступают импульсы от генератора счетных импульсов.

Количество импульсов с выхода элемента совпадения, подсчитанное счетчиком импульсов интервала, пропорционально амплитуде входного импульса. Количество импульсов, подсчитанное счетчи-ком номера диапазона, определяет

789795 ступень, в которой импульс находится на рабочем участке амплитудной характеристики. Цифровое отсчетное устройство обеспечивает индикацию как амплитуды, так и номера ступени.

Однако данному устройству присущи ошибки при формировании временного Я измерительного интервала из-за

1изменения длительностей импульсов с выхода амплитудно-временного преобразователя и ошибки при определении номера рабочей ступени из-за того, Я что на счетчик номера диапазона импульсы спада попадают одновременно с нескольких каскадов.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения амплитуды импульсов в широком динамическом диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического выбора диапазона измерения амплитуд импульсного напряжения, содержащее и-ступенчатый усилитель с калиброванными по усилению каскадами, и амплитудно-временных преобразователей, и формирователей импульсов спада, логические элементы И 25 и ИЛИ, формирователь импульса фронта, одновибратор, триггер интервала, генератор импульсов, счетчик импульсов и цифровое отсчетное устройство, выходы и-ступенчатого усилителя с Щ калиброванными по усилению каскадами подключены ко входам и амплитудно-временных преобразователей, выход последнего из которых подключен ко входу формирователя импульса фронта, выход которого подключен к одному входу триггера интервала и входу одновибратора, выход одновибратора подключен к одному входу логического элемента И, другой вход которого через логический элемент ИЛИ соединен с выходами и формирователей импульсов спада, а выхоц подключен к другому входу триггера интервала, вы- ход триггера интервала подключен к одному входу логического элемента

И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен ко входу счетчика импульсов, выход которого подклю чен ко входу цифрового отсчетного $g устройства, введены формирователь импульса спада, дешифратор и и логических элементов ИЛИ, одни входы которых соединены с выходами и амплитудно-временных преобразователей, другие входы - с выходами предыдущих логических элементов ИЛИ, а выходы подключены ко входам и формирователей импульсов спада и ко входам дешифратора, выход которого подключен ко входу цифрового отсчет- 46 ного устройства, а стробирующий вход соединен с выходом введенного формирователя импульса спада, вход которого соединен с выходом триггера интервала. 65,Ка фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит п-ступенчатый измерительный усилитель 1 (число ступеней взято равным 4 для простоты изложения), амплитудно-временные преобразователи 2-5, корректирующие элементы HJIH 6-9, формирователи импульсов спада 10-13, формирователь импульса фронта 14, одновибратор 15, логический элемент ИЛИ 16, дешифратор 17, логический элемент И 18, триггер интервала 19, генератор импульсов 20, логический элемент И 21, формирователь импульса спада 22, счетчйк импульсов 23, цифровое отсчетное устройство 24.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый сигнал (фиг. 2 а) поступает на и-ступенчатый усилитель

1 и далее на аплитудно-временные преобразователи 2-5. Последние преобразуют амплитуды импульсов в пропорциональные им временные интервалы, которые из-за наличия сильного ограничения могут принимать вид, показанный на фиг. 2 б, р>, ., А, когда амплитуда импульсов на выходе и-ного каскада меньше амплитуды импульсов на выходе (и — 1)-ro каскада. Выходы амплитудно-временных преобразователей соединены с одними входами корректирующих элементов ИЛИ 6-9, другие входы которых (кроме элемента ИЛИ первого каскада) соединены с выходом корректирующего элемента ИЛИ предыдущего каскада. После коррекции, заключающейся в суюялровании элементами ИЛИ 6-9 двух соседних временных интервалов, последние приобретают вид, показанный на фиг. 2м,н, o,í и поступают на формирователи импульсов спада 10-13. Выходы формирователей импульсов спада объединяются логическим элементом ИЛИ 16, выход которого соединен с одним входом логического элемента И 18, на другой вход которого поступают импульсы запрета (фиг. 2 e ) с выхода одновибратора 15, запускаемого импульсами переднего фронта. Последние вырабатываются с помощью формирователя импульса фронта 14, подключенного к выходу самого чувствительного амплитудно-временного преобразователя 5.

Временной интервал формируется триггером интервала 19, на один установочный вход которого поступают импульс переднего фронта "пуск", а второй установочный вход (для возвращения триггера в исходное состояние - "стоп") связан с выходом логического элемента И 18, так что команда "стоп" подается первым же пришедшим импульсов спада, находящимся на рабочем участке (фиг.2 с ).

В течение временного интервала, сформированного триггером интервала, 789795 через логический элемент И 21 на счетчик 23 поступают импульсы от генератора импульсов 20. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком импульсов 23, пропорционально амплитуде входного импульса. Для определения диапазона (номера рабочей ступени усилителя) служит дешифратор 17, и входов которого связаны с выходами корректирующих элементов

HJIH 6-9, а (и+1) вход стробируется импульсами формирователя импульса спада 22 временного интервала, вырабатываемого триггером интервала 19.

Цифровое отсчетное устройство 24 обеспечивает индикацию амплитуды импульса и номера ступени, в которой этот импульс находится на рабочем участке.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность измерения амплитуды импульсного напряжения в широком динамическом диапазоне.

Формула изобретения

Устройство автоматического выбора диапазона измерения амплитуд импульсного напряжения, содержащее п-ступенчатый усилитель с калиброванными по усилению каскадами, п амплитудно-временнык преобразователей, и формирователей импульсов

«пада, логические элементы И и ИЛИ, формирователь импульса фронта, одновибратор, триггер интервала, генератор импульсов, счетчик импульсов и цифровое отсчетное устройство, выходы п-ступенчатого усилителя с калиброванными по усилению каскадами подключены ко входам и амплитудновременных преобразователей, выход последнего из которых подключен ко входу формирователя импульса фронта, выход которого подключен к одному

5 входу триггера интервала и входу одновибратора, выход одновибратора подключен,к одному входу логического элемента И, другой вход которого через логический элемент ИЛИ сОединен с выходами и формирователей импульсов спада, а выход подключен к другому .входу триггера интервала, выход триггера интервала подключен к одному входу логического элемента И, другой вход которого соединен с выходом

t9 генератора импульсов, а выход подключен ко входу счетчика импульсов, выход которого подключен ко входу цифрового отсчетного устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 20 целью повышения точности и надежности измерения в широком динамическом диапазоне, введены формирователь импульса спада, дешифратор и и логических элементов ИЛИ, одни входы которых соединены с выходами и амплитудно-временных преобразователей, другие входы— с выходами предыдущих логических элементов ИЛИ, а выходы подключены ко входам и формирователей импульсов спада и ко входам дешифратора, выход которого подключен ко входу цифрового отсчетного устройства, а стробирующий вход соединен с выходом введенного формирователя импульса спада, вход которого соединен с выходом триггера интервала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 579587, кл. G 01 R 19/04, 1976.

189795! 1

A4g

Составитель Н. Савин

Редактор В. Данко Техред Й,Кощтура Корректор О. Билак

Заказ 9027/40 Тираж 1019 Подписное

BHHHHN Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Иачвланмй ФюЮочий участон

) учеслюк ! Илас/еа uipdeertwN