Измеритель флюктуаций импульсныхнапряжений

 

CIIos Севекних

Сецыалнетичеамих

Раепублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

«i>813275

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24Р479 (21) 2756599/18-21 (Я1М. К.з с присоединением заявки ¹

G 01 R 19/10

Госуяарствеииый комитет

СССР ио деаам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.03,81. Бюллетень No 10

Дата опубликования описания 180381 (53) УДК 621. 317. . 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.Н. Неустроев и В.Я. Башкевич (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФЛК)КТУАЦИЙ ИМПУЛЬСНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки статистических характеристик флюнтуаций амплитуд импульсов наносекундного диапазона.

Известно устройство для измерения перепадов амплитуды переменного напряжения, содержащее в одной усилитьль, к выходу которого подключены пиковые детекторы положительного и отрицательного импульсного напряжений, выходы которых через-истоковые повторители подключены к нагрузке, с которой снимается напряжение, пропорциональное разности амплитуд по- 15 ложительных и отрицательных импульсов, которое через управляемый ключ и масштабный усилитель подается на аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого присоединены сумма- 20 тор и регистр, к которому присоединен блок управления 11.

Недостатком данного устройства

:является погрешность, возникающая 25 при измерении амплитуд однополярных импульсов, а также то, что устройство не позволяет автоматически изме,рять среднеквадратическое отклонение

:флвктуаций амплитуд. 30

Наиболее близким по техническому решению к данном изобретению явля-. ется цифровой измеритель приращений напряжений, содержащий последовательно включенные входной инвертирующий повторитель напряжения,.делитель, дифференциальный усилитель, компаратор (нуль-орган), блок управления, компенсатор, блок перезаписи, второй. компенсатор, нормирующий делитель, другой вход которого через устройство нормализации диапазона соединен с вторым выходом блока управления, а выход — непосредственно с опорным входом дифференциального усилителя и через инвертор компенсирующего сигнала с выходом компенсатора и выходом устройства соответствия, другой выход которого соединен с цифровым индикатором, а вход — с третьим выходом блока управления (2) .

Недостатками этого измерителя являются сложность его реализации, низкое быстродействие и то, что он не позволяет автоматически измерять статистические характеристики флюктуаций импульсных напряжений наносекундного диапазона.

Цель изобретения — обеспечение автоматизации процесса измерения

813275 флюктуации импульсных напряжений, по- вышение точности измерения и упрощение конструкции измерителя.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель флюктуации импульсных напряжений, содержащий соединенный со входом устройства повторитель напряжения, а также блок управления, цифровой компаратор и блок цифровой индикации дополнительно введены тригrep, амплитудно-временной преобразователь, генератор счетных импульсов, два трехвходовых логических элемента И, микропроцессор, причем к выходу повторителя напряжений присоеди10 иены входы триггера и амплитудно-временного преобразователя, прямой вы- 15 ход которого и выход генератора счетных импульсов понсоединены к сооТветствующим входам первого и второго логических элементов И, третий вход первого логического элемента И присоединен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого присоединен к третьему входу второго логического

20 элемента И, выходы первого и второго логических элементов И соединены со

25 входами цифрового компаратора, выход которого соединен со входом микропроцессора, а выходы микропроцессора соединены со входами блока цифровой индикации, а вход синхронизации микропроцессора и установочный вход цифрового компаратора соединены с выходами блока управления, вход которого соединен с инверсным выходом амплитудно-временного преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема измерителя флюктуаций импульсных напряжений.

Входом измерителя является вход 0 повторителя 1 напряжений, к выходу которого подключены вход триггера 2 и вход амплитудно-временного преобразователя 3, прямой выход которого и выход генератора 4 счетных импульсов подключены к соответствующим входам обоих трехвходовых логических элементов И 5 и 6. Третий вход первого логического элемента H 5 подключен к прямому выходу триггера 2, к инверсному выходу которого подключен третий вход второго логического элемента И б. Выходы логических элементов И 5 и б соединены с соответствующими информационными входами цифро 55 вого компаратора 7, выход которого через микропроцессор 8 соединен с соответствующими входами блока 9 цифровой индикации. Вход синхронизации микропроцессора 8 присоединен к одному из выходов блока 10 управления, 60 другой выход которого соединен с установочным входом компаратора 7.

Вход блока 10 управления присоединен к инверсному выходу амплитудно-времен-, ного преобразователя 3.,65

Устройство работает следующим образом.

Исследуемые импульсы с амплитудой

О, через повторитель 1 напряжения подается на триггер 2 и амплитудновременной преобразователь 3. При поступлении импульсов на вход триггера 2 он устанавливается в единичное (нечетные импульсы) или нулевое (четные импульсы) состояние. При помощи амплитудно-временного преобразователя 3 амплитуда исследуемых импульсов преобразуется в импульсы длительностью Т„: т = К„, U, (1) где К „ — коэффициент преобразования.

Положительные импульсы длительностью Тп подаются на входы логических элементов И 5 и б. Когда на соответствующих входах логических элементов И 5 и б одновременно действуют положительные импульсы с выхода триггера 2 и с прямого выхода амплитудно-временного преобразователя 3, через них проходят счетные импульсы с периодом То, вырабатываемые генератором 4.

Таким образом, через логический элемент И 5 проходят на один из входов компаратора 7 серии счетных импульсов, соответствующие поступлению на вход измерителя нечетных импульсов, а через логический элемент И б на другой вход компаратора 7 серии счетных импульсов, соответствующие поступлению на вход измерителя счетных импульсов.

Число счетных импульсов в сериях определяется выражением

О Ф

T x

TO (2)

Кд где N< = —" — числовой эквивалент

T 0 импульсного напряжения.

На выходе цифрового компаратора 7 вырабатывается код, пропорциональный флюктуации импульсного напряжения между парой соседних нечетных и четных импульсов исследуемой входной последовательности: х Х лй = NO(U i Uhi;+ ) = NO ь UY„(3)

После завершения числа преобразования очередного импульса на инверсном выходе амплитудно-временного преобразователя 3 формируется единичный уровень напряжения, синхрониэирующий блок 10 управления. После каждого второго сигнала, поступающего с амплитудно-временного преобразователя

3, блок 10 управления вырабатывает импульс синхронизации для микропроцессора 8 и импульс установки в .ну- левое состояние цифрового компаратора 7 (с временной задержкой импульсов установки нуля относительно импульсов синхронизации на время,.достаточное для передачи кода àN с вы813275

Формула изобретения

Составитель С. Коротком

Редактор Л. Повхан ТехредМ. Кощтура Корректор С. Шекмар

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 761/54

° ю ювь и филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 хода компаратора 7 в микропроцессор 8).

Микропроцессор 8 обрабатывает входную информацию, и на его выходах формируются цифровые, коды, пропорциональные значению флюктуации импульсных напряжений AUw и ее статистичес5 ким характеристикам эа и циклов измерения: математическому ожиданию

М (ьU ) и среднеквадратическому от.— клонению Г(ь0,,). Эти коды отображают- о ся блоком 9 цифровой. индикации.

Использование предлагаемого измерителя флюктуаций импульсных напряжений позволяет автоматизировать процесс измерения и повысить точность измерения по сравнению с существующими измерителями.

Измеритель флюктуаций импульсных напряжений, содержащий соединенный со входом устройства повторитель напряжения, а также блок управления, цифровой компаратор и блок цифровой индикации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматизации процесса измерения флюктуации импульсных напряжений, повыаения точности измерения и упрощения конструкции, дополнительно введены триггер, амплитудно-временной преобразователь, генератор счетных импульсов, два трехвходовых логических эле-. мента И, микропроцессор, причем к выходу повторителя напряжений присоединены входы триггера и амплитудновременного преобразователя, прямой выход которого и выход генератора счетных импульсов присоединены к соответствующим входам первого и второго логических элементов И, третий вход первого логического элемента И присоединен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого .присоединен к третьему входу второго логического элемента И, выходы первого и второго логических элементов И соединены со входами цифрового компаратора, выход которого соединен со входом микропроцессора, а выходы микропроцессора соединены со входами блока цифровой индикации, а вход синхронизации микропроцессора и установочный вход цифрового компаратора соединены с выходами блока управления, вход которого соединен с инверсным выходом амплитудно-временного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ð 569958, кл. G 01 R 27/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 219009, кл. G 01 R 19/12, 1967.