Измеритель временных интервалов

(21) 36 (22) 01 (46) 30 (72) Л. и С.М.С (53) 68 (56) 1. В 71280 2,Ав 5634 ИНТЕРтельь времявходп-имЬ ВРЕМЕННЫ преобразов образовате задержки,с шиной ст а ю щ и й повышения(54)(57) ИЗМЕРИТЕ ВАЛОВ, содержащий амплитуда-код, пр амплитуда, элемен которого соединен пульсов, о т л и ем, что, с целью ешат 4 йв 4506/24-2107.8310,84. Бюл. 1 Ф 40,317 (088.8)вторское свидетельство Скл, С 04 Р 10/04, 1980орское свидетельство СССкл. 6 04 Р 10/04, 1980 01121644 А ющей способности и точности измерений, в него введены второй преобра-зователь время-амплитуда, дифференциальный усилитель и первый и второйтриггеры, установочные входы которыхсоединены соответственно с шинойстарт-импульсов и шиной стоп-импульсов, входы предустановки первого ивторого триггеров подключены соответственно к первому и второму выходам элемента задержки, выходы первого и второго триггеров соединенысоответственно через первый и второйпреобразователи время-амплитуда спервым и вторым входами дифференциального усилителя, выход которогоподключен ко входу преобразователяамплитуда-код.Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для построения точных измерителей временных интервалов в наносекундном диапазоне.Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее блок управления, управляемые генераторы образцовой и вспомогательной частот, три счетчика импульсов,два цифровых отсчетных устройства,два электронных ключа и схему срав 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 нения кодов, выходным сигналом которого с помощью ключей определяется режим работы генераторов и счетчиков. Работа устройства основана на запуске по переднему Фронту измеряемого интервала генератора образцовой частоты и подсчете количества импульсов, выработанных генератором за время существования измеряемогоинтервала 1 ,Однако, такое устройство для измерения временных интервалов отличается сложностью и не обеспечиваетвысокой точности измерений, так какиспользуемые управляемые генераторыобладают значительным временем выхода на режим, в течение которого ониимеют нестабильный период вырабатываемых сигналов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является из меритель временных интервалов, содержащий преобразователь амплитудакод, преобразователь время-амплитуда, вход запуска которого соединенс шиной старт-импульсов, шина стопимпульсов соединена со входом первого и через элемент задержки со входом второго дискриминатора уровней,выходы которых соответственно черезпервый и второй переключатели токасоединены со входом эмиттерногоповторителя и катодом диода с накоплением заряда, анод которогосоединен с общей шиной, при этомвторой выход первого переключателятока соединен с управляющим входомвторого дискриминатора уровня, выход второго переключателя тока соединен с управляющим входом первого переключателя тока, а выход эмиттерного повторителя подключен ко входу останова преобразователя время-амплитуда, выход которого соединенсо входом преобразователя амплитудакод 23.Недостатком этого устройства является низкая разрешающая способность при измерении коротких интервалов времени, например, в наносекундном диапазоне.Цель изобретения - повышение разрешающей способности устройства иточности измерений в наносекундном . диапазоне,Указанная цель достигается тем,что в измеритель временных интервалов, содержащий преобразователь амплитуда-код, преобразователь времяамплитуда, элемент задержки, входкоторого соединен с шиной стоп-импульсов, введены второй преобразователь время-амплитуда, дифференциальный усилитель и первый и второй триггеры, установочные входы которых соединены соответственно с шиной стартимпульсов и шиной стоп-импульсов,входы предустановки первого и второго триггеров подключены соответственно к первому и второму выходамэлемента задержки, выходы первогои второго триггеров соединены соответственно через первый и второй преобразователи время-амплитуда с первым и вторым входами дифФеренциального усилителя, выходкоторого подключен ко входу преобразователя амплитуда-код,На чертеже представлена блок-схема измерителя временных интервалов.Устройство содержит шину 1 стартимпульсов, шину 2 стоп-импульсов,первый и второй триггеры 3 и 4, элемент 5 задержки, первый и второйпреобразователи 6 и 7 время-амплитуда, дифференциальный усилитель 8 ипреобразователь 9 амплитуда-код,причем вход элемента 5 задержки соединен с шиной 2 стоп-импульсов,установочные входы первого и второготриггеров 3 и 4 соединены соответственно с шиной 1 старт-импульсов ишиной 2 стоп-импульсов, входы предустановки соединены с выходами элемента 5 задержки, а выходы первогои второго триггера 3 и 4соединены соответственно через пер- .вый и второй преобразователи 6 и 7время-амплитуда с первым и вторымвходами дифференциального усилителя8, выход которого подключен ко входу преобразователя 9 амплитуда-код.Устройство работает следующимобразом.Старт-импульс с шины 1 поступаетна установочный вход первого триггера 3, который формирует импульс заведомо большей длительности.Стоп-импульс с шины 2 поступаетна установочный вход триггера 4 ивход элемента 5 задержки, с выходакоторого задержанный на 2-3 мксстоп-импульс поступает на входыпредустановки триггеров 3 и 4.Время между старт-импульсом истоп-импульсом определяет измеряемый интервал времени . Таким образом на выходах триггеров 3 и 4 будутсформированы два импульса, разностьдлительностей которых равна измеряемому интервалу времени 1.Сигналы с выходов триггеров поступают на входы преобразователей 6(2-3) мкс Составитель Е.Данилов Редактор М.Товтин Техред Ж.Кастелевич КоРРектОР В.Бутяга вфюеЕтаамию Заказ 7929/36 .Тираж 407.Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб д.4/5филиал ППП 1 ФПатент 1 е, г.ужгород, ул.Проектная,4 и 7 время-амплитуда, представляецих собой интеграторы, выходы которых подключены к дифференциальным входам усилителя 8, при этом амплитуды проинтегрированных сигналов будут соответственно равны:К 1 Тхф- (Тх х) фгде К - коэффициент преобразованияинтеграторов;Т - длительность импульса,Хсформированного первымтриггером.Разность сигналов 11, - (1 усиливается усилителем 8 до значенияКя фгде К - коэффициент усиления уси 2лителя 8.Выходной сигнал с выхода усилителя 8 преобразуется преобразователем 9 амплитуда-код в цифровой код.Коэффициент преобразования интеграторов определяется из следущего соотношенияАоп д где А- амплитуда максимальноДоп ддопустимого синфазного сигнала на входе дифФеренциального усилителя. Коэффициент К усиления дифференциального усилителя 8 выбирается изсоображений получения высокой устой.чивости и составляет величину неболее 16-20,Усилитель 8 может иметь программируемый коэффициент усиления, вели";чина которого связана обратно пропорциональной зависимостью с длительностью преобразуемого интервала времени (цепи управления коэффициентомусиления на чертеже не показаны) .При преобразовании временных интервалов малых длительностей наносекунд ного диапазона коэффициент К - максимален, при преобразовании большихдлительностей этого диапазона егопропорционально уменьшают.Таким образом, в данном устройст ве по сравнению с известными повышается разрешаюшая способность и точность измерения.