Измеритель параметров импульсов

(59 4 С 01 К 29/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМТРОВ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к областиимпульсной техники. Может быть использовано при создании радиоизмерительной аппаратуры. Целью изобретения,является расширение полосы пропуска,801273842 А 1 ния измерителя (обеспечение возможности измерения параметров пикосекундных импульсов), повьаиение чувствительности (до единицы мВ) и точности(до 5-107) измерения параметров ц,импульсов. Устройство содержит интегральные преобразователи 1,2 импульсон, блок 3 синхронизации (БС),цифровой вычислительный блок 14, блок15 индикации, Введение удлинителей 4,5 импульсов, интегрирующих усилителей6, 7преобразователей 9, 10 амплитуда-временной интервал, счетчиков 11,12 импульсов, генератора 13 импульсов, блока 3 управления, образование.новых функциональных связей позволило достичь поставленную цель. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании радиоизмерительной аппаратуры.Цель изобретения - расширение полосы пропускания измерителя (обеспечение возмощности измерения параметров пикосекундных импульсов), повышение чувствительности (до единицы мВ) и точности (до 5-10 ) измерения параметров У, й импульсов.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит интегральные преобразователи 1 и 2 импульсов (ИПИ), блок 3 управления, удлинители 4 и 5 импульсов (УИ), интегрирующие усилители (ИУ) 6 и 7, блок 8 синхронизации (БС), преобразователи 9 и 10 амплитуда-временной интервал (ПАВИ), счетчики 11 и 12 импульсов (СИ), генератор 13 импульсов, цифровой вычислительный блок 14, блок 15 индикации, причем входы интегральных преобразователей 1 и 2 объединены и образуют вход измерителя, а их выходы соединены с первыми входами двух удлинителей 4 и 5 импульсов соответственно, вторые входы преобразователей 1 и 2 соединены с первым и вторым выходами блока 3 управления, вторые входы удлинителей 4 и 5 объединены, соединены с входом блока 3 и третьим выходом цифрового вычислительного блока 14, выходы двух удлинителей 4 и 5 соединены с первыми входами интегрирующих усилителей 6 и 7 соответственно, вторые входы которых объединены и соединены с вторым выходом блока 8 синхронизации, первый вход которого соединен с выходом второго ИПИ 2, а второй его вход - с вторым выходом блока 14, первый вход которого соединен с первым выходом блока 8, а первый выход с помощью информационной шины - с входом блока 15 индикации, выход которого образует выход на канал общего пользования (КОП), выходы ИУ 6 и 7 соединены с первыми входами ПАВИ 9 и 10 соответственно, вторые входы которых объединены с выходом генератора 13 импульсов (ГИ), а их выходы соединены с входами двух счетчиков 11 и 12, выходы которых соединены с вторым и третьим входами ЦВБ 14, вход генератора 13 импульсов соединен с третьим выходом блока 8 синхронизации.51 О ц цс, м цЯ ф си 1 ф 15 20 25 30Ш 1 ф1П = ВП мЯ. 35 Промежуточное преобразование сигнала в УИ 4 и 5 обеспечивает воэможность дополнительного расширения импульсов на выходах ИПИ 1 и 2 с целью дальнейшей их обработки с помощью интеграторов 6 и 7. Действительно, на" личие ИУ 6 и 7 в системе обработки расширенных импульсов снимает ограничение по максимуму ширины полосы пропускания системы обработки, так как даже при искажении (растяжении) сигнала за счет конечной полосы пропускания в ИУ 6 и 7 амплитуда сигнала пропорциональна площади входного импульса, т.е. амплитуде расширенного на выходе ИПИ 1 и 2. Конечность полосы пропускания ИУ 6 и 7 приводит к . смещению момента времени достижение максимума сигнала на выходах ИУ 6 и 7, т.е, меняется лишь время интегрирования40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.При поступлении на вход устройства импульсов рз длительности на выходах ИПИ 1 и 2 имеют место расширен. ные импульсы экспоненциальной формы. ВАХ ИПИ 1 и 2 описывается квадратичной (ИПИ 1) и линейной (ИПИ 2) функ" циями соответственно.На выходах ИПИ 1 и 2 амплитуды импульсов на основании изложенного могут быть записаны в виде т.е. пропорциональные энергии и площади входных импульсов. При поступлении расширенных импульсов на УИ 4 и 5 (интегрирующие КС-цепи) происходит искажение их формы.Указанные сигналы П и 0 постуС С 1 пают на интегрирующие усилители 6 и 7, управляемые блоком синхронизации 8. При условии, что как на входах, так и на выходах УИ 4 и 5 отсутствуют переходные КС-цепи, воспользовавшись интеграломДюамеля, легко показать, что промежуточное, искажение формы расширенных импульсов в УИ 4 и 5, а также на ИУ 6 и 7 не влияет на конечный результат преобразования, т.е.842 ф о р мула 3 1273Влияние шумов значительно ослабляется с аналогом и прототипом засчет его интегрирования, т,е. исключения шумовых составляющих, которыеимеют энакопеременный вид за времяинтегрирования. Итак, импульсы экспоненциальной формы с амплитудой, меняющейся по квадратичному (ИПИ 1) илинейному (И 11 И 2) законам от амплитуды входных импульсов и по линейному 10закону от длительности входных импульсов после предварительного удлинения их в УИ 4 и 5 поступают наИУ 6 и 7. По достижении максимумасигналов на выходах ИУ 6 и 7 в ПАВИ 159 и 10 происходит преобразование сигнала во временной интервал и дальнейшее заполнение последнего импульсами с высокой частотой повторения.Управление работой ИУ 6 и 7 и ПАВИ 209 и 10 осуществляется с помощью БС 8,запускаемого сигналом с выхода ИПИ 2,а также ГИ 13, вырабатывающего импульсы высокой частоты повторения(до 100 МГц), Сигналы в коде с выходом СЧ 11 и 12 поступают на НВБ 14,где осуществляются математическиеоперации нахождения обобщенных амплитуды, длительности и других параметров импульсов, Для обеспечения отсутствия сигнала во время обработкипредыдущей информации в ЦВБ 14 формируются сигналы, управляющие работой БС 8. С выхода ЦВБ 14 информацияпостунает на БИ 15 и в КОП,Введение управления с ЦВБ 14 наУИ 4 и 5, а также через БУ 3 на ИПИ1 и 2 обеспечивает программное управ,З/Мление измерителем, изменение полосыпропускания УИ 4 и 5 при изменении 4 Одлительности входных импульсов, чтоопределяет воэможность регулироватьчувствительность измерителя и точность измерения параметров импульсов,Прн поступлении на вход измерителя 45импульсов, длительность которых несоответствует установленному поддиапаэону длительностей (соответствующим расширительным емкостям ИПИ 1 и2), больший иэ сигналов на выходах 50СЧ 11 и 12 анализируется ЦВБ 14. Сигнал анализа в виде п-разрядного кода поступает в БУ 3, по этому сигналу в БУ 3формируются (в зависимости от типа применяемых ключей)напряжения для включе-Иния нужногоподдапазона длительностей.В простейшем случае может анализироваться сигнал переполнения счетчиков. изобретения Измеритель параметров импульсов,содержащий два интегральных преобразователя, входы которых объединены иобразуют вход измерителя, блок синхронизации, первый вход которого соединен с выходом второго интегральногопреобразователя импульсов, цифровойвычислительнь 1 й блок, первый выход которого с помощью информационной шинысоединен с входом блока индикации,выход которого образует выход на канал общего пользования, первый входцифрового вычислительного блока соединен с первым выходом блока синхронизации, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введеныдва удлинителя импульсов, два интегрирующих усилителя, два преобразователя амплитуда-временной интервал,два счетчика, генератор импульсов,блок управления, причем выходы первого и второго интегральных преобразователей импульсов соединены соответственно с первыми входами первогои второго удлинителей импульсов, вторые входы которых соединены с вторымвыходом цифрового вычислительногоблока и соединены с входом блока управления, первый и второй вьгходыкоторого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго интегральных преобразователей импульсов,выходы первого и второго удлинителейимпульсов соединены соответственно спервыми входами первого и второго интегрирующих усилителей, вторые входыкоторых объединены и соединены с вторым выходом блока синхронизации, тре;тий выход которого соединен с входомгенератора импульсов, выходы интегрирующих усилителей соединенысоответственно с первыми входамипервого и второго преобразователейамплитуда-временной интервал , вторые входы которых объединены исоединены с выходом генератора импульсов , выходы двух преобразователей амплитуда-временной интервал соединены с входами первогои второго счетчиков , выходы ко -торык соединены с вторым и третьим входами цифрового вычислительного блока соответственно, третийвыход которого соединен с вторым входом блока синхронизации,