Измеритель длительности фронтов импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Самоа Соеетскик Социалистических Республик(23 йриоритет -С 01 В 29/02 Государственный комитет ио делам изобретений и открытийДата опубликовании описаиий 25 Л 379 С.Н.Неустроев(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТОВ ИМПУЛЬСОВд Изобретение относится к импульсной и электрорадиоиэмерительной технике и может быть использовано припостроении различных цифровых приборов и систем, предназначенных дляобработки информации, заключеннойв параметрах видеоимпульсов,в частности в осциллографах с цифровымотсчетом.Известен измеритель длительностифронтов импульсов содержащий диод,биполярный транзистор диод Ганна .и счетчик импульсов 11.Этот измеритель имеет разнородную элементную базу, ограниченные 15функциональные возможности (позволяет измерять только время нарастаниявходных сигналов), узкий диапазонвходных сигналов и низкую точностьизмерений,Известен измеритель, содержащийаттенюатор, дифференцирующий каскад,распределитель импульсов, два бграничителя, два формирователя импульсов ицифровой измеритель длительности импульсов, подключаемый вручную к выходу первого формирователя (при измеренин длительности Фронтов) или к выходу второго Формирователя (при измерении длитепьности .срезог) 2). Он имеет фиксированные уровни ограничения, что не позволяет оцениватьдлительность Фронтов (срезов) импульсов по уровням 0,1 - 0,9 от амплитудного значения, ограничивает точность измерений и диапазон входных сигналов.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее входной повторитель напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия задержки, запоминающее устройство и огРаничитель входного сигнала по уровню 0,1 0 , где 11 - амплитуда входного импульса, ограйичитель входного сигнала по уровню 0,9, один из входов которого подсоединен к выходу линии задержки, а другой - к выходу запоминающего устройства, короткозамкнутую линию задержки, входы которой подключены к выходам соответствующих ограничителей, и два допусковых измерителя длительности импульсов, которые параллельно подключены к выходу короткозамкнутой линии задержки, В каждом допусковом измерителе длительности импульсов последовательно включены ограничитель, у"илитель и элемент совпадения,3 65358Однако этот измеритель является устройством допускового контроля, имеет низкую точность и применим н узком диапазоне входных сигналон 3.Целью изобретения является расширение диапазона исследуемых сигналов и повышение точности измерений. 5Это достигается тем, что в предложенный измеритель, содержащий повторитель напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия задержки и запоминающее устройство, Формиро 10 ватель одиночных импульсов, распределитель импульсов, элемент совпадения, два цифровых измерителя длительностей импульсов и дифференцирующий каскад, дополнительно введены два дифферен- д циальных усилителя, первые входы которых подключены к выходу линии задержки, а вторые входы соответственно - к первому и второму выходам запоминающего устройства. К прямому выходу первого и инверсному выходу второго . дифференциальных усилителей подключен элемент совпадений, выход которого соединен с входом распределителя импульсов к выходам которого под 125 ключены цифровые измерители длительностей импульсов, входы установки уля последних через дифференцирующий каскад подключены к входной шине. Второй выход распределителя импуль" сов-через формирователь одиночных З 0 импульсов соединен с вторым входом запоминающего устройства.На фиг.1 изображена структурная схема предложенного измерителя дли-. тельности фронтов импульсов; на фиг.2 35 приведены временные диаграммы его работы.Входная шина 1 подключена к повторителю 2 напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия за держки 3 и вход 4 запоминающего устройства 5. К выходу линии задержки 3 параллельно подсоединены дифференциальные усилители 6 и 7, вторые входы которых соответственно подключены к выходам 8 и 9 запоминающего устройства 5. К прямому выходу дифференциального усилителя б и к инверсному выходу дифференциального усилителя 7 подключен элемент 10 совпадения, к выходу которого подключен распредели-тель 11 импульсов. Выход 12 распределителя 11 импульсов соединен с информационным входом цифрового измерителя 13 длительностей импульсов, равных длительности Фронтов исследуемых 56 сигналов, а выход 14 распределителя 11 соединен с информационным входом цифрового измерителя 15 длительностей импульсов, равных длительности срезов (задних фронтов) исследуемых сигналов 60 Входы 16 и 17 установки нуля цифровыхизмерителей 13 и 15 через дифференцирующий каскад 18 соединены с входной шиной 1. Выход 14 распределителя 11 импульсов через Формирователь 19 . 65 одиночных импульсов соединен с входом 20 запоминающего устройства 5,Измеритель длительности фронтов импульсов работает следующим образом.Исследуемый импульс, имеющий длительность Е, длительность переднего фронта Г,р и длительность заднего Фронта (длительностью среза) Г , поступает с входной шины 1 через повторитель 2 напряжения на линик задержки 3 и на вход 4 запоминающего усхройства 5. В линии задержки исследуемый импульс задерживается на времяравное максимально возможной длительности фронта Г (фиг.2 а)Запоминающее устройство 5 нырабатынает на своем выходе 8 опорное напряжение Пвых =01 Б, а на выходе 9 опорное напряжение Он=0,9Эти напряжения с выходов 8 й 9 запоминающего устройства 5 подаются на вторые (опорные) входы дифференциальных усилителей 6 и 7 соответственно, на первые (сигнальные) входы которыхподается. исследуемый импульс с выходалинии задержки 3. На выходах дифференциальных усилителей б и 7 вырабатываются парафазные импульсы с длительностью, равной времени превышения напряжением исследуемого сигнала соответствующих опорных напряжений (Фиг.2,.а-г). При поступлении на элемент 10 положительного импульса с прямого выхода дифференциального усилителя б и отрицательного импульса с инверсного выхода дифференциального усилителя 7 элемент 10 совпадений вырабатывает импульсы длительностью ,р и Г (фиг,2, а,в-д), Эти импульсы подаются на распределитель 11 импульсов, на выходе 12 которого нырабатываются импульсы длительностью Ю;( а на выходе 14 - длительностью Г , Импульсы с выходов 12 и 14 распределителя 11 подаются на цифровые измерители 13 и 15 соответственно. Перед началом измерения цифровые измерители 13 и 15 устанавливаются в нулевое состояние продифференцированнымисследуемым импульсом, поступающим с входной шины 1 через дифференцирующий каскад 18 на входы 16 и 17 установки нуля цифровых измерителей (фиг.2,е). Для установки запоминающего устройства 5 в исходное состояние импульсы Г с выхода 14 распределителя 11 поступают на формирователь19, который вырабатывает одиночныеимпульсы. Эти импульсы поступают навход 20 запоминающего устройства 5и подготавливают его к приему новойинформации (фиг.2,б,ж ),Данный измеритель обеспечивает измерение сигналов широкого диапазона с высокой точностью.Он может быть использован для измерения длительности фронтов импульсов от наносекундного до секундного.Фанта СоставиТехред трушева орректо Р ед акт ор А, Шмел ьки Заказ 1610/56 Тираж 1089 Государственно ам изобретений сква, Ж, Ра о комитета СССРи открытийшская наб., д.4/ НИИП по д 3035,илиал ППППатент диапазонов. Это значительно расширяет сферу применения измерителя длительности фронтов импульсов. формула изобретенияИзмеритель длительности фронтов импульсов, содержащий повторитель напряжения, к выходу которого параллельно подключены линия задержки и запоминающее устройство, формирователь одиночных импульсов, распределитель импульсов, элемент совпадения, два цифровых измерителя длительностей импульсов и дифференцирующий каскад, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых сигна"ов и повышения точности измерений, в его состав введены два дифференциальных усилителя, первые входы которых подключены к выходу линии задержки, а вторые входы соответственно - к первому и второму выходам запоминающего устройства, к прямому выходупервого и инверсному выходу второгодифференциальных усилителей подключенэлемент совпадений, выход которогосоединен с входом распределителя импульсов, к выходам которого подключе ны цифровые измерители длительностейимпульсов, входы установки нуля последних через дифференцирующий каскадподключены к входной шине, при этомторой выход распределителя импульсов через формирователь одиночных импульсов соединен с вторым входом запоминающего устройства.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 477370, кл. С 01 В 29/02, 1975.2. Авторское свидетельствоР 451966, кл. 6 01 В 29/02, 1975,3, Авторское свидетельствоР 155837, кл, 6 01 В 24/аф, 1963. жгород, улПроектная