Устройство для измерения временных интервалов

Союз СоветскихСоциал истйцескихРеспублик ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. К 2397680 18-2 4 Г 10/04 Государственный комете ссср по делам иэооретений и открытий) Приорите 53) УДК 681.11.05 .8 (088.8) Бюллетень15 публиковано 25.04.79. ата опубликования описания 26.оч.т(72) Автор изобретени А ано 7) Заявитель 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВИзобретение относится к импульсной измерительной технике и предназначено для измерения временных параметров цепей в наносекундном диапазоне, в частности для измерения импульсных и динамических параметров полупроводниковых приборов.Известно устройство для измерения динамических параметров полупроводниковых приборов, построенное на основе стробоскопического метода преобразования 11. Временные интервалы измеряются с помощью двухканального стробоскопического преобразователя импульсных сигналов.Недостатком такого устройства является низкая точность измерений.Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для измерения временных интервалов, содержащее задающий генератор, формирователь импульсов, блок авто- сдвига стробимпульсов, генератор стробимпульсов, стробоскопические преобразователи, коммутатор, блок управления и переходной разъем 2,Недостатком такого устройства для измерения временных интервалов является низкая точность измерений, которая составляет 3 - 40 в диапазоне измеряемых временных интервалов 3 в 10000 нс.Цель изобретения - повышение точности измерения.Это достигается тем, что в устройство для измерения временных интервалов, содержащее задающий генератор, формирователь импульсов, выход которого соединен чрез переходный разъем с первым и со вторым входами коммутатора, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к первому входу блока автосдвига стробимпульсов, выход которого через генератор стробимпульсов соединен с первым входом стробоскопического преобразователя, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а третий вход стробоскопического преобразователя соединен с выходом коммутатора, введены счетчик импульсов, первый, второй и третий элементы И, причем выход первого элемента И соединен с входом формирователя импульсов, а первый вход первого элемента И подключен к выходу задающего генератора, входу счетчика импульсов и к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом первого элемента И и с одним из выходов счетчика импульсов, остальные выходы которого поразрядно, через третий элемент И соединены с третьим входом второго элемента И, з выход которого подключен и второму входу блока автосдвига стробимпульсов, а четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом третьего элемента И.На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства для измерения временных интервалов.Устройство для измерения временнных интервалов содержит задающий генератор 1, счетчик 2 импульсов, элементы И 3 - 5, формирователь 6 импульсов, блок 7 автосдвига и стробимпульсов, генератор 8 стробимпульсов, стробоскопический преобразователь 9, коммутатор 10, переходной разъем 1 и блок 12 управления.Устройство для измерения временных интервалов работает следующим образом. 6С задающего генератора 1 на вход счетчика 2 поступаот импульсы высокой частоты, которые, проходя через программируемый элемент И 3, задерживаются относитель но выходного импульса последнего триггера д счетчика 2 (в зависимости от требуемой задержки, задаваемой сигналом с блока 12).Эти импульсь имеют строго каиброваную дискретность задержки, равную периоду гено нератора 1, Проидя через элемент 5, импульсы поступают на вход блока 7, и запускают его, а импульсы с выхода счетчика 2, прОЙд 5 через э,емент И 4, запускаОт )ормиповате ь 6 импульсов, Необходимым условием гормальной работы устройства является то обстоятельство, что дискретностьЗУ калиброванной задержки должна перекрываться диапазоном задержки, выдаваемой блоком 7.При отыскании начальной точки отсчета измеряемого временного интервала, устройство подключено к входам контролируемой 46 схемы через переходной разъем 1. По программе с блока 2 стробимпульс сдвигается посредством счетчика 2 и элемента И 3 (калиброванная задержка) относительно измеряемого импульса с дискретного сдви 4 га, равной периоду генератора 1 до момен.- та превышения уровня, соответствующему началу отсчета. По сигналу стробоскопического преобразователя 9, фиксируощему превышение уровня отсчета, блок 12 переводит программируемый элемент И .3 в положение, о соответствующее предыдущему стробимпульсу, те. происходит сброс последней дискретности - грубое определение начальной точки отсчета, и более точное отыскание начальной точки осуществляется блоком 7Н внутри сброшенной дискретности.После нахождения начальной точки отсчета коммутатор 10 переключает устройство с входа на выход контролируемой схемы. Аналогично осуществляется отыскание конца измеряемого интервала времени. Разность показаний времени задержек конца и начала измеряемого временного интервала будет соответствовать значению измеряемого временного интервала.Посредством сигнала с блока. 12 периодически производится калибровка блока 7 по периоду генератора 1 с целью уменьшения погрешности, обусловленной нестабильностью блока 7.Таким образом, измеряемый интервал будет складываться из времени задержки, формируемой счетчиком 2 в совокупности с программируемой посредством блока 12, элемента И 3 и времени задержки, формируемой блоком 7, или, другими словами, из определенного количества точных периодов генератора 1 и задержки блока 7, величина которой (задержки) не превосходит периода генератора 1, т. е. находится внутри дискретности, обусловленной счетчиком 2.Таким образом, предлагаемое одноканальное устройство для измерения временных интервалов обеспечивает высокую точность измерения за счет снижения погрешности, вызванной разностью сдвига во времени между каналами, имеющейся в известных измерителях; уменьшения погрешности нелинейности блока 7 автосдвига на измеряемых интервалах более 10 нс; уменьшения погрешности, вызванной нестабильностью блока 7, путем калибровки последнего по калиброванной длительности периода задающего генератора 1.формула изобретенияУстройство для измерения временных интервалов, содержащее задаюций генератор, формирователь импульсов, выход которого соеднен через переходной разъем с первым и со вторым входами коммутатора, третий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подклк)че к первому входу блока автосдвига стробимпульсов, выход которого через генератор стробимпульсов соединен с первым входом стробоскопического преобразователя, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а третий вход стробоскопического преобразователя соединен с выходом коммутатора, отличаю- и(ееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены счетчик импульсов, гервый, второй и третий элементы И, причем выход первого элемента И соединен с входом формирователя импульсов, а первый вход первого элемента И подключен к выходу задающего генератора, входу счетчика импульсов и к первому входу второго658523 Составитель Г. Ильин Техред О., 1оная Ко Тираж 50 П едактор Л. Гребеннико аказ 2054/42 ректор А. Власенкотписное гтгИИПИосуда во делам 113035, Москва,илиал ППП Патекок итета ГСГР и и открытии унечская наб., д. город, ул. Проек/5ная, 4 элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом первого элемента И и с одним из выходов счетчика импульсов. остальные выходы которого поразрядно, через третий элемент И соединены с третьим входом элемента И, выход которого подключен к второму входу блока автосдвига стробимпульсов, а четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом третьего элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Автоматическое измерение импульсных параметров полупроводниковых приборов на основе стробоскопнческого метода преобразователя,-В сб. Радиоизмерения. Материалы научно-технической конференции, Вильнюс, 1969, с. 214 - 220.2. Тестер динамических параметров Т 4520, 1 Ц,ЦЯ., 3.340.004 ТО.