Синтезатор дискретных прецизионных задержек импульсных сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1 661747(61) Дополйительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 300376 (21) 2344047/18-21 с присоединением заявки Мо Н 03 К 5/13 Государственныйкомитет СССР но делам изобретениЯ и открытий.Заявитель Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем Белорусского государственного университета им. В, И, Ленина(54) СИНТЕЗАТОР ДИСКРЕТНЫХ ПРЕЦИЗИОННЫХ ЗАДЕРЖЕК ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении время-измерительных комплексов, а также к аппаратуре аттестации дискретных временных систем.Известны устройства дискретной задержки импульсных сигналов, использующиеся в измерительной и вйчислительной технике, содержащие схему запуска,генератор функционального напряжения и элемент ИЛИ 1) .Недостатком его является малый динамический диапазон задержки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является синтезатор дискретных прецизионных задержек импульсных сигналов, который содержит блок запуска, компаратор, источник прецизионных временных сдвигов и клапан 2) .Известное устройство имеет, во-, первых, малый динамический диапазон задержек, не превышающий десятков микросекунд, во-вторых, дискретность перестройки точной шкалы не может быть меньше периода опорной серии источника прецизионных временных сдвигов, что составляет в пределе 2, 4-5 нс, так как максимальная частота опорной серии ограничена конечным быстродействием клапана и источника прецизионных временных сдвигов, и не может быть больше 200-250 МГц.Целью изобретения является расширение динамического диапазона задержек и уменьшение шага дискретной перестройки,Цель достигается тем, что 1 синтезатор дискретных прецизионных задержек импульсных сигналов, содержащий блок запуска, источник прецизионных временных сдвиГов, клапан, дополни" тельно снабжен дискретизатором шага опорной шкалы,вКлюченнным между выходом блока запуска и входом и "оч" ника прецизионных временных сдвигов и дискретным делйтелем с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с входом клапана, а вход с выходом источника прецизионных временных сдвигов и вторым входом клапана. На фиг.1 представлеиа функциональная схема синтезатора дискретных прецизионных задержек импульсных сигналов; на фиг.2 - временная диаграмма работы.Синтезатор дискретных прецизионных задержек импульсных сигналов содержит блок запуска 1, дискрети. затор шага опорной шкалы 2, состоящий из источника опорного напряжения 3, коммутируемой токозадающей резнстврной матрицы 4, элемента задержки 5 на ДНЗ, источник прецизионных временных сдвигов 6, дискретный делитель с переменным коэффициентом деления 7 и клапан 8 (фиг.1)Полный цикл работы синтезаторадискретных прецизионных задержекимпульсных сигналов включает в себяформирование дробной шкалы, запускисточника прецизионных временныхсдвигов, формирование грубой шкалы,формирование точной опорной шкалы.Входной импульс поступает на блокзапуска 1 (фиг.2), выходной сигнал которого подается на дискретизатор шага опорной шкалы 2, которыйосуществляет дискретную задержкумомента запуска источника 6, прецизионных временных сдвигов в пределах шага опорной шкалы с требуе мым шагом дробной шкалы лТ.Основным узлом дискретизатора шага опорной шкалы 2 является элемент задержки 5, принцип действиякоторого основан на использовании 30 эффекта накопления неосновных носителей в базе диода с накоплением заряда (дНЗ), Величина накопленногозаряда неосновных носителей, а следовательно и время его рассасывания, определяющее фактическую задержку элемента задержки 5, пропорциональ-. но прямому току, протекающему через диод с накоплением заряда, которыйзадается от источника опорного напря жения 3 при помощи коммутируемой резисторной матрицы 4, Каждый резис-" тор коммутируемой резисторной матрицы 4 определяет единственное калиброванное значение задержки дискретизатора шага опорной шкалы 2, число 45 значений которых И зависит от перио-да опорной серии Тщр источника 6 прецизионных временных сдвигов, т.е. от шага опорной шкалы и выбранйого шагаЬТ дробной шкалы, 50При этомтвлТЧисло резисторов в коммутируемойрезисторной матрице 4,а соответственно и необходимое число позиции еекоммутирующего элемента, обеспечивающего установку нужного дискретизатора шага опорной шкалы 2, равнычислу дискретов дробной шкалы, приэтом текущая размерность дробнойшкалы соответственно равнаАр.шк ьТпгде п =, 0 1, 2- порядковыйномер дискрета;дТ - шаг дробной шкалы.65 1 Выходной сигнал дискретизатора шага опорной шкалы 2 в момент времени Тдр щк =Ь Т и запускает источник прецизионных временных сдвигов 6, в результате этого высокостабильная опорная серия с периодом Тпер ю генерируемая источником 6, поступает на вход дискретного делителя 7 с переменным коэффициентом деления. В зависимости от установленного коэффициента деления (К л) дискретного делителя 7, который изменяется в зависимости от синтезируемых задержек, задержка грубой шкалы Т опредегр шк ляется из выражения гр.ш, Т пер. (Кдел. 4 )Формирование точной опорной шкалфзадержек осуществляется путем селекции клапаном 8 К-го импульса опорнойсерии, при этом К = К делСелекция происходит после появле-ния на управляющем входе клапана 8разрешающего сигнала с выхода дискретного делителя 7 с переменным коэффициентом деления через времягр щк пер (К Дел " )В результате этого на выходе Клапана 8 формируется точная опорнаяшкалы задержки Т тояш с шагом,равным периоду Топорной серииисточника прецизионных временныхсдвигов 6, т,е,Т т.оп шк перК Т перК делс запаздыванием относительно входившего задерживаемого сигнала на время задержки дробной шкалыТр ш.: дг и,Общая задержка Т, синтезируемаяданным устройством, равна сумме задержек дробной Т щ и точнойопорной.Т.шкал, т,е.7=Т и +трТаким образом, предложенный принцип построения синтезатора дискретных прецизионных задержек импульсныхсигналов позволяет обеспечить дискретную задержку с шагом перестройки ьТТ е во всем динамическомдиапазоне синтезатора и сильно уменьшить требования к динамическому диапазону элемента задержки 5, Заменааналогового метода формирования грубой шкалы, применяемой в известномустройстве, .цифровым способом припомощи дискретного делителя с переменным коэффициентом деления, максимальное значение которого, в данном случае, может достигать десятковтысяч, а также введение дискретизатора шага опорной шкалы позволяетувеличить динамический диапазон задержек до десятков секунд и обеспечить дискретную перестройку задержки с шагом ьТ не менее 250-500 нсна стандартных элементах. Точностьсинтезируемой задержки полностьюопределяется нестабильностью источника прецизионных временных сдвигов661747 и при использовании для его синхро-низации атомных стандартов частотыдостигает 10 - 10 Синтезатор дискретных прецизионных задержек импульсных сигналов, содержащий блок запуска, источник прецизионных временных сдвигов и клапан, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона задержки и уменьшение шага дискретной перестройки, он снабжен дискретизаторомшага опор 10 од Фог В 2 оставитель Г.Смелов ехред С.Мигай Корр ор А.Власенко едактор Л.устин ис СР Тираж 1059 осударственного к ам изобретений и а, Ж, Раушска По митета ткрытий набд. Заказ 2507/6 ЦНИИПИ по д 113035, Мослиал ППП фПатент, г.Ужгород,Прое формула изобретения ной шкалы, включенным между выходомблока запуска и входом источник 0 прецизионных временных сдвигов и дискретным делителем с переменным коэффициентом деления, выход которогосоединен с входом клапана,а вход - свыходом источника прецизионных временных сигналов и вторым входомклапана. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1, Патент США Р 3171983, кл,307-885, 1965.2, Авторское свидетельство СССРР 509991, кл, Н 03 К 5/13, 1976.