Цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29,1178 (21) 2689850/18-21 (51) М3 Союз Советских Социалистических Республик6 01 й 13/34 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) ЦИФРОВОЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬОДНОКРАТНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХСИГНАЛОВ Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользовано в стробоскопическихосциллографах,Известен стробоскопический регистратор однократных электрическихсигналов малых уровней, содержащийблок входных сигналов, линию задержки, блоки выборок, генератор стробимпульсов, усилители-расширители,блоки считывания, кодирования, вычисления 1,Недостатком этого устройства является невозможность изменения шага считывания, что ограничивает класс исследуемых сигналов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов, содержащий входную цепь, линию задержки, основную линию задержки с отводами, блок формирования синхроимпульсов, блок преобразования длительности исследуемого сигнала в напряжение, блоки формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой, основные блоки выборок, основные усилители-расширители, элемент ИЛИ и цифровойвольтметр (2.Недостатком этого устройства является низкая точность измерения,5 обусловленная амплитудными искажениями преобразованного сигнала иэ-занестабильности и,йеравномерности шага считывания,С целью повышения точности изью 10 рения цифровой стробоскопическийизмеритель однократных наносекундных электрических сигналов, содержащий входную цепь, первый выход которой соединен,с входом линии эадерж 15 ки, а второй выход - с входом блока преобразования длительности ис-.следуемого сигнала в напряжение, выходом подключенного к управляющимвходам блоков формирования стробЮ импульсов с регулируемой задержкой,первые входы которых связаны с первымвыходом блока формирования синхроимпульсов, а выходы - с входами основных блоков выборок и выходы кото 25 рых соединены с входами основных усилителей-расширителей, а другие входы - с отводами основной линии задержки, входом подключенной к выходулинии Задержки и входу блока форми 30 рования синхроимпульсов, снабженблоком считывания, блоком кодированияблоком вычисления, блоком индикацйигенератором тестового линейно нарастающего напряжения, дополнительнойлинией задержки с отводами, дополня.тельными блоками выборки и дополнительными усилителями-расширителями,Причем выходы последних соединены свходом блока считывания, а входыс выходами дополнительных блоковвыборки, одни входы которых подключены к выходам блоков формированиястроб-импульсов с регулируемой задержкой, а другие входы - к отводамдополнительной линии задержки, входкоторой связан с выходом генераторатестового линейно нарастающего напряжения, входом соединенного с вторымвыходом блока формирования синхроимпульсов, третий выход которого соединен с его первым выходом, при этомвыходы основных усилителей-расширителей подключены к другому входу блока считывания, выход которого связан с входом блока кодирования, выходом соединенного.с входом блока вычисления, выход которого подключенк входу блока индикации,Структурная электрическая схемаустройства представлена на чертеже,Устройство состоит из входнойцепи 1, линии задержки 2, основнойлинии задержки 3 с отводами, блокаФормирования 4 синхроимпульсов,блока 5 преобразования длительностиисследуемого сигнала в напряжение,блоков 6 Формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой,основных блоков выборки 7, основныхусилителей-расширителей 8, блокасчитывания 9, блока кодирования 10,блока вычисления 11, блока индикации 12, генератора тестового линейно нарастающего напряжения 13, дополнительной линии задержки 14 с от. водами, дополнительных блоков выборки 15 и дополнительных усилителей-расширителей 16.Устройство работает следующимобразом.Исследуемый сигнал поступаетчерез входную цепь 1 в линию задержки 2 и в блок 5 преобразования дли"тельности исследуемого сигнала внапряжение. Пока исследуемый сигнал достигает Фронтом входа линиизадержки 3, в блоке преобразованиядлительности вырабатывается напряжение .управления, пропорциональноедлительности исследуемого сигналаи оцределяющеевеличину шага считывания, Это напряжение подаетсяна управляющие входы блоков 6 Формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой. На первые входаэтих блоков поСтупают импульсызапуска из блока 4, Задержанные от.носительно импульсов запуска (и сигнала) строб-импульсы последовательно отпиРают ключи блоков выборкина вРемя считывания выборки сигналаРаспространяющегося в линии задержки 3, Разность задержек строб-импульсов соседних блоков,б увеличивается с увеличением длительностиисследуемых сигналов. Усиленныеи расширенные усилителями 8 импульсы выборок считываются с тактовойчастотой блоком считывания 9 и за 10 кодированные в блоке 10 запоминаются в регистрах памяти блока вычисления 11,Одновременно дополнительнымиблоками выборки 15 считываются выборки тестового линейно нарастающего15 напряжения, сформированного вгенераторе 13 и распространяющегосяв линии задержки 14 синхронно сисследуемым сигналом. При этом отпирание ключей дополнительных блоков2 О выборки осуществляется строб-импуль"сами, сформированными в блоках 6формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой. Синхронизациятестового напряжения осуществляетсясинхроимпульсом, поступающим иэблока 4. Считанные блоком 9 выходныеимпульсы дополнительных усилителейрасширителей 16 кодируются в видепоследовательно дискретных значенийнапряжения, пропорционального истинному временному положению стробимпульсов во времени в моменты стробирования однократного сигнала,Затем по содержащимся в регистрах35памяти блока вычисления 11 дискретным значениям выборок и их истинному временному положению сигнал восстанавливается и воспроизводитсяв блоке индикации 12, Так как считывание пар последовательностей мгно 40 венных значений исследуемого и тестового сигналов осуществляется однимии теми же строб-импульсами, то фиксируются как медленные, так и мгновенные вреьенные.их нестабильности,что позволяет при обработке результатов в блоке вычисления уменьшитьамплитудные искажения преобразованного сигнала,Вслед за регистрацией исследуемого сигнала Формируется повторный импульс синхронизации (третий выход блока 4) и осуществляется повторный запуск формирователей строб-импульсов блока 6, что позволяет по двум парам зарегистрированных реализаций (ф.нулевой линии и исследуемого сигнала и фнулевой линииф и тест- сигнала) при обработке данных произвести коррекцию систематических или 60 сильно коррелированных во времениошибок преобразования, присущих обоим каналам.Устройство обеспечивает повышениеточности измерения широкого класса 65 исследуемых сигналов771555 Формула изобретения Составитель В. Лившиц Редактор Т. Юрчикова Техред А, щепанская Корректор Ч. Григоруге Заказ 6687/56 Тираж 1019 Подпи си ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва., Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ПЦП Патент. г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов, содержащий входную цепь, первый выход которой соединен с входом линии задержки, а второй выход " с входом блока преобразования длительности исследуемого сигнала в напряжение, выходом подключенного к управляющим входам блоков формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой первые входы которых связаны с первым выходом блока формирования синхроимпульсов, а выходы - с входами основных блоков выборки, выходы которых соединены с входами основных усилителей-расширителей, а другие входы - с отводами основной линии задержки, вход которой подключен к выходу линии задержки и входу блока формирования синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком считывания, блоком кодирования, блоком вычисления, блоком индикации, генератором тестового линейно нарастающего напряжения, дополнительной линией задержки с отводами, дополнительными блоками выборки и дополнительными усилителями-расширителями,выходы которых соединены с входомблока считывания, а входы - с выходами дополнительных блоков выборки,одни входы которых подключены квыходам блоков формирования стробимпульсов с регулируемой задержкой,а другие входы - к отводам дополнительной линии задержки, вход которой связан с выходом генератора тес 10 тового линейно нарастающего напряжения, входом соединенного с вторымвыходом блока формирования синхроимпульсов, третий выход которого соединен с его первым выходом, при15 этом выходы основных усилителейрасширителей подключены к другомувходу блока считывания, выход которого связан с входом блока кодирования, выходом соединенного с вход дом блока вычисления, выход которогоподключен к входу блока индикации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3278846, кл 328-151, 1966,2, Авторское свидетельство СССРР 412556, кл, С 01 В 13/02, 1974