Устройство для измерения времени установления переходного процесса

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 10 О 4 ОПИСА БРЕТЕНИ ОРСКОМУ С ТЕЛ ЬСТВ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ(56) 1.Сопче м оп НепдЬооК,Апа 1 оц Оеч 1 сеь, 1 цпе, 1976.2. Авторское свидетельство СССР М 687415, кл. 6 04 Р 10/04, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОЦНОГО ПРОЦЕССА, содержаШее дискриминаторы нижнего и верхнего уровней, входы которых подключены к входной шине устройства и О-триггер, С-вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей и повышения точности, в него введены три формирователя импульсов по фронту и фррмирователь импульсов по спаду, два элемента ИЛИ, счетчик импуль.80007080 сов и дискриминатор среднего уровня, причем выход дискриминатора нижнего уровня через первый Формирователь импульсов по Фронту соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к В-входу О-триггера, вход дискриминатора среднего уровня подключен к входной шине устройства, а его выход соединен с входами второго формирователя импульсов по фронту и Формирователя импульсов по спаду, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с О-входом О-триггера, выход дискриминатора верхнего уровня через третий Формиро- Й ватель импульсов по фронту, подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход О-триггера соединен .:с В-входом счетчика импульсов и сшиной запуска, С-вход счетчика импульсов соединен с выходом генерато- Яра синхроимпульсов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2и 3 - временные диаграммы.В устройстве фиксируется моментвремечки, когда происходит нарушениепорядка пересечения кривой процес- а са установления измеряемого сигнала 35 оговоренных уровней 1 Он 11 Оср1 Об 40 45 Устройство для измерения времениустановления переходного процессасодержит дискриминаторы 1 нижнего,2 среднего, 3 верхнего уровней, формирователи 4, 5 и 6 импульсов пофронту формирователь 7 импульсов поспаду, элементы 8 и 9 ИЛИ О-триггер10; счетчик 11 импульсов, генератор12 синхроимпульсов, шину 13 запуска 55 и входную шину 14.Диаграммы на фиг, 2 приведены дляслучаев установления электрическогосигнала в заданную зону по верхнемууровню ограничения Ов (диаграмма 60 слева) и по нижнему уровнюограничения Ои (диаграмма справа).На фиг. 2 показаны сигналы на ныИзобретение относится к .измерительной технике и может быть использовано для измерения времени окончательного вхождения затухающего электрического сигнала в заданные ,пределы зоны установления, а именно времени установления элект+ рического сигнала.Известно устройство для измерения времени установления электричео. кого сигнала, содержащее амплитудный селектор компаратор), порог которого устанавливается по инвертирующему входу через регулируемый делитель напряжения и соответствует уровню напряжения, около которого н пределах допуска происходит установление измеряемого сигнала, подаваемого на прямой вход амплитудного селектора, выход которого подключен на вход осциллографа с внешней синхронизацией 111 . Недостатком этого устройства является неопределеннос,ь при фиксировании момента времени появления устойчивого уровня выходного напряжения,необходимость применения осциллографа, что затрудняет автоматизациюпроцесса измерения времени установления и ограничизает точность устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус 1,"ройстно для измерения временных параметров радиоимпульсов, которое содержит источник радиоимпульсов, дискриминаторы верхнего и нижнего уровней, В 5-триггер и связанные с ним 2 элемента И, включенные на выходе устройства, синхронизатор, два О-триггера, инвертор 121 .Однако известное устройство не позволяет проводить измерения времени установления электрического сигнала н интервале между двумя пороговыми уровнями, а также сигнала, имеющего участки задержки и (или), нарастания переходной характеристики от начала отсчета до первого вхождения измеряемого сигнала в интервал между значениями пороговых уровней. 1 роме того, погрешность изме-рения интервалов времени достаточно велика и составляет два периодазаполнения импульсами эталонной частоты.Целью изобретения янляется расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, что н устройство для измерения времени установления лереходного процесса, содержащее дискриминаторы нижнего и верхнего уровней, входы которых подключены к входнрй шине устройства и О-триггер, С-вход которого соединен с выходом генера 5 О 15 20 25 тора синхроимпульсов, введены триформирователя импульсов по фронтуи формирователь импульсов по спаду,два элемента ИЛИ, счетчик импульсов и дискриминатор среднего уровня, причем выход дискриминатора нижнего уровня через первый формирователь импульсов по фронту, соединенс первым входом первого элемента ИЛИвыход которого подключен к й-входу О-триггера, вход дискриминатора среднего уровня подключен к входной шине устройства, а его выход соединен со входами второго формирователя импульсов по фронту и формирователя импульсов по спаду, выходыкоторых подключены соответственнок первому и второму входам второгоэлемента ИЛИ, выход которого соеди-.нен с О-нходом О-триггера, выход дискриминатора верхнего уровня черезтретий формирователь импульсов пофронту, подключен ко второму входупервого элемента ИЛИ, выход О-триггера соединен с К-входом счетчикаимпульсов и с шиной запуска, С-входсчетчика импульсов соединен с выходом генератора синхроимпульсов,в последонательности их прохождения Ои Оср - Ов - Ов - Оср - Онгде Он -нижний пороговый уровень,Оср- средний пороговый уровень, О - верхний пороговый уровень.Нарушение укаэанной последовательности означает вхождение электрического сигнала в зону между уроннЯми ОН и ОВ и завеРшение пеРехоДного процесса,ходах:а) дискриминатора 1 нижнего уровня/б) дискриминатора 2 среднего уровня,фв) дискриминатора 3 верхнего уровня,г) формирователя 4 импульсов по фронту",5д) Формирователя 5 импульсов по фронту,е) формирователя б импульсов по фронту,ж) формирователя 7 импульсов по 10 спаду,з) элемент 8 ИЛИ;и) элементы 9 ИЛЙ,к) триггера 10;л) на входе счетчика 11; 15м) генератора 12 синхроимпульсов. Устройство работает следующим образом.Перед измерением у дискриминато О ров 1, 2 и 3 должны быть установлены соответственно нижний Он, средний Оу, верхний ОО пороговые уровни. В исходном состоянии на выходах дискриминаторов уровня.1, 2, 3 - нулевой уровень, выход В -триггера 10 в произвольнм состоянии. Импульсы от генератора 12 постоянно поступают на вход С счетчика 11. С приходом сигнала запуска в шину 13, счетчикф 30 11 перейдет в нулевое состояние.и готов записать новую информацию.При поступлении измеряемого сигнала Ц нашину 14 устройства происходит следующее.Когда сигнал О достигает нижнего уровня .срабатывания дискриминатора 1 (ООн), на выходе последнего появляется сигнал "1", поступающий на вход формирователя 4 импульсов пофронту, на выходе которого формиру ется импульс "1", поступающий на один из входов элемента 8 ИЛИ, с выхода которого подается сигнал сброса на вход Р О-триггера 10, Описанный тракт, обозначим 1-4-8. При 45 достижении сигналом О среднего уровня срабатывания дискриминатора 2 (О1 Оср ) на выходе последнего появится сигнал "1", поступающий на вход формирователя 5 импуль сов по фронту, на выходе которого формируется сигнал "1", поступающий на один из входов элемента 9. ИЛИ, с выхода которого подается сигнал записи на вход О О-триггера 10. Описанный тракт обозначим 2-5-9Если сигнал Ох достигает верхнего уровня срабатывания дискриминатора 3 .(ООВ), на выходе последнего появится сигнал "1 ф, поступающий на вход формирователя б импульсов, на выходе которого фбрмируется сигнал "1 ф, поступающий на второй вход элемента 8 ИЛИ, с выхода которого подается сигналсброса на вход Р О-триггера 10. Описанный тракт обозначим З-б.При спаде и дальнейшем уменьшении сигнала Ох после перехода через уровень О 8 на выходах дискриминаторов 3, 2 и 1 последовательно появятся нули. При этом формирователи 4, 5 и б импульсов по фронту не срабатывают, а Формирователь 7 импульсов по спаду вырабатывает сигнал "1 ф, поступающий на второй вход элемента 9 ИЛИ, с выхода .которого подается сигнал записи на вход, О О-триггера 10. Описанный трактобозначим 2-7-9. Если в какой-то из моментов времени сигнал не достигает, одного из уровней, ОБ или Он , то с выхода соответствующего тракта 1-4-8 или 3-6-8 на вход Р О-триггера 10 непоступит сигнал сброса. В этом случае на вход О О-триггера 10 будут в соответствующей последовательности поданы сигналы записи и с выхода тракта 2-5-9 и с выхода тракта 2-7-9. На прямом или инверсном выходе О-триггера 10 появится П 1", которая поступает на вход Р счетчика 11 импульсов и является сигналом остановки счета. Число импульсов, записанных в счетчике являетсямерой времени .установления электрического сигнала, После этого уст-ройство готово к последующим изме- ф рениям. В устройстве можно использовать как внутреннюю, так и внешнюю синхронизацию. Погрешность измерения снижается по сравнению с известным устройством в 2,5 раза.Использование предлагаемого уст-.ройства позволяет расширить функциональные возможности применяемых измерителей и существенно повысить их точность измерения временных интервалов. Внедрение устройства в новой технике позволит автоматизироватьпроцесс контроля качества динамических параметров иэделий; например, интегральных схем, существенно повысить производительность и точностьизмерения.1007080 Ж1 К ет неваКорректор Е. Рошко оставитель П ехред М.тепе Волко Редакто сное илиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 2137/71 Тираж 409 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж; Рауыская наб., д,