Цифровой измеритель временных параметров импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЦБП С 04 Р 10/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(56) 1. Видершайн М.Н. Производственный контроль параметров элементов цифровой автоматики. М., ффМашиностроениеф е, 1974, с. 1.16-119.2. Авторское свидетельство СССР В 627771,кл, 6 04 Р 10/04 1976,(54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ,.содержащий первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены .к вход. ной шине, формирователь опорного напряжения, первый и второй выходы которого подключены ко вторым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, генератор опорной частоты, о т л н ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью расширения функциональних возможностей. при измерении одиночных и редко повторяющихся временных интервалов, в него введены,ЯО 1 О 8103 А три элемента совпадения, четыре элемента И-НЕ и инвертор, причем выход генератора опорной частоты подключен к первым входам элементов совпадения, выход первого блока сравнения подключен к первый входам первого и второго элементов И-НЕ, выход второго блока сравнения через инвертор подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ и ко вторым входам первого элемента И-НЕ и первого элемента совпадения,тре:тий вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ и вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами второго и четвертогоэлементов И-НЕ, третий вход второго элемента И-НЕ подключен к первому выходу первого элемента И-НЕ, вторые входы второго и третьег элементов совпадения подключены соответствейно ко второму выходу первого элемента И-НЕ и к выходу четвертого элемента И-НЕ.Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может использоваться в цифровых устройствах контроля различного назначения, а , также в измерительных приборах и системах для определения временных параметров сигналов.Известно устройство для измерения временных параметров импульсов, содержащее две схемы сравнения по низкому и высокому уровню, формирователь 1 О линию задержки, расширитель импульсов, эталонный генератор, схему совпадения и счетчик импульсов. Входы формирователя импульсов, длительность которых пропорциональна длительности измеряемого временного интервала, подключе- . ны к выходу схемы сравнения по низко- му уровню и через линию задержки к .выходу схемы сравнения по высокому уровню 11. 20Недостатками этого устройства являются возможность формирования временного интервала только по одно 3 му.из фронтов исследуемого сигнала, сложность схемы, вызванная необхо димостью дополнительного устройства для запуска .и привязки запускающего импульса ко входному сигналу.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является циф- ЗО ровой измеритель длительности фронта импульса, содержащий первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены к шине источника импульсов, а выходы - к блоку,формиро- З 5 вания временных интервалов, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключены ко входам блоков сравнения, переключатель режимов, генератор импульсов опорной частоты;. счетчик и цифровой. индикатор 2. 40Однако указанный измеритель заодин цикл измерения может измеритьтолько один параметр импульса, таккак блок формирования временных интервалов формирует только один временной интервал по выбору с помощьюпереключателя режимов. Это ограничивает функциональные возможности уст"ройства при анализе редко повторяющихся импульсов, когда всю информацию о параметрах импульса необходимо получить за один цикл измерения,и приводит к увеличению времени исследования сигнала.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей при измерении одиночных и редко повторяющихся входныхсигналов.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель вре менных параметров импульсов, содер-, жащий первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены к входной шине, формирователь опорного напряжения, первый и второй 65 выходы которого подключены ко вторымвходам соответственно первого и второго блоков сравнения, генераторопорной частоты, введены три элемента совпадения, четыре элемента И-НЕи инвертор, причем выход генератораопорной частоты подключен к первымвходам элементов совпадения, выходпервого блока сравнения подключенк первым входам первого и второгоэлементов И"НЕ, выход второго блокасравнения через инвертор подключенк первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ и ко вторым входампервого элемента И-НЕ и первогоэлемента совпадения, третий входпервого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ и вторымвходом третьего элемента И-НЕ, выходкоторого соединен со вторыми входамивторого и четвертого элементов И-НЕ,третий вход второго элемента И-НЕподключен к первому выходу первогоэлемента И-НЕ, вторыевходы второгои третьего элементов совпадения подключены соответственно ко второмувыходу первого элемента И-НЕ и к выходу четвертого элемента И-НЕ. На фиг.1 изображена структурнаясхема предлагаемого цифрового анализатора временных параметров импульсов; на фиг.2 - временные диаграммыего работы.Схема содержит блоки 1 и 2 сравнения соответственно по низкому ивысокому уровню, блок 3 формированияопорного напряжения, инвертор 4, элементы 5-8 И-НЕ, элементы 9, 10 и 11совпадения, генератор 12 опорнойчастоты.Измеритель работает следующимобразом,При отсутствии входного сигналана вход блока 1 сравнения подаетсяопорное напряжение, соответствующеенизкому уровню сигнала (0=0,1 0),а на вход блока 2 сравненйя - опорное напряжение, соответствующее высокому уровню входного сигнала(0=0,9 Отя)На выходах блоков 1 и 2сравнения присутствуют низкие потенциалы (уровень логический 01).С выхода блока 1 сравнения этот потенциал поступает на входы элементов7 и 8 И-НЕ и запирает их, С выходаблока 2 сравнения низкий потенциалчерез инвертор 4 и элемент 5 И-НЕпоступает на вход элемента 6 И-НЕ изапирает его. Таким образом, на выходах блока формирования временныхинтервалов присутствуют высокие потенциалы, которые запирают элементы.9, 10 и 11 совпадения.При превышении напряжением сигнала опорного напряжения низкого уроння О, иа выходе блока 1 сравненияпоявляется высокий потенциал (уровень логическая е 1 , Фиг. 2 а,б), который отпирает элемент 7 И-НЕ, На выходе последнего Формируется, перепад напряжения из высокого уровня в низкий (Фиг. 22), что.является началом Формирования временного интервала, равного длительности переднего Фронта входного сигнала (4 О). при превышении напряжением входного сиг" нала опорного напряжения высокого уровня О, на. выходе блока 2 сравнения появляется высокий потенциал (уровень логическая фф 1 ф, фиг. 2), что является началом формирования временного интервала, равного длительности входного сигнала на уровне опорного напряжения высокого уровня(Фиг. 26).Этот потенциал через инвертор 4 запирает элемент 7 И-НЕ, на выходе которого формируется перепад напряжения иэ низкого уровня в высокий (фиг., 22), что является концом формирования временного интервала, равного длительности переднего Фронта импульса 1 з. Одновременно с.этим сигнал с выхода блока 2 срав"нення через ннвертор 4 запрещаетработу элемента б И-НЕ и отпирает элемент 8 И-НЕ, на выходе которого появляется низкий потенциал. Этот потенциал через элемент 5 И-НЕ подготавливает к работе элемент 6 И-НЕ. При уменьшении напряжения входного сигнала до значения ниже. 0 на выходе блока 2 сравнения Формируется перепад напряжения из высокого уровня в низкий (Фиг. 2 В), что является концом Формирдвания временного интервала, равного длительности импульса ;Г(Фиг, 28). Через инвертор 4 поступает сигнал с выхода блока 2 сравнения, отпирает ранее подготовленный элемент б И-НЕ. На выходе этого элемента происходит перепад напряжения из высокого уровня Ю низкий, что является началом формирова:ния временного интервала, равногодлительности заднего Фронта(фиг. 2 Д) При уменьшении напряжениявходного сигнала до значения меньшеО, на выходе блока 2 сравнения появляется Йерепад напряжения из высокого уровня в низкий, который запирает элемент 8 И-НЕ. На выходе этогоэлемента появляется высокий потенциал, который через элемент 5 И-НЕ за 1 ф пирает элемент б. На выходе этогоэлемента происходит перепад напряжения из низкого .уровня в высокий(Фиг. 2 д), что является концом Формирования временного интервала, рав ного длительности заднего Фронтавходного сигнала 4;С выходов элементов б и 7 И-НЕ Иинвертора 4 сформированные временныеинтервалы поступают на элементы 9, 20. 10 и 11. совпадения и разрешают прохождение импульсов с генератора 12опорной частоты. На выходах элемен,тов совпадения 9, 10 и 11 появляются импульсы, число которых соответ ственно пропорционально длительностйпереднего бо заднего 1 о Фронтовимпульса и длительности импульсаГн. Предложенное изобретение обладает ЗО более широкими функциональными возможностями по сравнению с нзвестнии,так как при большом диапазоне изменения параметров входного сигналавозможно производить одновременное З 5 измерение времени нарастания времениспада и длительности импульса эавремя прохождения одного импульса,что:.:дает возможность значительносократить затраты времени при исследовании одиночных и редко повторяю О щихся импульсов. Сокращение времениисследования происходит за счет от"сутствия времени ожидания приходаодиночных и редко повторяющихся сигналов.101 В 103 Составитель А. Плетневаедактор М. Келемеш Техред К.Мыцьо рЕ Ко Заказ 3542/47 пис 5 1130 илиал ППП Патент, г. Ужгород,ктная,Тираж 411 ИПИ Государственно по делам изобретен Москва, Ж, Рау комитета С и открытий ая наб., д