Устройство для измерения электрических импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИМИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9/00 ТЕТ СССР,И 03 ЯРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ИДЕТ ЕЛЬСТВУ.(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИИПУЛЬСОВ, содержащее кварцевый генератор и диференцирующую цепь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новышения точности измерения точности измерения коротких импульсов, в него введены ценочечный эквивалент длинной нелинейной линни, ограничитель,импульсов, регистр сдтельный блок, причемэквивалента длинной нсоединен с клеммой вхи с входом генераторасов, а выход соединенвательно соединенныедиФференцирующую цепьпервым входом реверсивторой вход котороговым выходом генераторсов, второй выход котчерез кварцевый генеравходом реверсивного стый вход и выход котосоответственно с выходвходом вычислительиогвход которого соединеходомгенератора строб СС бл пиаюопииа ию ОПИСАНИЕ Н АВЧОРСМОМУ С генератор строб.вига и вичисливход цепочногоелинейной линииодного сигнала .строб-импульчерез последоограничитель,и детектор свиого счетчика,соединен с пера строб-импульорого соединентор с третьимчетчика, четверрого соединеныом и первымо блока, второй:н с третьим вы-импульсов.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади коротких, преимущественно наносекундногодиапазона, импульсов.Известно устройство, содержащее 5декадные счетчики, цифроаналоговый,.преобразователь, аттенюатор, схемысравнения, вентили, усилитель ( 1 ,Недостатком этого устройства является низкая точность при измерении 10надежности импульсов.Известно устройство, содержащеекварцевый генератор.и дифференцирующую цепь 2,Однако известное устройство харак 5теризуется низкой точностью при изме.ренин коротких импульсов.Цель изобретения - повышение точности измерения коротких импульсов.Поставленная цель дрстнгается тем,что в устройство, содержащее кварцевый генератор и дифференцирующуюцепь, введены цепочечный эквивалентдлинной нелинейной линии, ограничитель, генератор строб-импульсов, регистр сдвига и вычислительный блок,причем вход цепочного эквивалентадлинной нелинейной линии соединен склеммой входного сигнала и с входомгенератора строб-импульсов, а выходсоединен через последовательно соеди ненные ограничитель, дифференцирующую цепь и детектор с первым входомреверсивного счетчика, второй входкоторого соединен с первым выходомгенератора строб-импульсов, второй 35выход которого соединен через кварцевый генератор с третьим входомреверсивного счетчика, четвертыйвход и выход которого соединены соответственно с выходом и первым вхо" 40дом вычислительного блока, второйвход которого соединен с третьим выходом генератора строб-импульсов.На Фиг. 1 представлена блок-схемаизмерителя электрических импульсой;на Фиг. 2 - вариант выполнения цепочечного эквивалента длинной нелинейной линии; на Фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя электрических импульсов. 56Измеритель электрических импульсов содержит цепочечный эквивалент 1длинной нелинейной линии, ограничитель 2, дефференцирующую цепь 3, детектор 4, регистр 5 сдвига, вычислительный блок б, генератор 7 стробимпульсов и кварцевый генератор 8.Эквивалент 1 содержит индуктив ность 9, конденсатор 10 и варикап 11,Измеритель площади электирическихимпульсов работает следующим образом.60На вход устройства подается видео,импульс произвольной формы (фиг.Зо).Двигаясь вдоль эквивалента, сигналраспадается на ряд уединенных волн(солитонов) и осциллирующее возмуще-ние малой амплитуды (Фиг. Зо). Характер распределения солитонов по скоростям, а также ко)ичество солитонов однозначно зависят от параметров,. входного сигнала. Выход эквивалента 1 .соединен с входом ограничителя 2, Если амплитуда сигнала, поступающего на вход ограничителя 2, бльше порога срабатывания Ч ,то амплитуда сигнала приводится к постоянному значению Ч 1, Если амплитуда больше Ч , .то сигнал ограничивается по амплитуде до значения Ч 1 (Фиг.38), Дифференцирующая цепь 3, к входу которой подсоединяется выход ограничителя 2, формирует импульсы по переднему и заднему Фронту (положительной и отрицательной полярностей соответственно) входного воздействия (фиг. Зг). Выход дифференцирующей цепи 3 соединен с входом детектора 4, в качестве которого. может быть использован, пример, диод. В данном случае детектор 4 предназначен для подавления импульсов отрицательной полярности (Фиг, Зд).По переднему фронту входного сигнала генератор 7 стробирующих импульсов вырабатывает сигнал постоянной амплитуды (Фиг, Зе), при наличии которого запускается кварцевый генератор 8 (фиг. ЗМс).Кварцевый генератор работает в течение определенного времени (,"р, по истечении которого генератор 7 стробирующих импульсов сбрасывает сигнал разрешения генерации.По йереднему Фронту входного импульса генератор 7 стробирующих импульсов вырабатывает сигнал (фиг.Зк), который, как и сигнал с детектора 4, поступает на один из устанавливающих входов крайнего триггера регистра 5 сдвига. Этот сигнал используется как начало отсчета для определения времени прихода солитона. После завершения Формирования кода в регистре 5, т.е. через время Т после прихода сигнала на вход устройства, генератор 7 стробирующих импульсов вырабатывает согнал, поступающий в арифметическое устройство (Фиг. Зь);Вычислительный блок б предназначен для преобразования кода, сформированного в регистре сдвига, к приемлемому видуКоличество единиц кроме первой, поданной генератором 7 строб-импульсов, равно количеству солитонов, образовавшихся из измеряемого импульса, т.е, величине щ,Количестэо разрядов регистра 5, начиная с первой единицы до любой 1 -ой единицы включительно, равно количеству синхроимнульсов К определяющему время задержки-го солитона. Зная время между двумя синхроимпульсами Тц, определяетсявремя задержки каждого солнтона вцепочном эквиваленте 1 по формулет) ; -ит,Площадь электрических импульсоввычисляется в блоке б по Формулее Я,О;6= ч ф4=1 ф 1 С 1Напряжение (О)-го солитонаопределяется из выражения 10 где й - количество звеньев в эквиваленте 1;Ф,Са - характеристики нелинейности емкости кондеисатора 11, определяемые извыражения 9(О)еСрО-КО,Величина ( Ь )индуктивностий; вычисляется по ФормулеЪВ; 1Й-е 1+В -1 С С 4Се, где С - емкость. конденсатора 10.В предлагаемом устройстве параметры цепочечного эквивалента подбираются опытным путем,С увеличением числа звеньев в депочечном эквиваленте повышается точностьизмерений, При помощи линий можно измерить полощадь коротких импульсов по.рядка 10-1000 нсек с больщой точ-ностью.1035526 овалов Составитель Н. Техред М, Тепер рректо Ковту Вутяга едакто Подписное 71 ин 5 илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна Заказ 582 б/4 б Тираж ВНИИПИ Государств по делам иэоб 113035, Москва, Жго комитета СССний и открытийауюская наб., д