Устройство для измерения временного положения и длительности импульса

ЕТЕНИЛВУ У Н ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПИСАНИЕ И РСНОМУ СВИДЕТ(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИИМПУЛЬСА по авт. св. Р 924655, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения,дены дифференцирующий блок, комирующий блок и первый и второй Фильтры, выход каждого из которых подключен соответственно к дополни. тельному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго Фильтров соединены с первым и вторым выходами комму тирующего блока соответственно, вход которого через дифФеренцирующий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпаденияИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устанавках различНого назначения, в частности н электрорадиоиэмерительной технике и н системах автоматического слежения за временными параметрами импульсных сигналов.Известно устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второй 10 элементы совпадения, на первые входы которых подается измеряемый импульс, дифференциальный и суммарный детекторы, первые входы которых соединены с выходом первого элемента 5 совпадения, а вторые входи соединены с выходом второго элемента совпадения, вычитающий блок, вход которого соединен с выходом суммарного детектора, первый и второй блоки управления, входы которых. соединены соответственно с выходами дифференциального детектора и вычитающего блока, а выходы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков временной задержки, на второй вход первого из которых подается тактовый импульс, .первый и второй генераторы, полустробов, первые входы которых соединены соответственно с ныходами первого и второго блоков переменной задержки, выход первого генератора полустробов соединен с нторым входом первого элемента совпадения и. вто рым входом второго блока переменной задержки, а выход второго генератора полустробов соединен с вторым входом второго элемента совпадения 1 .Однако в известном устройстве 40 при измерении длительностИ импульса на точность оценивания существенное влияние оказывает крутизна Фронтов импульса, особенно если их длительность превышает длительность 45 полустробов. Этот же фактор, хотя и в меньшей степени, оказывает влияние и на точность измерения временного положения импульса. При растянутых фронтах полустробы фплавают, 50 что приводит к значительному увеличе нию флюктуационной составляющейошибки измерения и длительности и временного положения импульса.Целью изобретения является увеличение точности измерения временного положения и длительности импульса с непрямоугольными фронтом и спадом,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второй элементы совпадения, на первые входы которых подается измеряемый импульс, дифференциальный и суммарный детекторы, первые входы которых 65 соединены с выходом первого элемент совпадения, а вторые входы соединены с выходом второго элемента совпадения, вычитающий блок, вход которого соединен с выходом суммарного детектора, первый,и второй блоки управления, входы которых соединены соответственно с выходами дифференциального детектора и вычитающего блока, а выходы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков переменной задержки, на второй нход первого из которых подается тактовый импульс, первый и нторой генераторы полустробов, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков переменной задержки, выход перного генератора . полустробов соединен с вторым входом первого элемента совпадения и вторым входом второго блока переменной задержки, а выход второго генератораполустробов соединен с вторым входом второго элемента совпадения, введены дифференцирующий блок, коммутирующий блок и дна фильтра, выход каждого из которых подключен соответственно к дополнительному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго фильтров соединены с первым и вторым выходами коммутирующего блока соответственно, вход которого через дифференцирующий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения,На чертеже представлена функцио" нальная схема устройства.Устройство содержит первый 1 и второй 2 элементы:совпадения, дифференциальный детектор 3, первый блок 4 управления, первый блок 5 переменной задержки, первый б и второй 7 генераторы полустробов, суммарный детектор 8, вычитающий блок 9, второй блок 10 управления, второй блок 11 переменной задержки, дифференцирующий блок 12, коммутирующий блок 13, первый 14 и второй 15 фильтры.Выходы перваго 4 и второго 10 блоков управления являются соответственно первым и вторым выходами устройства.Устройство работает следующим образом.На первые входы элементов совпадения 1 и 2 и вход дифференцирующего блока 12 подается измеряемый видеоимпульс, следующий, как и так" товые синхроимпульсы, с периодом повторения Т, и на вторые входы элемен" тон 1 и 2 -соотвестненно перный и второй полустробы с генераторов б и 7 полустробов, На выходах элементов совпадения 1 и 2 выделяются импульсы совпадения;2 мс 1 иис 2 l по длительности равные перекрытию площадей соответственно первого полу.- лстроба с, с фронтом, а второго полустроба пса - со спадом измеряемого импульса 2 и . Первый л щ и второй с са импульсы совпадения подаются на входы дифференциального 3 и суммарного 8 детекторов, где вырабатываются постоянные напряжения (соответст.т венно 0 и 0, пропорциональные длительностям импульсов совпадения л л"ос иоса . На выходе диффереици альйого детектора 3 имеет место нап" ряженке 0 = 0 - 02, которое поступает навход блока 4 управления. На выходе суммарного детектора 8. имеет место напряжение О = О + 02. 15 Для обеспечения нечетной симметрии дискриминационной характеристики суммарного канала (канала управления вторым полустробом) напряжение 0 подается на вычитающий блок 9, где из него вычитается напряжение 00равное половине О щ т.е. напряжению, максимально возможному при полном совпадении первого и второго полустробов с измеряемым импульсом, или, что то же самое, равное Ощх, когда измеряемый импульс своим фрон- том делит первый полустроб, а спадом - второй.полустроб пополам, т.е,л лкогда л "ус л с 1 Таким 30"ос"ос 7ОбраЗОМ 0 С = 2 ОЕ Вах = ОЕ ЬХх ф блока 9 напряжение 0 = О + 02 - 00 подается на вход блока 10 управления., Блоки 4 и 10 управления вырабатыва ют напряжение Оцы 1 и Оы, , пропорциональные соответственно временному запаздыванию первого полустроба относительно тактового импульса и времечному рассогласованию 40 между первым и вторым полустробами, сопровождающими Фронт и спад измеряе-. мого импульса, те. пропорциональное длительности импульса. Напряжения Оьых 1 и ОВыха одновременно Управляют 45 блоками 5 и 11 переменной задержки которые определяют временные положения первого и второго полустробов и формирует импульсы 0, 02, запускающие генераторы б и 7 полустробов соответственно таким образом, чтобы полустробы постоянно отслеживали: первый - фронт, а второй спад измеряемого импульса. ДлительЛность полустробов ( ис 1 иоса определяется корректирующими напряжения ми Оц и Оча формируемыми из импульсов дифференцирования входного видеосигнала. Импульс ь 1 Формируется дифференцированием фронта, а импульс 2 - спада входного импульса. 60 Нормированные импульсы. 6 И 1 и На, полученные усилением и ограничением в блоках 12 и 13 иэ импульсов ., и С сглаживаются, в результате чего на выходах фильтров 14 и 15 имеют 65 место найряжения 0 и 02 . Сравне ние этих напряжений с напряжениями в генераторах б и 7 соответственно формируют первый и второй полустробы.Таким образом, канал управления первым стробом представляет собой традиционный дискриминатор, формирующий сигнал ошибки Ос 0. кк разность напряжений от совпадения перл лвого 6 яс, и второго упса полустробов с измеряемым импульсом 8 я Сигнал ошибки измеряется при фиксирОванном положении второго полустроба, когда спад измеряемого импульса делит его на две равные части. В этом случае при отсутствии совпадения первого полустроба с измеряемым импульсом напряжение/ЦСП = Ц 1 - Ц И = Ц - Я ЦВ = - ( Ц а при полном совпадении .Со 4 04 02 Ъ гЪ =06 Если же фронт измеряемого импульса делит первый полустроб также как две.равные части, тоНапряжение 01 п равно напряжению детектора 3 или .детектора 8 при полном совпадении полустроба с иэмряемыМ импул;ьсом, т.е. огда :йс 1 =1 Л 2 3 Ома Ъ.вох = ФКанал управления вторым полустробом представляет собой сумматор напРяжений Оц и 0. Для получения нечетной характеристики из сумкою Оя + +0 вычитается напряжение 00, пропорциональное длительности импульса совпадения л1 = 1,2.л . "ьс,фпс 1 2 1Сигнал ошибки ОС 02 на выходе детектора 8 измеряется при фиксированном положении полустроба, когда измеряе ьвй импульс делит его на две равные части, т.е. 04 = - О Тогда при отсутствии совпадения второго полустроба с измеряемым импульсом0 4,=О +ОУ,-О = - О +0со1 о а флОуб =2 Оь+ 0 ОФ = а Ъа при полйом совпадении второго полустробафОсба О( 02 Ъ 6.Ъ 1 + Ъ 1010 = - О + 0 0 Щ =У У,1.В случае, когда спад измеряемого импульса делит и второй полустроб пополам, напряжение40 с 02 = О, + 02, - Об д0+ +дОв Ъо = Оич+ 0 Ъ= 0Я .Я1061102Составитель В. ЧижовРедактор Л. Веселовская Техред М.Костик Корректор А, Тяско Заказ 10037/49 Тираж 411 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 При отсутствии совпадения хотя быодного полустроба с измеряемым импульсом система оказывается разомкнутой по входному воздействию. Дляобеспечения ее работы необходимопредварительное наведение установкойначальных условий блоков управления4 и 10, причем достаточно совместитьлюбой полустроб с измеряемым импульсом, и полустробы автоматически захватят фронт и спад входного видеосигнала, Выходные напряжения Бд1 и Бэн, несут информацию о временном запаздывании входного импульса относительно тактового и длительности измеряемого видеоимпульса.Таким образом, перестройка (коррекция) длительности полустробов в процессе измерения выходными напряжениями фильтров 14 и 15 позволяет получить в данном устройстве выигрыш в точности измерения временного запаздывания и длительности входного видеоимпульса,