Способ формирования временной привязки к электрическим сигналам и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО 122824(59 4 Н 03 К 5/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕ И 1"т.ВБИЛ .,ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сигналамтельносшение т центру тяжести сигналов произвольной формы достигается, согласно пред"ложенному способу, тем,что осуществляют повторное интегрирование исследуемого импульса, сравнивают две величины, соответственно пропорцио"нальные однократному и двойному интегралу по времени от входного сигнала, и фиксируют момент их равенства, Устройство, реализующее спо"соб, содержит формирователь тока заряда 1, накопительный зарядный элмент 2, интегрирующий конденсаторформирователь тока разряда 4, компаратор 5, входную 6 и выходную 7шины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. рудовогоно-физичес. Яе 1(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕННОЙПРИВЯЗКИ К ЗЛЕКТРИЧЕСКИМ СИГНАЛАМ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к импульсной технике, Может использоватьсяпри построении устройств для амплитудно-компенсированного формированиявременной привязки к электрическим е 3, Ж(71) Московский ордена ТКрасного Знамени инженеркий институт(56) Нутаап 1.,С, еС а 1.Ке1964, 35 393,произвольной формы и дли Цель изобретения - пов ности временной привязки(Цстак как 1 ц(е) = О при ТТ, ф Последнее неравенство (5) отражает тот факт, что нельзя определитьцентр тяжести импульса раньше, чемОН эаКОНЧИТСЯе(5) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств дляамплитудно-компенсированного формирования временной привязки к электрическим сигналам произвольной формы и длительностиЦель изобретения - повышение точности временной привязки к центрутяжести сигналов произвольной формы,На фиг. представлена структурнаясхема устройства формирования временной привязки к электрическим сигналам; на фиг.2 - временные диаграммы,поясняющие его работу.Устройство формирования временнойпривязки к электрическим сигналам содержит формирователь 1 тока эарядкиавыход которого подключен к входу накопительного зарядного элемента 2,а дополнительный выход - к первойобкладке интегрирующего конденсатора3, второй обкладкой подключенного кобщей шине, и входу формирователя 4тока разрядки, выход которого подключен к входу компаратора 5 и входу накопительного зарядного элемента 2,при этом вход формирователя 1 токазарядки соединен с входной шиной 6,а выход компаратора 5 - с выходнойШИНОЙ 7 еУстройство работает следующимобразом,Способ работы устройства формирования временной привязки к электрическим сигналам поясняешься с помощьюматематических расчетов. Обозначимчерез 11 з(1) исследуемый входной сигнал, двойной интег 1)ал, по времени отнегоо 01(Т);01(Т)( Б са)с 7=Ут Ч ( се )ло гчгде Ч(7)Ц (С)с - интеграл повремени от величины входногосигнала.оНаходим момент времени Тц, когдачввеличина А "Ч(Тц ) становится равнойоВи 07(Тц), где А и В - некоторые постоянные коэффициентыт тц оА/ Б сс)аса/д/а сс)ас"т фЦа а)-В Ч(".)СВозьмем последний интеграл по частям:о т тВ са Ч(с)=ВЧ(с)-В с - (М;О В(с, Ч(с)=ВЧ(Т, ), Т, -ВЧ(О) ) Ота)-в ) . а,с), а".:оРазделив обе части уравнения натвеличину Ва(с)ас и переносяо,второй член иэ правой части в левуюс противоположным знаком,получаем:25 т,8 у(" су"с) АОуВ )(4)Ц30 От,е. момент времени, когда сравнива. -ются значения, пропорциональные однократному интегралу по времени отвходного сигнала и двойного интеграла от нее, линейно связан с центром тяжести входного сигнала, Поскольку для правильной работы должноовыполняться неравенство ТцТ, гдеТ - максимальная длительность иссследуемого сигнала, то405 1 О 15 20 Таким образом, для реализации привязки к центру тяжести входных импульсов следует вычислить однократный и двойной интегралы от них, одновременно преобразуя значения этих интегралов в какую-то одну физическую величину (заряд, ток, напряжение), произвести сравнение этих величин, Момент, когда они окажутся одинаковыми, будет линейно связан с центром тяжести сигнала,Устройство работает следующим об-,разом,Входной сигнал поступает на вход формирователятока зарядки - фиг.2 е, В нем он линейно преобразуется в два выходных (х, у) токовых сигнала. Ток с выхода М преобразуется в заряд на накопительном зарядном элементе 2, Временная диаграмма процесса на этом элементе в отсут:твии тока разрядки показана на Фиг,2 ь. Током с дополнительного выхода у формирователя 1 тока зарядки заряжается интегрирующий конденсатор 3, который осуществляет понижение скорости нарастания тока разрядки. Меняя его величину, можно менять скорость разрядки накопительного зарядного элемента 2, что дает возможность отказаться от линии задержки. Напряжение с интегрирующего конденсатора 3 поступает на вход формирователя 4 тока разрядки, который линейно преобразует входное напряжение на интегрирующем конденсаторе 3 в ток, Этим током разряжается заряд, накопленный от тока зарядки в накопительном зарядном элементе 2. Временная диаграмма напряжения на накопительном зарядном элементе 2 в случае отсутствия тока на выходе Х и наличия тока на выходе у формирователя 1 тока зарядки изображена на фиг,2 с, На фиг, 2изображена временная диаграмма напряжения на накопительном элементе 2 в рабочем случае (при наличии тока зарядки и тока разрядки) . Напряжение с накопительного зарядного элемента 2 поступает на вход,компаратора 5. Он срабатывает при переходе сигналом на входе из нуля в отрицательную область. 25 30 35 40 45 50 55 При увеличении амплитуды входного сигнала увеличивается ток зарядки накопительного зарядного элемента 2 и, соответственно, накопительный зарядОднако одновременно увеличивается и ток разрядки, В результате эти два процесса в точности компеысируют друг друга и точка пересечения нуля напряжением на накопительном зарядном элементе 2 остается на прежнем месте.Таким образом, предлагаемый способ формирования временной привязки к центру тяжести сигналов позволяет улучшить точность более чем на 203 по сравнению с прототипом при наличии флуктуаций в одиночном сигнале простой формы. При наличии в исследуемом сигнале нескольких импульсов выигрыш в точности привязки приближается к расстоянию между импульсами.Формула изобретения1, Способ формирования временной привязки к электрическим сигналам, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности временной привязки к центру тяжести сигналов произвольной формы, осуществляют повторное интегрирование исследуемого импульса, сравнивают две величины, соответственно пропорциональные однократному и двойному интегралу по времени от входного сигнала, и фиксируют момент их равенства.2, Устройство формирования временной привязки к электрическим сигналам, содержащее формирователь тока зарядки, вход которого соединен свходной шиной, и формирователь токаразрядки, выходы которых подключены к входу накопительного зарядного элемента и к входу компаратора, выходкоторого соединен с выходной шиной,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности временнойпривязки к центру тяжести сигналовпроизвольной формы, в него введенинтегрирующий конденсатор, одна обкладка которого подключена к входу формирователя тока разрядки и дополнительному выходу формирователя тока зарядки, а другая - к общей шине.122820 мм Д оставите тор М.Товтин 1 ре аказ 2295 5 дписноеСССР о коми ий и открыРаушская 1 роизводственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород ул. Проектная, 4 6 Тираж 81 б ВНИИПИ Государственнпо делам изобретени 113035, Москва, Ж,Н, 1 аркинербер 1(орректор С. Шекмар