Способ определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов и устройство для его осуществления

51)4 С 01 К 29/ С"Р Л САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ченный межмаксимальстигается тем, чтоду уровнями 0,9 и ной амплитуды импуа амплитуду исследмасштабируют, срав огран ,1 от ьс ди емого еренцирумпульсамплитуды титут вают СССР1982. СР955.НИ НАЛЬСНЫХ ОСУоль -ле бретеи измедато доГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ижевский механический ин(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕРАСТАНИЯ И СПАДА ФРОНТОВ ИМПУСИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО1 ЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение может быть изовано в измерителях параметртрических импульсов. Целью изния является повышение точносрения времени нарастания и спфронтов импульсных сигналов. положительного и отрицательногодифференцированных импульсов созначениями масштабированных амплитуд исследуемого сигнала и порезультатам сравнения определяют время нарастания и спада фронтов исследуемого импульса. Величина шага масштабированных амплитуд выбирается исходя из требуемой точности измерениявремени нарастания и спада, а их число - из заданного диапазона измерения времени нарастания и спада импульсных сигналов, Устройство, реализующее способ, содержит аттенюатор 1,пиковые детекторы 2, 8 и 1 О, ограничители 3 и 6, масштабные усилители 4-1. 4 Ы, элементь 5-1,5-25-2 Ы сравнения, дифференциатор 7,инвертирующий усилитель 9, ключи 124285211 - 1, ,11-Ы, выходы которых являются выходами устройства, 2 с.п.ф-лы,3 ил, Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано в измерителях параметров импульсов,Цель изобретения - повьппение точности измерения времени нарастанияи спада фронтов импульсных сигналов,Указанная цель достигается тем,что ограниченный между уровнями 0,9и 0,1 от максимальной амплитуды импульс дифференцируют, а амплитуду исследуемого импульса масштабируют,сравнивают амплитуды положительногои отрицательного дифференцированныхимпульсов со значениями масштабированных амплитуд исследуемого импульса и по результатам сравнения суцято времени нарастания и спада фронтовисследуемого импульса, Величина шагамасштабированных амплитуд выбираетсяисходя из требуемой точности: измерения времени нарастания и спада, а ихАчисло выбирается исходя из заданногодиапазона измерения времени нарастания и спада импульсных сигналов,На фиг,1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства;на фиг,3 - характеристика устройства,Устройство содержит аттенюатор 1,первый пиковый детектор 2, первыи ограничитель 3, масштабные усилители4-1, 4-2. . . 4-Ы, элементы 5-1,5-2. , , 5-2 Ы сравнения, второйограничитель б, дифференциатор 7,второй пиковый детектор 8, инвертирующий усилитель 9, третий пиковыйдетектор 10, ключи 11-1, 11-211-Ы, причем вход аттенюатора 1 является входом устройства, а выходсоединен с входами первого ограничителя 3 и первого пикового детектора 2, выход которого соединен с входами масштабных усилителей 4, выходыкаждого масштабного усилителя: с нечетным номером соединены соответственно с первыми входами двух элементов 5 сравнения с нечетными номерами,а выходы каждого масштабного усилителя 4 с четным номером соединены со 5 ответственно с первыми входами двухэлементов 5 сравнения с четными номе -рами, вход дифференциатора 7 черезвторой ограничитель б соединен с выходом первого ограничителя 3, а вы 10ход соединен с входами инвертирующего усилителя 9 и второго пикового де- .тектоэа 8, выход которого соединенс вторыми входами элементов 5 срав, нения с номерами 1,2,5,б, выходинвертирующего усилителя 9 соединенс входом третьего пикового детектора 10, выход которого соединен свторыми входами элементов 5 сравнения с номерами 3, 4, 7, 8, а выходы элементов 5 сравнения соединены соответственно с первым и вторымвходами ключей 11, выходы которыхявляются выходами устройства, входсороса устройства соединен с входамисброса первого, второго и третьегопиковых детекторов.Устройство работает следующимобразом,Исследуемый сигнал (фиг.2 а) черезЗО аттенюатор 1 поступает на входы первого пикового детектора 2 и первогоограничителя 3, ограничивающего исследуемый импульс по уровню 0,9 отмаксимальной амплитуды сигчала, На -35 пряжение с выхода первого пиковогодетектора 2 (фиг267 через масштабные усилители 4-1, 4-2, ,4-Ы,4-Ы поступает соответственно на первые входы элементов 5-1, 5-3, 5-2,4 О 5-4. . ., 5-2 Ы, 5-2 Ы, 5-2 Ы,5-2 М "равнения. Поспе второго ограничителя б, ограничивающего исследуемый импупьс по уровню 0,1 от максимальной амплитуды и дифференциато 45 ра 7, исследуемый импульс имеет форму, показанную на фиг.2 в. Амплитудаположи гельных и отрицательных импуль1242852 30 с 0 сов (фиг,2 в) при заданной величинеамплитуды исследуемого сигнала про -порциональна его длительности времени нарастания и спада, Амплитуда положительных импульсов (фиг,2 в) запоминается вторым пиковым детектором8 (фиг,2 г), а амплитуда отрицательных импульсов - третьим пиковым детектором 1 О (фиг.2 д), поступающимна его вход через инвертирующий усилитель 9. С выхода второго 8 и третьего 10 пиковых детекторов напряжение поступает соответственно на вторые входы элементов 5-1, 5-2, ,5-2 И-З, 5-2 Ии 5-3, 5-4, 5-2 И, 5-2 М сравнения. При этом напряжение на выходеэлементов 5-1, 5-3, 5-2 И-З, 5-2 И сравнения появляется, если напряжение на втором входе больше напряжения на первом входе, а на выходе элементов 5-2, 5-4, , 5-2 И, 5-2 Мсравнения - наоборот. Коэффициентьусиления масштабных усилителей выбраны таким образом, что напряжениена выходе ключей 11 - 1 и 11-2,11-И, 11-И появляется, если амплитуда положительных и отрицателыихимпульсов (фиг.2 в ), что соответствует длительности времени нарастания и спада, лежит вне предела напряжения.выставляемого с помощью масштабныхусилителей 4-1, 4-2, , 4-М 4-И и обозначенного на фиг,З цифрами 1, , И, Величина предела масштабных усилителей выбирается исходя из требуемой точности времени нарастания и спада импульсных сигналов,а их число - исходя из заданного диапазона измерения времени нараста -ния и спада, При этом на нечетныхвыходах устройства 1, 3, , И контролируется время нарастания, а начетных 2,4, , И- время спада импульсных сигналов. Если при измерении времени нарастания или спада напряжение появляется на группе нечетных или четных выходов, то время нарастания или спада определяется по максимальному номеру выхода, на котором появилось напряжение,Формула и з о б р е т е н и я 1, Способ определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов, заключающийся в ограничении исследуемого импульса между уров 5 О 5 20 25 цями 0,9 и О, от максмальной амплитуды сигнала, о т л ц ч а ющ и й с я тем, что с целью повышеня точности измерения, ограниченый между уровням 0,9 и 0,1 от макаиально амплитуды импульс дифференцируют, а алитуду исследуемого импульса масштабируют, сравнивают амплитуды положительного и отрицательного дифференцированных импульсов созначениями масштабированных амплитудисследуемого импульса и по результатам сравнения определяют время нарастания и спада фронтов исследуемого импульса,2, Устройство для определения времени нарастания и спада фронтов импульсных сигналов, содержащее первый ц второй ограничители, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены аттенюатор, дифференциатор, инвертцрующий усилитель, первый, второй и третий пиковые детекторы, Имасштабных усилителей, 2 И элементовсравнения, Ы ключец, причем вход аттенюатора является входом устройства,а выход соедиьен с входами первогоограництеля и первого пикового де -тек тора, вьход которого соединен с входами масштабньх усилителей, выходы каждого масштабного усилителя с нечетным номером соединены соответственно с первыми входами двух элементов сравнения с нечетными номерами, а выходь каждого масштабного усилителя с четным номером соединены соответственно с первыми входами двух элементов сравненя с четньи номерами, вход дифференциатора через второй ограпчитель соединен с выходом пер во го о граничцтеля, а выход соединенц с входами инвертирующего усилителя и второго пикового детектора, выход которого соединен с вторыми входами элементов сравнения с номерами 1,2,5,6 , выход инвертирующего усилителя соединен с входом третьего пикового детектора, выход которого соединен с вторыми входами элементов сравнения с номерами 3, 4, 7, 8 , а выходы элементов сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами ключей, выходы которых являются выходами устройства, вход сброса устройства соединен сФвходами сброса первого, второго и третьего пиковых детекторов.1242852 Составитель В.АнтохиГехред О.Сопко К мчик то Козориз едак сное Заказ