Устройство для измерения длительности переходного процесса

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 1)4 С 04 Р 10/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ ы И 7 - 9, элемент и (С) 13 - 15, вве ов, элементы ИЛИ 1 и делитель 6 часэлемент и счетчик 5 импульс четчик 16 описании тематичес льс день и 12 тоты,дены м(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНОГО ПРОПЕССА (57) Изобретение относится к импульсной технике, Цель - повышение точности измерения длительности быстро- протекающих процессов. Она достигаеттем, что в устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее измерительный блок 1, триггеры 2 и 3, генератор (Г) 4 имся микСа стисВ)1 708507, кл.Авторское сР 767966, кл,Бюл. Р 4ов, Ю.А.Козусев,А.И.Разин8. 8)свидетельство СССР03 К 13/17, 03.05.идетельство СССР03 К 13/17, 03,02. изобретения привекие зависимости измеряемых величин, из которых видно,что из результата измерения удаетсяисключить частоту импульсов Г 4, чтопозволяет снизить требования к ее,долговременной стабильности, а увеличение измеряемой длительности переходного процесса в К раз позволяетво столько же раз снизить погрешностьквантования из-за конечной частотыГ 5. Изобретение может быть использовано в информационно-измерительныхсистемах для контроля динамическихпараметров линейных интегральныхросхем и для измерения длительнобыстрых переходных процессов. 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для контроля динамических параметров линейных интегральных микросхем или для измерения длительностибыстрых переходных процессов.Целью изобретения является повышение точности измерения длительности быстропротекающих переходных процессов.На фиг. представлена структурнаясхема устройства для измерения длительности переходного процесса; нафиг.2 - временные диаграммы работы15устройства,1Устройство для измерения длительности переходного процесса (фиг. )содержит измерительный блок 1, пер Ощй 2, второй 3 триггеры, первый 4второй 5 генераторы импульсов, дели-,тель б частоты, первый 7, второй 8,третий 9 элементы И, первый 1 О, второй 11, третий 12 элементы ИЛИ, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 счетчики.Входная шина устройства соединенас входом измерительного блока 1, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 14 и первым входом первого элемента ИЛИ 10, выходкоторого соединен с установочным входом первого счетчика 13, счетный входкоторого соединен с выходом второгоэлемента ИЛИ 11, первый вход которого соединен соответственно с выходомпервого элемента И 7 и счетным входом четвертого счетчика 16, выход которого соединен с объединенными между собой вторыми выходами первого 2и второго 3 триггеров, выход которого соединен со вторым входом второгоэлемента И 8 и вторым входом третьего элемента И 9, первый вход которого соединен с выходом второго генератора 5, выход третьего элемента И 9соединен со счетным входом третьегосчетчика 15, выход первого генератора 4 соединен со вторым входом первого элемента И 7 и через делитель 6с первым входом второго элемента И 8,выход которого соединен со вторымвходом второго элемента ИЛИ 11, второй вход первого элемента ИЛИ 10 соединен соответственно с установочнымивходами второго и четвертого счетчи -ков 14,и 16,. с первым входом первоготриггера 2, с управляющей шиной устроиства и первым входом третьего элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика 13, выход третьего элемента ИЛИ 12 соединен с первым входом второго триггера 3, выход первого триггера 2 соединен с первым входом первого элемента И 7.Устройство работает следующим об- разом.Импульсом начала измерения, поступающим на управляющую шину устройства (фиг.2 а), первый триггер 2 устанавливается в единичное состояние, а триггер 3 в нулевое состояние и обнуляются счетчики 13, 14 и 16.Выходной сигнал измерительного блока 1 принимает значение логической единицы при выходе напряжения переходного процесса из зоны сравнения (фиг.2 6).После срабатывания триггера 2 открывается первый элемент И 7, а элементы И 8 и 9 закрыты нулевым потенциалом с единичного выхода триггера 3. Импульсы с выхода первого генератора 4 через открытый элемент И 7 (фиг. ) поступают на счетные входы счетчиков 13 и 16. При поступлении Мо импульсов в счетчик 16 последний переполняется и импульс переполнения с выхода этого счетчика ус-танавливает в нулевое состояние триггер 2 и в единичное состояние триггер 3 (фиг,2). Счетчик 13 обнуляется каждый раз сигналом с выхода измерительного блока 1 (фиг.2 ) при вхождении сигнала в зону сравнения.К моменту переполнения счетчика 16, в счетчике 13 будет записан код Н , который пропорционален времениТ "ииЕмкости счетчиков 13 и 16 выбираются одинаковыми из условийИ, ъгде И, - емкость счетчиков 13 и 16;максимальная измеряемаядлительность переходногопроцесса;Й, - частота импульсов генератораТаким образом, счетчик 16 заполнится через время Т после начала переходного процессаБТ1В момент переполнения счетчика 16 в счетчике 13 будет записан код Б, соответствующий времени от момента1287094 последнего обнуления счетчика 13, т.е. от момента последнего вхождения в зону "нормаисследуемого переходного процесса до момента времени Т 1 (фиг.26)5 где г. - измеряемая длительностьпереходного процесса.От импульса переполнения счетчика 16 срабатывают триггеры 2 и 3, при 10 этом триггер 2 переходит в нулевое состояние, закрывая тем самым элемент И 7, а триггер 3 переходит в единичное состояние, при этом открываются элементы И 8 и 9. Импульсы с генератора 4 через делитель 6, элементы И 8 и ИЛИ 11 поступают на счетный вход счетчика 13, а с выхода второго генератора 5, через элемент И 9 - на счетный вход счетчика 15. Триггер 20 3 находится в единичном состоянии до заполнения счетчика 13, импульс переполнения которого через элемент ИЛИ 12 переводит триггер 3 в нулевое состояние, Процесс измерения на этом заканчивается, при этом элементы И 8 и,9. были открыты в течение времениИ о - 11. Т == К2Кии1где К - коэффициент деления делителя 6.За это время в счетчик 15 поступает число импульсов12 Т 2 2ир К 2где Г - частота генератора 5, Из указанного выражения видно, что из результата измерения удается исключить частоту Х, что позволяет снизить требования к долговременной стабильности частоты Г генератора 4. 40Увеличение длительности йив К раз позволяет во столько же раз снизить погрешность квантования из-за конечной частоты Х45 Формула изобретения Устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее первый генератор импульсов, пер вый, второй, третий элементы И, первый, второй, третий счетчики, изме 4рительный блок, первый, второй триггеры, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, первый вход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика и выходом измерительного блока, вход которого соединен с входной шиной устройства, управляющая шина соединена соответственно со вторым входом первого элемента ИЛИ, с установочным входом второго счетчика и первым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого генератора импульсов, единичный выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности измерения длительности бы, стропротекающих процессов, в него введены второй генератор импульсов,второй, третий элементы ИЛИ, четвертый счетчик и делитель частоты, входкоторого соединен с выходом первогогенератора импульсов, выход делителя частоты соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И исчетным входом четвертого счетчика,выход переполнения которого соединенсо вторым входом первого триггера ис первым входом второго триггера,единичный выход которого соединен спервым входом третьего элемента И,второй вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, выход третьего элемента И соединен сосчетным входом третьего счетчика, установочный вход четвертого счетчикасоединен со вторым входом первогоэлемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которо"го соединен с выходом переполненияпервого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход третьего элементаИЛИ подключен ко второму входу второго триггера..Черн каз 7714/ Тираж 371судар ств енноам изобретеносква, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийушская наб д.41 В по д113035 Производственно-полиграфическое предприятие,г,Ужгород,ул.Проектная