Измеритель разности длительностей наносекундных интервалов

(192 (21) СПУБЛИ 04 Г 10/04 ЗОБРЕТЕНИ ПИ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМ(21) 3913477 (22) 18.06.8 (46) 15.02.8 (71) МГУ им. (72) Н Н Бал повызнос ерваетчик 5, оты иаторЫ 1, 2, разра 4 позине то емени нсаторадлительГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 983632, кл. С 04 Г 10/00, 1979.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗНОСТИ ДЛИТЕЛЬНОСТЕИ НАНОСЕКУНДНЫХ ИНТЕРВАЛОВ(57) Изобретение может быть использовано в устройствах обработки информации. Цель изобретения шение точности измерения р длительности наносекундных лов. Измеритель содержит с генератор 6 стабильной час шины 7 и 8. Введение интег накопительного конденсатор рядного блока 3 и компарат воляет при постоянной вели разряда иметь длительность разряда накопительного кон 2 пропорциональной разност ностей входных импульсов.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации,Целью изобретения является повышение точности измерения разностидлительностей наносекундных интервалов.На фиг.1 представлена структурнаясхема измерителя разности длительностей наносекундных интервалов, нафиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу на фиг,З и 4 -структурные схемы соответственно ин 15тегратора и разрядного блока.Измеритель (фиг.1) содержит интегратор 1, накопительный конденсатор 2, разрядный блок 3, компаратор4, счетчик 5, генератор 6 стабильнойчастоты, входные шины 7 и 8.20Входные шины 7 и 8 измерителя соединены соответственно с первым ивторым входами разрядного блока 3 иинтегратора 1, первый выход которогочерез компаратор 4 подключен к третьим входам интегратора 1 и разрядного блока 3, второй выход которогосоединен с первым входом счетчика 5,второй вход которого подключен квыходу генератора 6 стабильной частоты, причем первый выход разрядного блока 3 соединен с четвертым входом интегратора 1, а накопительныйконденсатор 2 подключен ко второмувыходу интегратора 1.Интегратор 1 (фиг.З) может бытьвыполнен на элементе ИЛИ 9, элементах 10 и 11 задержки, КБ-триггере12, управляемых ключах 13-15, источниках 16 и 17 тока и повторителе 18напряжения. Первый и второй входыинтегратора через элементы задержки10 и 11 подключены соответственно куправляемым входам ключей 15, 14 ичерез элемент ИЛИ 9 к Б-входу КБтриггера 12,. К-вход которого соединен с третьим входом интегратора, апрямой выход подключен к управляемому входу ключа 13. Первый вход повторителя 18 напряжения подключен кчетвертому входу и второму выходу интегратора, а через сигнальные контак.ты ключей 13-15 соединен соответственно с источником опорного напряжения, источниками 16 и 17 тока, авторой вход повторителя 18 подключенк его выходу, который является первым выходом интегратора,Разрядный блок 3 (фиг.4) можетбьггь выполнен на КБ-триггерах 19 и20, элементе И 21, управляемом ключе 22 и источнике 23 тока разряда,Первый и второй входы разрядногоблока соединены с 8-входами соответственно КЯ-триггеров 19 и 20 прямыевыходы которых через элемент И 21подключены к управляемому входу клкгча 22 и второму выходу разрядногоблока,:выход источника 23 тока разряда через сигнальные контакты ключа 22 соединен с первым выходомразрядного блока, третий вход которого подключен к объединенным Р-входам КБ-триггеров 19 и 20,Измеритель работает следующим образом.В исходном состоянии ключи 14,15 и 22 разомкнуты, ключ 13 замкнут,конденсатор 2 заряжен до уровня И(в интеграторе 1 и блоке 3), счетчик 5 обнулен, на выходе компаратора 4 формируется уровень логического нуля.В течение длительности входногоимпульса ,(, -Т ) (фиг.2 а,б), поступающего на шину 7 измерителя, накопительный конденсатор 2 подключается ключом 14 к источнику 16 стабильного положительного тока 1 Потенциал конденсатора 2 при этом получает положительное приращение,равное1 огде С - емкость накопительного коннденсатора 2,При поступлении входного импульсатриггер 12 через элемент ИЛИ 9 интегратора 1 переключается в единичное состояние и разрывает контакты ключа 13, отключая источник опорного напряжения О, от накопительного конденсатора 2, Одновременно триггер 19 разрядного блока 3 по заднему фронту входного импульса переключается в единичное состояние, подго.гтавливая к отпиранию элемент И 21 блока 3.По окончании длительности импульса , ключ 14 размыкается. Заряд конденсатора 2 заканчивается.На время действия импульса(,-4 ) конденсатор 2 подключается ключом 15 к источнику 17 стабильного отрицательного тока 1 в результате чегопотенциал конденсатора 2 уменьшаетсяна величинуо 21 ГСнПо окончании импульса г ключ 15 размыкаетсяТаким образом, потенциал конденсатора 2 за время действия входных импульсови Т .получает суммарное2приращениедат = дП,+ - дПафУчитывая, что токи 1, и 1; по абсолютной величине равны, то 10+где 1 - модуль токов 1 и 1 .О оТаким образом, приращение потенциала конденсатора 2 пропорциональ но разности длительностей входных сигналов 7 и(фиг.2 в, г).По заднему фронту входного импульса 2 триггер 20 блока 3 переключается в единичное состояние, отпирая элемент И 21. При этом замыкается ключ 22 цепи разряда накопительного конденсатора 2 и отпирается счетный вход счетчика 5 (фиг.2 д).Начинается режим линейного разряда накопительного конденсатора 2 стабильным током разряда источника 23 тока, (с- ). На время разряда конденсатора 2 С -й до уровня1 бнапряжения порога срабатывания ком паратора 4 По (фиг.2, в) отпирается счетный вход счетчика 5 и на него поступают импульсы с выхода генератора 6 стабильной частоты.При достижении напряжением на 40 конденсаторе 2 уровня порога срабатывания Пор компаратора 4 на выходе последнего формируется уровень логической единицы, который по К- входам переключает триггеры 12, 1945 и 20 в исходное нулевое состояние при котором размыкается ключ 22,прекращая разряд конденсагора 2, и замыкается ключ 13, заряжая конден сатор 2 до уровня исходного напряжения 0 (фиг,2 в).При превьппении уровнем напряжения на конденсаторе 2 уровня порога срабатывания компаратора 4 последний переключается в состояр 2 е, при котором на его выходе формируется уровень логического нуля. При этом цикл измерения заканчивается и из- . меритель подготовлен к новому циклу измерения.Таким образом, при постоянной величине тока разряда длительность времени разряда накопительного конденсатора 2 пропорциональна разности длительностей входных импульсов.Формула изобретенияИзмеритель разности длительно- стей наносекундных интервалов, содержащий первую и вторую входные шины, генератор стабильной частоты и счетчик импульсов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, в него дополнительно введены интеГратор, накопительный конденсатор, разрядный блок и компаратор, причем первая и вторая входные шины измерителя соединены соответственно е первыми и вторыми входами разрядного блока и интегратора, первый выход которого подключен ко входу компаратора, выход которого соединен с третьими входами разрядного блока и интегратора, второй выход которого подклкгчен к одной обкладке накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с общей шиной измерителя, а четвертый вход интегратора подключен к первому выходу разрядного блока, второй выход которого соединен с первым входом счетчика, второй вход которого подключен к выходу генератора стабильной частоты.НИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушска