Устройство для измерения малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы

158 1 О 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР й САНИ ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ 2/24-218890, Бюл, У 2мировский, Оьский(088,8)ин Б,В Кукие измерен к иэмери-ь испольвременныхельностямимы. Целью Ворон ние точгаетсяизмерениямежду познецов Л.И. Раня. - М.: Сов,яморжки жит е свидетельство СССРкл, С 01 К 25/00, 1985.СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ ПОСЛЕДОВАИМПУЛЬСОВ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ за д 2, элезадержки 8 и се(21) 437440(57) Изобретение относится тельной технике и может бы зовано при измерении малых интервалов между последова импульсов прямоугольной фо изобретения является повьпп ности измерения. Цель дост введением в устройство для малых временных интервалов следовательностями импульс угольной Формы элемента 10 и триггера 11,. Устройство также триггер 1, коммутато менты И 3, 4, элементы 5, элемент ИЛИ 7, Формировате лективный блок 9. 2 ил.Изобретение относится к измерч: тельной технике и может быть использовано для измерения малых временныхинтервалов между импульсными после 5довательностями.Цель изобретения - повышение точности измерения,На Фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на фи . 2 временная диаграмма его работы.Устройство для измерения малыхвременных интервалов между последовательностями импульсов прямоуголь ной формы содержит счетный триггер 1,коммутатор 2, элементы И 3 и 4, постоянный элемент 5 задержки переменный элемент 6 задержки, элементИЛИ 7, формирователь 8, селективныйблок 9 элемент 10 задержки, КБу20триггер 11, входные шины 12 и 13 ивыходную шину .14. Входная шина 12устройства соединена с первым входомкоммутатора 2, счетным входом триггера 1, вторым входом элемента И 3и через элемент 10 задержки с К-входом КБ-триггера, прямой выход которого подключен к входу селективногоблока, а Б-вход КБ-триггера соединенс выходной линой 14 и через формирователь 8 с выходом элемента ИЛИ 7, ЗОпервый и второй входы которого черезэлементы 5 и 6 задержки соответственно подключены к выходам элементов И3 и 4, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 1, а второйвход элемента И 4 подключен к выходукоммутатора, второй вход которогосоединен с входной шиной 13 устройства. 4 ОУстройство для измерения малыхвременных интервалов между импульсными последовательностями прямоугольнойФормы работает следующим образом,На входные шины 12 и 13 устройст- д 5ва подаются входные последовательности импульсов (фиг. 2 а, б).Перед началом измерения проводятнастройку устройства на максимальнуючувствительность, для чего коммутатор2 устанавливают в положение, при ко-тором на элемент И 4 поступает импульсная последовательность с входнойшины 12.При этом импульсы входной после.довательности с шины 12 поступают на.входы счетного триггера 1, элемента10 задержки и входы элементов И 3и 4,На выходной шине 14 устройства формируется импульсный сигнал длительностью , с чрезпериодной времениной модуляцией, обусловленной различным временем задержек импульсов в по- следовательно соединенных: элементе И 3 и элементе задержки 5, и элементе И 4 и элементе задержки 6.Спектр Б такого сигнала при 7 Т может быть представлен выражениемБ = - ,-" +- зпца-"соз 26 шР +2 Аь, Я и,- Г+-- з 1 п -и - сов 1 1 п-, (1), 6 Т Я Т 2 где Л - амплитуда импульсов,ь - длительность импульсов,Т - период следования импульсовв последовательности,разность времени распространения сигнала по двум каналам,С помощью переменного элемента задержки 6 добиваются минимального значения амплитуды составляющей спектра,пропорциональной величине 7 сигналана выходе формирователя 8, обусловленной наличием разного времени задержки сигнала в элементах И 3 и 4 иэлементах задержки 5 и 6.Амплитуда этой составляющей контролируется с помощью селективногоблока 9.При измерении коммутатоР 2 устанавливается в положение, при которомна элемент И 4 поступает импульснаяпоследовательность с входной шины 13,Величина времени задержки в элементе 10 задержки выбирается такимлобразом, чтобы время задержки ь.превышало максимальную длительностьизмеряемого временного интервала(Фиг. 2 е),При измерении на К-вход триггеРа11 поступают импульсы с входной шины12, задержанные на величину з, ана вход Б-импульсы с чрезпериоднойвременной модуляцией, обусловленнойвеличиной сдвига между импульсамивходных измеряемых последовательностей.На выходе триггера 11 Формируетсяпоследовательность импульсов с чрезпериодной односторонней широтно-импульсной модуляцией (Фиг.2 ж).Спектр сформированного сигналаможно представить в виде суммы спектров двух сигналови(фиг.2 з,и)составляющей спектра Ав (на частоте1Г = -- " ) выход ног о импульс но го сиг 2 Тнала; обусловленного наличием в нем односторонней широтно-импульсной модуляции, глубина которой пропорциональна временному интервалу ь междул импульсами входных последовательностей,и из завимости (7) определяют величину интервала ь.За счет использования дополнительного элемента задержки и КВ-триггера исключается влияние длительности импульсана выходе формирователя на точность измерения временного интервала. Й сов 2 ш- -Т.А ьх . лУ (й) = - - + Х -- -сов 2 пп, (4)2 Т , 2 Т 2 Т Устройство для измерения малыхвременных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы, содержащее счетный триг гер, коммутатор, два элемента И, постоянный и переменный элементы задержки элемент ИЛИ, формирователь,селективный блок, две входные шины ивыходную шину причем первая входная 3 О шина устройства соединена с первымвходом коммутатора, вторым входомпервого элемента И и счетным входомтриггера, прялой и инверсный выходыкоторого подключены к первым входам 35первого и второго элементов И соответственно, выходы которых через постоянный и переменный элементы задержки соответственно соединены с первым и вторым входами элемента ИПИ,выход которого подключен к входу формирователя, а второй вход второго элемента И соединен с выходом коммутатора, второй вход которого подключенк второй входной шине устройства, 4отличающееся тем, что,сцелью повышения. точности измерения,в него дополнительно введены элементзадержки и КБ-триггер, Я-вход которого соединен с выходом формирователя,являющимся выходом устройства, К-входподключен через элемент задержки кпервому входу устройства, а выходКБ-триггера соединен с входом селективного блока. А з щ А 7 х Бх = --- + ,Е сов 2 Гп - + 2 Т 2 А .; лзВ выражении (5) присутствуют составляющие А =- "- (б) с частотамиТ- -Ь, где и = 1,3,5 , амплитудыкоторых пропорциональнывеличинеи не зависят от и.При этом измерения амплитуд можнопроводить при и = 1,Из (6) следует М- Т.А Эпюры, поясняющие работу устройства,приведены на фиг.2, где а - импульсы последовательности на входной шине 12; б - импульсы последовательности на входной шине 13; в - импульсы на выходе элемента И 3; г - импульсы на выходе элемента И. 4; д - импульсы на выходе элемента ИЛИ ;, е - импульсы на выходе элемента задержки 10; ж - импульсы на выходе .,триггера 11; з - импульсы выходной последовательности 0,(1); и - импуль. сы выходной последовательности П. С помощью селективыого блока 9 навыходе триггера 11 измеряют амплитуду Используя теорему о сложении спек- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ятров, имеем20Тираж 352 Подписное ударственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4ям при ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10