Устройство для преобразования амплитуды одиночных импульсов

45 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для аналогового преобразования одиночных и редко повторяющихся импульсов в вольтметрах, многоканальных амплитудных анализаторах идругой информационно-измерительной аппаратуре, предназначенной для прецизионного анализа параметров короткихэлектрических сигналов.11 ель изобретения в повышен точности преобразования амплитуды импульсов малой длительности.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.Устройство содержит входную шину1, расширитель 2, линию 3 задержки,блок 4 определения длительности импульса, разрядный блок 5, одновибратор 6, блок 7 запрета, токозадающую цепь 8, ключевой элемент 9, первый и второй ключи 10 и 11, накопительный конденсатор 12, эмиттерныйповторитель 13 и выходную шину 14.Входная шина 1 соединена с входами расширителя 2, линии 3 и блока 4. Выход линии 3 соединен с30входом блока 7, выход расширителя2 - с входами блока 5 и цепи 8,выход блока 4 - с управляющим входом блока 5 и входом однонибратора 6, первый выход которого соединен с управляющим нходом ключа 10,а второй - с управляющими входамиблока 7 и ключа 11, Выход блока 7соединен с выходом цепи 8 и входомэлемента 9. Ключ 10 включен междувыходом элемента 9 и общей шиной,параллельно ему включен конденсатор 12. Ключ 11 включен между выходом цепи 8 и общей шиной. Выходэлемента 9 через повторитель 13соединен с шиной 14,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии ключ 10включен, ключ 11 выключен, блок 7 запрета открыт, разряднй блок 5 выключен,ток от токозадающей цепи 8 протекает через ключевой элемент 9 и ключ 10.Фиксируемый импульс (фиг.2,а) свходной шины 1 поступает на вход бло 55.ка 4, формирующего стандартизованныйпо амплитуде импульс с длительностью, равной длительности входногоимпульса (фиг.2,5), и на вход рас ширителя 2, преобразующего его амплитуду в соответствии с выражением 11 выхг Е 1 вх К рг" м) =- Б (1 - ехр(-1 с й, где Б- амплитуда входного импульса;К - коэффициент передачи расширителя 2;К. - коэффициент, определяемыйпараметрами расширителя 2;Си - длительность входного импульса.По окончании выходного импульса блока 4 разрядный блок 5 в течение времени с, разряжает преобразующую емкость расширителя 2 (фиг.2,3) в соответствии с выражением+Цвыхг= Цвх ехр(-Ки) э где К - коэффициент, определяемыйпараметрами разрядной цепи.Таким образом, по окончании работы блока 5 на выходе расширителя 2 устанавливается напряжениеФ11 выхг= 11 выхгехР Кб "О) = 11 вх (1-ехР(-КгехР( 5 цУг чв соответствии с которым блоком 8 задается ток Ф0 вых 2К1Ь)длительность фиксируемых импульсов)входной импульс проходит через открытые блок 7 запрета и ключевой элемент 9, и напряжение на накопительномконденсаторе, достигшее к моменту по 1где К - коэффициент, имеющий размерность сопротивления и определяемый параметрами блока 8,Импульс с первого выхода одновибратора. 6, появляющийся спустя время2, после его запуска выходнымимпульсом блока 4, закрывает ключ 10,и напряжение на накопительном конденсаторе 12.(фиг.2, Я) начинает меняться по закону1638649явления на выходе элемента 9 импульсавеличины 6 х(ехр(- К С ) (1 -- ) + - ) Ь, йч 3 2 ц е, еТв0 =, ( - 2)12изменяется на величинуиц, = ц,(1-ехр (-с/й, С ,где К - сопротивление элемента 9 воткрытом состоянии.Импульс с второго выхода одновибратора 6, появляющийся спустя времяСв + С после его запуска, закрывает блок 7 запрета и открывает ключ 11, закрывая путем перекоммутации тока от токозадающей цепи 8 ключевой. элемент 9, прекращая тем самым заряд конденсатора 12.К этому моменту напряжение на конденсаторе 12 изменится на величину1 п тС О12Результирующее напряжение на конденсаторе 12П 1 П112 Ю 12 12= Ц (1-ехр(- с /К С ) + - (С - С .Тввхц э 2 С з ц12С учетом (1) и (2) имеемЦ 2 = 1 - ехр( 1 ч/К 9 С 12) +ехр( Кв гч), хР( К 5 ч)х (3)8 1 Йк (ехр(- К ее) -е - -" е " )е -сКвс 2 КВС 12В случае достижения таких пара"метров блоков 5 и 8, что1КлС,Кв С 12= ,выражение (3) принимает вид Ц = Б 1-ехр(- в ) хЯ ВХ К С"р 12 Таким образом, предлагаемое устройство повышает точность преобразования амплитуды в 1/(ехр(- Кц)х х(1 - /Сэ) + йц /Сэ) раз. Кроме того, коррекция погрешности результат" измерения производится одновременно с выполнением основного функционального преобразования. Формула изобретения15Устройство для преобразования амплитуды одиночных импульсов, содержащее линию задержки, вход которойподключен к входной шине, а выход че 20 рез последовательно соединенные блокзапрета, ключевой элемент и змиттерный повторитель - к выходной шине устройства, первый вывод накопительного конденсатора соединен с выходом25 ключевого элемента и выходом первогоключа, второй вывод - с общей шиной,первый выход одновибратора соединенс управляющим входом первого ключа,а второй выход - с управляющим вхо 30 дом блока запрета, и токоэадающуюцепь, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьппения точности преобразования амплитуды импульсов малой длительности, в него введены расширитель, блок определения длительности импульса, разрядный блок и второй ключ, причем входы расширителяи блока определения длительности импульса соединены с входной шиной,40 выход расширителя соединен с входами токозадающей цепи и разрядногоблока, выход блока определения длительности импульса соединен с управляющим входом разрядного блока и вхо 45 дом одновибратора, управляющий входвторого ключа соединен с вторым выходом одновибратора, выход токозадающей цепи соединен с выходом блока запрета и через второй ключ - с50 общей шиной, вход первого ключа соединен с общей шиной,1638649 г)Составитель С.Рыбин Редактор А.Лежнина Техред С,Мигунова Корректор СЛевку Заказ 925 Тираж 419 .Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101