Устройство для измерения динамических параметров электронных блоков

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Совэ Советских Социалистических Республик(23) Приоритет б 01 й 31/28 Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытий(71) Заявитель Минский радиотехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения динамических параметров различных электронных блоков.Известно устройство, содержащеегенератор испытательного сигнала,блок измерения выходных сигналов,пороговый элемент, источник опорныхнапряжений и блок преобразования мас; 1штаба времени Ц .К недостаткам этого устройства следует отнести то, что с его помощьюневозможно измерить время установления выходного напряжения испытуемого 15электронного блока,Наиболее близким по техническойсущности является устройство для измерения .динамических параметров электронных схем, содержащее элемент совпадения, блок задержки, формирователвходного сигнала, пороговый элемент,источник опорных напряжений и индикатор 2 .Недостатком этого устройства явля ется то, что оно измеряет только время переключения и длительность фронтов, а также не позволяет измеритьвремя установления выходного напряжения испытуемого электронного блока,30 2Целью изобретения является расширение Функциональных воэможностей устройства. Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные элемент совпадения и блок задержки, выхОд которого соединен с первым входом элемента совпадения, пороговый элемент, первый вход которого соединен с первым выходом источника опорных напряжений, а выход - со вторым входом элемента совпадения, индикатор, Формирователь входного сигнала, введены Дифференциальный дискриминатор напряжения и преобразователь "время- напряжение", причем вход формирователя входного сигнала соединен с выходом блока задержки, а выход - со вхоДОм испытуемого электронного блока, с выходом которого соединен первый вход дифференциального дискриминатора напряжения, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим выходами источника опорных напряжений, а выход - со входом преобразователя "время-напряже:ние", выход которого соединен со вторым входом порогового элемента, авход индикатора соединен с первым входрм элемента совпадения.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работуустройства,Устройство содержит элемент соврадения 1, блок задержки 2, формирователь входного сигнала 3, дифференциальный дискриминатор напряжения 4,преобразователь "время-напряжение" 5,пороговый элемент б, источник опорных напряжений 7 и индикатор 8.Устройство работает следующим образом.Предполоким, что на выходе блоказадержки 2 появился положительный перепад напряжения (фиг. 26), Этот перепад, сформированный формирователем .входного сигнала 3, поступает на входиспытуемого электронного блока 9, навыходе которого появляется выходнойсигнал (фиг. 2 в). В течение интервала времени, когда выходное напряжениеиспытуемого электронного блока 9 находится в зоне допустимой погрешности (между нижним Он и верхним О порогами дискриминации дифференциального дискриминатора напряжения 4 (Фиг.2 в), задаваемыми источником опорныхнапряжений 7), на выходе дифференциального дискриминатора напряжения 4появляются положительные импульсы(фиг. 2 г). Эти импульсы управляютработой преобразователя "время-напряжение" 5, на выходе которого поддействием этих импульсов изменяетсянапряжение, причем амплитуда выходного сигнала преобразователя "время-напряжение" 5 пропорциональна длительности управляющих импульсов. При отсутствии импульсов на входе преобразователя "время-напряжение" 5, еговыходное напряжение равно 0 (фиг,2 д).Коэффициент преобразования преобразователя "время-напряжения" 5 и величина опорного напрякения Она втором входе порогового элемента б выбираются таким образом, чтобы, когдадлительность импульсов на выходедифференциального дискриминатора напряжения 4 мала (т,е. выходное напряжение испытуемого электронного блока9 еще не установилось), напряжениена выходе преобразователя "время-напряжение" 5 не успевало дорасти доуровня Оо (фиг. 2 д), и пороговый .элемент б не срабатывал. Когда же выходнЬй сигнал испытуемого электронного блока 9 последний раз входит в зону допустимой погрешности (Фиг. 2 в),на выходе дифференциального дискриминатора напряжения 4 .появляется положительный перепад (Фиг. 2 г) и напряжение на выходе преобразователя "время-напряжение" 5 через времядостигнет уровня О , Пороговый элементб,переключится и на второй вход элемента совпадения 1 поступит положи 60 тельный перепад (фиг. 2 е). Так какна первом входе элемента совпадения 1присутствует высокий потенциал(фиг, 26), на его выходе при этом появится положительный перепад (фиг.2 а),старый задерживается и инвертируетсяблоком задержки 2. Через времянавыходе блока задержки 2 появится отрицательный перепад (фиг. 26), поддействием которого на выходе элемента совпадения 1 возникает отрицательный перепад (фиг, 2 а), Этот перепад также задерживается и инвертируется блоком задержки 2 (фиг. 26).Через время с на выходе блока загдержки,.2 появляется положительный перепад напряжения, и весь цикл повторяется. Таким образом, в устройствевозникают колебания с периодом Т,равнымТ - 2 (й +й )+т +й 4+сД с +с +с +сзадержки сигналов в блоках устройства (индексы соответству ют номерам блоков на фиг.1);время нарастапрния выходногонапряжения преоб разователя "время-напряжение"5;с - время установления выходного 35напряжения испы.туемого электронного блока 9.Если в дифференциальном дискриминаторе напряжения 4 нижний порог дискриминации Он установить на нижнем уров не отсчета с ., (обычно 0,1 О с., гдеО - установившееся амплитудйое значение выходного напряжения испытуемого электронного блока 9), а верхнийО - выше амплитудного значения вы ходного напряжения испытуемого электронного блока 9 (О и О на фиг,2 в),то в устройстве установятся колебания с периодомТо = 2 ( С 1 + С ) + СЗ + 14,+ С 5 + ь + СЮ+так как в этом случае выходное напряжение испытуемого электронного блока9 сразу входит в зону допустимой погрешности и не выходит из нее (Фиг.2).Измерив с помощью индикатора 8 периоды (частоты) колебаний Т, (Г, ) И То(Г )можно определить время установленйявыходного напряжения испытуемого электронного блока 9 по следующей Формуле:= т -т:-а --1мстоо.Устройство позвОляет измерять такжеи другие динамические параметры элект-ронных блоков, такие как время переключения и длительность фронтов сигу налов на выходе испытуемого электрон 750402ного блока 9. Для этого необходимо установить верхний порог дискриминации 0 дифференциального дискриминатора напряжения 4 выше уровня амплитуды выходного напряжения испытуемого электронного блока 9При этом дифференци альный дискриминатор напряжения 4 становится эквивалентным обычному поро- говому элементу с порогом срабатыва- ния Он и измерения производятся как в известных устройствах. Длительность Фронтов сигналов на выходе испытуемого электронного блока 9 определя.ется как разность периодов колебаний, возникающих в устройстве, при двух значениях порога О, равных 15 требуемым уровням отсчета длительности Фронтов. При измерении времени переключения необходимо установить порог Он на требуемом уровне отсчета и поочередно подключить вход дифференциального дискриминатора напряжения 4 ко входу и выходу испытуемого электронного блока 9. Время переключения испытуемого электронного блока 9 определяется по формуле (1) .Таким образом, устройство позволя ет измерять время переключения, длительность Фронтов и время установления выходного напряжения электронных блоков и может быть использовано для контроля быстродействия как цифровых 30 так и аналоговых блоков. Формула изобретения Устройство для измерения динамических параметров электронных блоков, З 5содержащее последовательно соединенные элемент совпадения и блок задерж-,ки, выход которого соединен с первымвходом элемента совпадения, пороговый элемент, первый вход которого со-единен с первым выходом источникаопорных напряжений, а выход - со вторым входом элемента совпадения, индикатор, формирователь входного сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтос целью расширения Функциональныхвозможностей, в него введены дифференциальный дискриминатор напряжения ипреобразователь "время-напряжение",,причем вход формирователя входногосигнала соединен с выходом блоказадержки, а выход - со входом испытуемого электронного блока, с выходомкоторого соединен первый вход дифференциального дискриминатора напряжения, второй и третий входы которогосоединены соответственно со вторыми третьим выходами источника опорныхнапряжений, а выход - со входом преобразователя "время-напряжение", выход которого соединен со вторым входом порогового элемента, а вход индикатора соединен с первым входомэлемента совпацения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 532065, кл. 6 01. Р 31/28,1975.2. Авторское свидетельство СССРР 432431, кл. 6 01 Р 31/28, 1972750402 и,и,Составитель С.Редактор Н. Козлова Техред М.Келем чк Корректо Назарова,одписное к илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,я4 аз 4644/36 Тираж 1 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва ЖРауш