Устройство для измерения временного положения и длительности импульса

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСоциалистическихРеспублик п 1924655(22)Заявлено 11.0780 (21) 2958590/18"21с присоединением заявки РЙОпубликовано 30.01.82 Бюллетень Лт 16 по делам изобретений и открытий .Дата опубликования описания 30. ОЙ. 82 Н. Маркой и А.В, Мамонов вторыбретени 71) Заявитель тт) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА ся када .етекм Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических установках раз личного назначения, в частности в электроизмерительной технике,в телевизионных системах определения параметров объектов и в устройствах.распознавания образов;Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее последовательно соединенные фазовой различитель, на один вход которого подаются пачки видеосигналов, усилитель, фильтр, исполнительное устрой-. ство и включенные в обратную связь последовательно соединенные генератор задержки, один вход которого соединен с выходом исполнительного устройства, а на второй подаются пусковые импульсы азимута, и генератор полустробов 11.Недостатком указанного устройства является недостаточная точность измерения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являет устройство, содержащее два кас совпадения, дифференциальный д тор, блок управления и устройство временной задержки 2.Известное устройство позволяет с помощью двух совмещенных полустробов, каждый из которых по длительности примерно равен половине длительности входного импульса, определять задержку импульса относительно тактового (пускового). Во временном дискриминаторе сравниваются между собой площади перекрытия импульса первым и вторым полустробами и выдается сигнал ошибки, пропорциональный разности площадей, приходящихся на левый и правый полустробы, запаздывание импульса относительно тактового определяется по энергетическому центру импульса. Ошибка измерения в случае несимметричности импульса ожет достигать длительности полу 3 924655 4строба, т.е, половины длительностиимпульса, что иногда является неприемлемым, Если длительность импульсаявляется случайной функцией времени,что часто имеет место в оптическихсистемах сопровождения, необходимоосуществлять непрерывную адаптациюформы и длительности полустробов,согласования их с формой и длительностью измеряемого импульса. При увеличении длительности полустробов,увеличивается Флуктуационная ошибкаизмерения временного запаздывания,что является существенным недостатком известного устройства. 15 Цель изобретения - увеличение точ ности измерения временного положения импульса и расширение Функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, 20 что в устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второйкаскады совпадения, дифференциальный детектор, два входа которого соедине ны с выходами каскадов совпадения,блок управления, вход которого .соединен с выходом дифференциального девый и второй генераторы полустробов,вход первого из которых соединен свыходом блока переменной задержки,а выходы обоих генераторов соединенысоответственно с вторыми входами первого и второго каскадов совпадения, введены соединенные последовательно суммарный детектор, симметрирующий каскад, дополнительный блок управления и дополнительный блок переменной 40 задержки, второй вход которого соединен с выходом первого генератора полу строба, а выход подключен к входувторого генератора полустроба, приэтом два входа суммарного детектора соединены с выходами первого и второго каскадов совпадения. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для измерения времен 50, ного положения и длительности импульса содержит два каскада 1 и 2 совпадения, дифференциальный детектор 3,блок 4 управления, блок 5 переменной ,задержки, генераторы 6 и 7 полустробов, суммарный детектор 8, симметрирующий каскад 9 и блок 10 управления, блок 11 переменной задержки,55 тектора, а выход соединен первым свходом блока переменной задержки,пер- З 0 Выходы блоков 4 и 10 управления являются соответственно первым и вторым выходами устройства.Устройство работает следующимобра зом.На первые входы каскадов 1 и 2совпадения поступает измеряемый импульс, а на вторые входы - соответственно первый и второй полустробы с генераторов 6 и 7, На выходах каскадов 1 и 2 совпадения выделяются импульсы совпадения, по длительности равные перекрытию площадей соответственно первого полустроба с фронтом, а второго полустроба - со спадом измеряемого импульса сц Первый .цс и второй ьд импульсы совпадения подаются на входы дифференциального и суммарного детекторов 3 и 8, где вырабатываются постоянные напряжения, соответственно Ц-, и Ц- ,пропорциональные длительностям импульсов совпадения ьци с На выходе дифференциальногодетектора 3 имеет место напряжение Бь = У - Б, которое поступает навход блока 4 управления. На выходесуммарного детектора 8 имеет местонапряжение Ц = Ц- + 13 Для обеспе.чения нечетной симметрии дискриминационной характеристики суммарногоканала. напряжение Ц подается на симметрирующий каскад 9, где из неговычитаются напряжение 13 о, равноеполовине Б при полном совмещении первого и второго генераторов 6 и 7 полустробов с измеряемым импульсом, или что то же самое, равное Ц, т,е. когда измеряемый импульс своим Фронтом делит первый полустроб, а спадом - второй полустроб1пополам. Таким образом, Ц 0 : - пю,=.= цп,од, С каскада 9 напряжение Ц = Ц 1 + Ц - Уо подается на вход блока 10 управления, Блоки 4 и 10 вырабатывают напряжения Ц,- и Б 8 , пропорциональные соот ветс т.венно временному запаздыванию первого генератора .6 полустроба относитель но тактового импульса и временному рассогласованию между первым и вторым генераторами 6 и 7 полустробов, сопровождающими фронт и спад измеряемого импульса (т.е. длительность импульса). Напряжения Бь,- и Иы - одновременно управляют блоками 5 и11 переменной задержки, которые15 определяют временные положения полустробов первого и второго генерато-.ров 6 и 7.и формируют импульсы, запускающие генераторы 6 и 7 полустробов соответственно таким образом, 5цтобы полустробы постоянно отслеживали первый - фронт, а второй - спадизмеряемого импульса.Таким образом, канал управлениястробом первого генератора 6 представляет собой традиционный дискриминатор, формирующий сигнал ошибкиИср как разность напряжений от совпадения первого Ит и Ц полустробавторого генератора 7 с измеряемымимпульсом. Сигнал ошибки измеряетсяпри фиксированном положении полустроба второго генератора, когда спадизмеряемого импульса делит его надве равные части, В этом случае при 20отсутствии совпадения полустробагервого генератора 6, с измеряемым1импульсом Ис 01 = 0 - - Ц,11 = - -И,а при полном совпадении 1304 = 251 1= Ц -- Ип, = - Ц . Если же фронт2 и 2измеряемого импульса делит полустроб первого генератора 6 также надве равные части,то Цсо = Ит - И 1 = 301 1= - И -- И =О.2 2Напряжение Ц 11, равно выходному напряжению детектора 3 или детектора8 при полном совпадении полустробагенератора 7 с измеряемым импульсом,л ь,т.е. когда ць= 2 1 = 1,2 Иаиъъъ== Ц = Ц, Канал управления полу.стробом второго генератора 7 представляет собой сумматор напряжений13-, и Цт . Для получения нечетнойхарактеристики из суммы И-, + Ц-,выцитается напряжение Ц 0, пропорциональное длительности импульса совпадения ьц = в , 1 = 1,2. Сигналошибки И 0 на выходе детектора 8 измеряется при фиксированном положении первого полустроба, когда измеряемый импульс делит его на две рав 1ные части, т.е. Ц-, = - 13 . Тогдапри отсутствии совпадения полустроба второго генератора с измеряемым1импульсом Цц,2 = - И+ 0 - Цо == - И + 0 - И = - - И , а при пол 122 1ном совпадении Ц 0 = - Ц 1 ъ+ Цп 1 Цо= : - И + Ц - Ц, = - Ц,. В случае, когда спад измеряемого импульса делит полустроб второго генератора 71 1пополам, ЦОО 2 = - Цтя + Ц 111 - Цо2 21= - Ц,+ - Ц -Ц =О.2" 2При отсутствии совпадения полустроба хотя бы одного из генераторов 6 и 7 с измеряемым импульсом система оказывается разомкнутой по входному воздействию. Для ее замыкания необходимо предварительное наведение установкой начальных условий блоков 4 и 1 О, причем достаточно сов" местить полустроб с измеряемым импульсом, полустробы автоматически захватят фронт и спад измеряемого импульса, Выходные напряжения Цд,- и Ц -, несут информацию о запаздывании измеряемого импульса и о его длительности.Таким образом, введение суммарного детектора, симметрирующего каскада, дополнительного блока управления и блока переменной задержки,а также пересоединение входа генератора второго полустроба на выход дополнительного блока переменной задержки позволяет измерять запаздывание (временное положение) импульса длительностью 2 ,2 - н (- 2.,.2.; измерять разнесенными полустробами длительность импульса о, используя информацию о длительности импульсаповысить точность измерения его запаздывания й, уменьшить динамическую и флуктуационную ошибки сопровождения. Формула изобретения Устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второй каскады совпадения, дифференциальный детектор, два входа которого соединены с выходами каскадов совпадения, блок управления, вход которого соединен с выходом дифференциального детектора, а выход соединен с первым входом блока переменной задержки, первый и второй генераторы полустробов, вход первого из которых соединен с выходом блока переменной задержки, а924655 тавитель В. Мулярред Т.Маточка К РРектоР М. Коста актр С, Крупенина Т Тираж 429 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушсаказ 2815/64 Подписноеитета СССРткрытийянабд,илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 выходы обоих генераторов соответствен.но с вторыми входами первого и второго каскадов совпадения, о т л ич а ю щ е .е с я тем, что, с цельюувеличения точности измерения вре- зменного положения импульса и расширения функциональных возможностейустройства, в него введены соединенные последовательно суммарный детектор, симметрирующий каскад, дополнительный блок управления, дополнительный блок переменной задержки,второй вход которого соединен с выходом первого генератора полустроба,а выход подключен к входу второго генератора полустроба, при этом двавхода суммарного детектора соединены с выходами первого и второгокаскадов совпадения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Справочник по основам радиолокационной техники. Под ред,В.В, Дружинина. М., Воениздат,1967,с 452-4542. Цивлин И.П. Электронный дальномер с двумя интеграторами. М