Измеритель длительности фронтов импульсов

СОКа СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИ ИХРЕСПУБЛИК А 1 К 29/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(088.8)свидетельство СССРС 01 К 29/02, 1980 фидетельство СССРС О К 29/02, 27,08,8 ль- рто кое с е кла ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОУИТЕТПО ИЭОВРНЕНИЯМ И ОТИРЬТИЯМПРИ ГКНТ ССОР(4) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬКОСТИ ФРОНТОВИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение может быть использовано для измерения параметровимпульсов в автоматике, вычислительной и контрольно-измерительной технике, 1 ель - повыпение надежности засчет упрощения - достигается введением в измеритель порогового элемента 7, цифровых вольтметров 11, 20,ограничителей 9 и 5 амплитуды сверхуи снизу соответственно, Измерительсодержит также нормализатор 1 импусов, элементы 2, 22 задержки, иннеры 3, 7, 8, сумматор 4, блок 8 дифФеренцирования, пиковые детекторы 10,19, двоичный счетчик 2, блок 13 памяти, цифровой умножитель 14, цифровойделитель 5, регистратор 16, элементыИЛИ 6, 21, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дпя измерения параметров импульсов в автоматике, вычислительнойн контрольно-измерительной технике,Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения измерителя длительности фронтов импульсов. ОНа Фиг. представлена структурная схема устройства; на фиг,2 -эпюры напряжений, поясняющие егоработу,Измеритель длительности фронтов 5импульсов содержит нормализатор 1импульсов, первый элемент 2 задержки,первыч инвертор 3, сумматор 4, ограничитель 5 амплитудь 1 снизу, первыйэлемент ИЛИ б, пороговый элемент 7, 20блок 8 дифференцирования, ограничитель 9 амплитуды сверху, первый пиковый детектор 10, первый цифровойвольтметр 11, двоичный счетчик 12,блок 13 памяти, цифровой умножитель 2514, цифровой делитель 15, регистратор 16, второй и третий инверторы 17и 18, второй пиковый детектор 19,второй цифровой вольтметр 20, второйэлемент ИЛИ 21, второй элемент 22 задержки. При этом последовательно соединены нормализатор 1 импульсов,вход которого является входом измерителя 2 задержки, инвертор 3 и сумматор 4, второй вход которого подключен к выходу нормализатора 1 импульсов, последовательно соединены инвертор 17 и первый элемент ИЛИ 6, последовательно соединены блок 8 дифФеренцирования, инвертор 18, счетчик 12 и элемент ИЛИ 21 второй входкоторого подключен к второму разрядному выходу счетчика 12, детектор 1 О,информационный вход которого соединен с выходом нормализатора 1 импуль- А 5сов, пиковый детектор 19, информационньй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 6, последовательносоединены блок 13 памяти, цифровойумножитель 14, цифровой делитель 15и регистратор 16, элемент 22 задержки, выход которого подключен к управляющему входу цифрового регистра,тора 16, вход ограничителя 5 амплитуды снизу соединен с выходом сумматора 4, а выход подключен к второму55входу элемента ИЛИ 6 и установочномувходу счетчика 12, вход и выход ограничителя 9 амплитуды сверху соединены соответственно с выходом сумматора 4 и входом инвертора 17, вход порогового элемента 7 подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ С и входу блока 8 дифференцирования, информационный и управляющий входы цифрового вольтметра 1 соединены соответ" ственно с выходом пикового детектора 10 и первым разрядным выходом счетчика 12, а информационный и управляющий выходы подключены соответственно к второму информационному входу цифрового умножителя 14 и управляющим входам пикового детектора 10 и цифрового умножителя 14,информационнй и управляющий входы цифрового вольтметра 20 соединены соответственно с выходом пикового детектора 19 и элемента ИЛИ 21, информационный выход подключен к второму информационному входу цифрового делителя 15, а управляющий выход соединен с входом элемента 22 задержки и управляющими входами пикового детектора 19 и цифрового делителя 15.Устройство работает следующимобразом.Исследуемый импульсный сигнал поступает на вход нормализатора 1 импульсов, На его выходе вырабатываются постоянные по амплитуде импульсы 0 (фиг,2;а), которые поступают на входы пикового детектора 10, запоминающего амтлитуду импульса(Фиг,2, б), сумматора 4 и элементе 2 задержки. С выхода элемента 2 задержки задержанный на время Й, импульс 1 (фиг,2,в) поступает нс вход инвертора 3, а с его выхода в виде импульса 1 (Фиг.2,г) подается на первый вход сумматора 4, В результате сложения разнополярных и смещенных во времени импульсов Пи 11 (Фиг,2 арг) на выходе сумматора 4 образуются импульсы 1, (Фиг,2,д), которые подаются на входы ограничителей 5 и 9 амплитуды, На выходе ограничителя 5 образуется положительный импульс 1 (фиг,2 е), который передним Фронтом устанавливает счетчик 12 в начальное состояние, а через элемент ИЛИ 6 поступает на вход пикового детектора 19 и переводит пороговый элемент 7 в положение логической "1". На выходе пикового детектора 19 образуется напряжение П 6 (Фиг,2,ж), а15575на выходе порогового элемента 7формируется импульс 13 (фиг,2, з),который поступает на вход блока 8дифференцирования. фронт и срез импульса 117 дифференцируются и в видепары разнополярных импульсов Б(Фиг,2;и) подаются на вход инвертора 18. На выходе инвертора 18 образуются импульсы ц (фиг,2,к), которые поступают на счетный вход счетчика 12. Счетчик 12 от положительного импульса П. (Фиг.2,к) срабатывает,и на его первом разрядном выходе фор-:,мируется напряжение логической 111которое поступает на управляющийвход цифрового вольтметра 11 и черезэлемент ИЛИ 21 на управлякиций входцифрового вольтметра 20, Цифровыевольтметры 11 и 20 срабатывают и измеряют амплитуды Ц и У (фиг,2,бж),соответствукщие амплитуде импульсаБ, и уровню изменения его Фронта влтечение времени ., которые с информационных выходов в двоичном коде 25поступают на вторые информационныевходы цифрового умножителя 4 и цифрового делителя 15 соответственно,В момент окончания измерения амплитуды импульса 1 на управляющем выходе 30цифрового вольтметра 11 вырабатывается управлякщий импульс, который подается на управляющие входы пиковогодетектора 10 и цифрового умножителя14, на первый информационный входкоторого с блока 13 памяти в двоичномкоде поступает значение , Пиковый детектор О возвращается в исходное состояние, а на выходе цифровогоумножителя 14 вычисляется vроизведение Б, , значение которого вдвоичном коде подается на первый инФормационный вход цифрового делителя 15,В момент окончания измерения д 5уровня Б изменения фронта импуль-са в течение времени С на управляю"щем выходе цифрового вольтметра 20,время измерения которого выбираетсяболыпим времени измерения цифровоговольтметра 11 на величину срабатывания циФрового умножителя, Формируетсяуправляющий импульс, которьгй.поступает на управляющие входы пиковогодетектора 19 и цифрового делителя15, а через элемент 22 задержки науправляющий вход регистратора 16, Ве-личина задержки с выбирается исходя из времени срабатывания цифрового 35 6делителя 15. Пиковый детектор 9 возвращается в исходное состояние, а цифровой делитель 15 вычисляет длительность, = Б./О . фронта исследуемого импульса 11,которая фиксируется регистратором 16.На выходе ограничителя 9 образуется отрицательгый импульс 11 (фиг,2,д) который, инвертируясь инвертором 17, в виде импульса Б, (фи.",2,л) через элемент ИЛИ 6 подается на входы пикового детектора 19 и порогового элемента 7, На выходе порогового элемента 7 вторично Формируется импульс У (Фиг,2,з), который поступает на вход блока 8 дифференцирования, На выходе блока 8 дифференцирования вновь образуется пара разпополярных импульсов Ц (Фиг,2,и), которая, инвертируясь инвертором 18, в виде импульсов Б (фиг,2,к) подается на счетный вход счетчика 12,Счетчик 12 срабатывае и на его втором разрядном выходе Формируется напряжение логической "1", которое через элемент ИУЛ 21 поступает на управляющий вход цифрового вольтметра 20, Цифровой вольтметр 20 срабатывает и осуществляет измерение уровня Ц изменени среза исследуемого импульса У влтечение времени м, В момент окончания измерения импульса У ю (Фиг.2, ж) на управляющем выходе цифрового вольтметра 20 вновь образуется управляющий импульс, который поступает на управляющие входы пикового детек" тора 19 и цифрового делителя 15, а чсрез элемент 22 задержки на управляющий вход регистратора 16. Цифровой делитель 15 определяет длительность с = Бц/11, среза исследуемого импульса Ц а регистратор 16 его фиксирует, и процесс измерения длительностей фронта и среза исследуемого импульса прекращается,В случае необходимости определения статистических характеристик дли- тельностей фронтов и срезов импульсов число измерений говторяется исходя из достоверности этих измерений.Формула изобретенияИзмеритель длительности фронтов импульсов, содержащий последовательно соединенные нормализатор импульсов, вход которого является входом измерителя, первый элемент задерж 1557535ки, первый инвертор и сумматор, второй вход которого подключен к выходу нормализатора импульсов, последовательно соединенные второй инвертори первый элемент ИЛИ последовательно соединенные блок дифференцирования, третий инвертор, двоичный счетчик и второй элемент ИЛИ, Второйвход которого подключен к второмуразрядному выходу двоичного счетчика, первый пиковый детектор, информационный вход которого соединен свыходом нормализатора импульсов,второй пиковый детектор, инфармационный вхсщ которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, последовательно соединенные блок памяти, циф";ровой умножитель, цифровой делительи регистратор, второй элемент задержки, выход которого подключен к управляющему входу цифрового регистратора,о тл ич а ю щи йс я тем, что, с целью по"вышения надежности за счет упрощенияизмерителя длительности фронтов им- д 5пульсов, в него введены пороговыйэлемент, два цифровых вольтметра,ограничитель амплитуды сверху,.ограничитель амплитуды снизу, вход котоРого соединен с выходом уматора,а выход подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и установочномувходу двоичного счетчика, вход и выход ограничителя сверху соединенысоответственно с выходом сумматораи входом второго инвертора, вход ивыход порогового элемента подключенысоответственно к выходу первого элемента ИЛИ и входу блока дифференцирования, информационный и управляющийвходы первого цифрового вольтметрасоединены соответственно с выходомпервого пикового детектора ипервым разрядным выходом двоичногосчетчика, аинформационный и управляющий выходы подключены соответственно к второму информационному вхбду цифрового умножителя и управляющим входам первого пикового детектораи цифрового умножителя, информационный и управляющий входы второго цифрового вольтметра соединены соответственчо с выходами второго пиковогодетектора и второго элемента ИЛИ, ин,формационный выход подключен к второму информационному входу цифровогоделителя, а управляющий выход соеДИ=нен с входом второго элемента задержки и управляющими входами второго пикового детектора и цифрового делителя,1557535 оставитель А.СтройковехредЛ,Сердюкова ректор С.Шекмар Редактор Л,Веселовская 6 Тираж 552 Подписное сударственного комитетао изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, ж, Раушская. наб., д, 45 аз изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,