Измеритель интегральной функции распределения вероятности флуктуаций интервалов времени

ОП ИСАЙИ ЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоврюлнстнчесннхРеспублик 917176(5)М. Кд. С 04 Г 10/10 с присоединением заявки,яЪ 9 вударатщеыЯ кфннтвт ьССР в делан нэфбрвтеииЯ н окрытнЯ(53)ЮК б 21.317(088.8) Дата опубликования описания 30,03.82 И. И, Коцконогов,1(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ФЛУКТУАЦИЙ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИИзобретение относится к радио . электронике и может быть использовано при разработке флуктометричес-, кой аппаратуры в области временных, частотных и фазовых измерений.Известные и описанные в техничес- ф кой литературе устройства для измерения временных и фазовых флуктуаций, выходной сигнал которых представля" ет собой ступенчатое напряжение, высота ступенек которого пропорцио"1 о нальна преобразованному временному интервалу, длительность же ступенек равна периоду следования интерваль" ных импульсов 11.В этом случае статистические хара15 ктеристики исходного сигнала могут быть определены путем статистическо-, го анализа выходного сигнала с помо-, щью дополнительной сложной и дорогостоящей аппаратуры Хби др.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст" ройство, не требующее преобразования исходного сигнала в пропорциональную ему аналоговую величину и содержащее входной формирователь стартового импульса, входной формирователь столового импульса, блок регулируемой задержки, элемент совпадения, первый временной селектор, второй временной селектор, счетчик импульсов, опорный счетчик импульсов, блок управления, генератор импульсов сброса 1.21.Однако это устройство обладает погрешностью инструментальной и методической, а также недостаточно высокой надежностью.Цельюизобретения является повышение точности измерения путем уменьшения инструментальных и методических погрешностей упрощение устройства и повышение надежности его работы.Поставленная цель достигается тем, цто в измеритель интегральной функции распределения вероятности флуктуаций интервалов времени между двумя3электрическими импульсами, содержащий входной формирователь стартового импульса, выход которого соединен со входом блока регулируемой задержки, входной формирователь стопового им" пульса, первый временной селектор, второй временной селектор, выход которого соединен =о счетным входом опорного счетчика импульсов, а управляющий вход соединен с первым выходом блока управления, вход которого соединен с выходом опорного счетчика импульсов, а также счетчик импульсов, вход сброса которого .соединен через генератор импульсов сброса со вторым выходом блока управления дополнительно введены элемент постоянной задержки, 1-К триггер и счетный триггер, счетный вход которого соединен с выходом олока регулируемой задержки, его прямой выход соединен с сигнальным входом второго временного селектора, а инверсный . выход соединен со входом первого элемента постоянной задержки, выход которого соединен с К-входом 1-К триггера, 1-вход которого соединен через первый временной селектор с выходом формирователя стопового импульса, прямой выход 1-К триггера соединен со счетным входом счетчика импульсов, управляющий вход первого временного селектора подключен к выходу второго временного селектора,20 2 ЭО 35 40 Блок управления состоит из одновибратора, инвертора и элемента постоянной задержки, причем запускающий вход одновибратора соединен с входом блока управления, а выход одновибратора соединен со входами инвертора и.элемента постоянной задержки, выход инвертора соединен с первым выходом блока управления, а выход второго элемента постоянной задержки соединен со вторым выходом блока управления,На фиг. 1 представлена структурная .схема измерителя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя..Измеритель (фиг. 1) содержит шины1 и 2 стартовых и стопозых импульсов, входной формирователь 3 стартового импульса, входной формировательстопового импульса, блок 5 регулируемой задержки; триггер 6 со счетным входом, селекторы 7 и 8 импуль" сов (в даннлм случае используются 917176 ф селекторы целых импульсов),.счет"(фиг. 2) поступают на шину 1а стоповые О (фиг. 2) на шину 2.Импульсы О 1подвергаются формиоо 1 ванию,с помощью формирователей 3 и4, в качестве которых могут бытьиспользованы компараторы напряжения,т. е. формирование по длительности вход.ных импульсов необязательно, Выходные импульсы О,имеющие прямоугольную форму и стандартную амплитуду, поступаютна вход блока 5 регулируемой задерж-ки, выходным сигналой О- которогозапускается триггер 6 со счетнымвходом. Последний формирует на своем выходе напряжение меандра, длительность полуволны которого равнапериоду входных интервальных, им 1пульсов. Выходные сигналы Опоступают на сигнальный вход селектора8, который обеспечивает прохождениевходного сигнального импульса тольков том случае, если передний фронтэтого импульса находится во временном интервале управляющего импульса. Импульсы О 6 триггера 6 проходят через нормально открытый селектор 8 на вход счетчика 10, который задает предустановленное число М. Импульсы с выхода формирователя4 поступают на сигнальный вход селек. фф тора 7 импульсов, Как следует из.принципа работы селектора, на вход селектора 7 пройдут те из импульсов О 4, (фиг, 2), задержка которых относительно соответствующих импульсов. зо О превышает величину задержки Ьблока 5. Таким образом .средняя частота импульсов,на выходе селектора 7 будет ниже частоты следования интервальных импульсов, а число и импульсов, прошедших на выход селектора 7, отнесенное к числу импульсов Н, поступивших на сигнальный вход этого селектора, будет определять эмпири"ческую функцию распределения вероятностей Г(Т)Число и подсчитывается счетчиком 9.Для правильного функционированияизмерителя необходимо, чтобы на каждый импульс, действующий на управляющем входе селектора 7, приходилсяровно один импульс на сигнальномвходе этого селектора. Для обеспечения этого условия выходные импульсыселектора 7 поступают на вход 11 -К-триггера 13. Такии образом, если1на выходе селектора 7 появятся дваимпульса, приходящиеся на один импульс в последовательности 0,триггер 13 сработает только от первого из них. Сброс триггера 13 осуществляется полуволной О, снимаемойс инверсного выхода триггера 6, которая задерживается на некоторую Фик.сированную задержку М,Л 1 с помощьюч 2элемента 11 задержки. Поэтому мини-,мально возможная длительность им- .пульса с выхода триггера 13 не может быть меньше величины А,и, котораявыбирается из условия обеспечениянормальной работы счетчика 9. После втого, как счетчик 10 заполнится, наего выходе возникает импульс, которым запускается одновибратор 16, Инвертированный импульс одновибратора16 с выхода "инвертора 17 поступаетна управляющий вход селектора 8 ипрекращает прохождение импульсов0 на выход селектора 8.Передним фронтом импульса, одновибратора 16 запускается элемент 15 фзадержки, которое определяет времяиндикации и считывания результатаизмерения. По истечении этого времени длительностьюна выходеэлемента 15 возникает импульс, перед"4,ним фронтом которого запускается генератор 12 импульсов сброса., Импульсэтого генератора 12 поступает на сброспоказаний счетчика 9. По окончаниидействия импульса одновибратора 16, 0селектор 8 открывается, и весь циклизмерения повторяется.Изменяя величину задержкивблоке 5 задержки, можно снять по точкам всю функцию Р (7). Анализируяхарактеристики случайной величиныи в выражении (1), можно оценить статистическую погрешность измерения.Таким образом, предлагаемый измеритель превосходит известные по точности измерения и по экономичности, мерой которой в данном случае является длительность времени измерения, выигрыш по точности составляет 2,5-4,0 раза, по экономичности,5-3,0 раза.формула изобретения1Измеритель интегральной функции распределения вероятностей флуктуаций интервалов времени между двумя электрическими импульсами, содержащий входной формирователь стартового импульса, выход которого соединен с входом блока регулируемой задержки, входной Формирователь стопового импульса, первый временной селектор, второй временной селектор, выход которого соединен со счетным входом опорного. счетчика импульсов, а управ" ляющий вход соединен с первым выходом блока управления, вход которого соединен с выходом опорного счетчика импульсов, а также счетчик импульсов, вход сброса которого соединен через генератор импульсов сброса с вторым выходом блока управления, о т л ич а.ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения инструментальных и методических погрешностей, в него допол-. нительно введены элемент постоянной задержки, 1-К-триггер и счетный триггер, счетный вход которого соединен с.выходом блока регулируемой задержки, его прямой выход соединен с сиг-. нальным входом второго временного селектора, а инверсный выход соединен с входом элемента постоянной задержки, выход которого соединен с К-входом 1-К-триггера, 1-вход которого соединен через первый временной селектор с выходом формирователя стопового импульса, а прямой выход -К-триггера соединен со счетным входом счетчика импульсов, управляющий вход первого временного селектора подключен к выходу второго временного селектора.2. Измеритель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок управЪления состоит из одновибратора, ин7 . 91.71 вертора и элемента постоянной задерж-, ки, причем запускающий вход одновибратора соединен с входом блока управления, а выход одновибратора - с входами инвертора и элемента постоян ной задержки, причем.выход инвертора соединен спервым выходом блока управления, а выход элемента постоянной 76 8задержки соединен с вторым выходомблока управления,Источники информациифпринятые во внимание при экспертизе1. Патент.США М 3 325730кл. 32-68, 1867.2. Авторское свидетельство СССР