Устройство для измерения параметров импульсных сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01R29/00 

Изобретение относится к электроиз-т мерительной технике и может быть использовано при разработке устройств контроля параметров импульсных помех.

Известно устройство для измерения параметров импульсных сигналов, содержащее пиковый детектор, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а выход - с первым входом блока отсчета амплитуд, триггер, первый вход которого подключен к входам установки нуля счетчика импульсов, а выход - к первому входу ключа, второй вход которого связан с выходом генератора счетных импульсов, а выход - со счетным входом счетчика имлульсов, выходы которого соединены с информационными входами блока индикации длительности 1.

Однако это устройство не обеспечивает возможности одновременной регистрации длительности и амплитуды выделенного из пачки импульса с максимальной амплитудой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения параметров импульсных сигналов, содержащее пиковый детектор, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала и входом

формирователя импульсов, а выход - с входом дифференцирующего блока и входом блока отсчета амплитуд, первый и второй управляющие входы которого подключены к первому и второму выходам блока управления, первьм связанного с перв1: «1 выходом формирователя импульсов и первым входом триггера, выход которого соединен с

10 первым входом первого ключа, выходом подключенного к счетному входу счетчика шлпульсов, а вторьм входом - к выходу генератора счетных импульсов и второму входу блока управлений,

15 третий выход которого связан с управляквдим входом блока индикации длительности, инфО1 «ационнь ли входгши соединенного с выходами счетчика импульсов , входы установки нуля которого

20 подключены к выходу дифференцирующего блока и второму выходу триггера 2.

Недостатком этого устройства явля25ется ограниченность функциональных возможностей - оно не обеспечивает независимости точности измерения ДJtIительности максимального з время измерения импульсного сигнала от его

30 .формы. Целью изобретения является расшире ние функциональных возможностей путем обеспечения независимости точно ти измерения длительности максимального .за время измерения импульсного сигнала от его формы. Эта цель достигается тем, что устройство для измерения параметров импульсных сигналов, содержащее пиковый детектор, вход которого соеди нен с шиной исследуемого сигнала и входом формирователя импульсов, а выход - с входом дифференцирующего блока и входом блока отсчета амплитуд, первый и второй управляквдие вхо ды которого подключены к первому и второму выходам блока управления, первым входом связанного с первьам выходом формирователя импульсов и первым входом триггера, выход котор го соединен с первым входом первого Ключа, выходом подключенного к счет ному входу счетчика импульсов, а вт рым входом - к выходу генератора счетных импульсов и второму входу блока управления, третий выход которого связан с управляющим входом бло ка индикации длительности, снабжено вторым триггером, вторым и третьим ключами, элементом ИЛИ, регистром памяти и элементом задержки, вход . которого связан с выходом дифферен цирующего блока, а выход - с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов и первым вхо дом элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к выходу второго ключа, первый вход которого связан с первым выходом второго триггера, а второй вход - с вторым выходом формирователя импульсов, вторым входом первого триггера и вторьом входом третьего ключа, первый вход которого соединен с вторым выходом второго триггера, а выход - с управляющим входом регистра памяти, информационные выходы которого подключены к информационным входам блока индикации длительности, а информационные входы - к выходам счетчика импульсов, входы установки нуля которого связаны с выходом элемента ИЛИ. На чертеже представлена структур ная электрическая схема уртройства. Устройство состоит из пикового детектора 1, блока 2 отсчета амплиту дифференцирующего блока 3, первого, триггера 4, формирователя 5 импуль-; сов, бл&ка 6 управления, первого клю ча 7, генератора 8 счетных импульсов счетчика 9 импульсов, блока 10 индикации длительности, второго триггера 11, второго и третьего ключей 12 и 13, элемента ИЛИ 14, элемента 15 задержки и регистра 16 памяти. Устройство работает следующим образом. При поступлении импульсов на вход устройства на выходе пикового детектора 1 образуется постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде входных импульсов. Вследствие малой постоянной времени заряда и большой постоянной времени разряда выходное напряжение пикового детектора 1 увеличивается при приходе импульса, имеющего большую амплитуду, чем предыдущий, либо остается практически неизменным в противном случае. При этом при изменении выходного напряжения пикового детектора 1 на выходе дифференцирующего блока 3 появляется короткий имп уль с. Формирователь 5 импульсов создает короткий импульс при пересечении уровня отсчета длительности фронтом исследуемого сигнала на первом выхоtse и спадом - на втором выходе. При приходе первого импульса пачки сигнал с первого выхода формирователя 5 импульсов производит установку, нуля счетчика 9 импульсов (через элемент ИЛИ 14), переводит первый триггер 4 в состояние, при котором счетные импульсы через первый ключ 7 поступают на счетный вход счетчика 9, а такжеосуществляют предварительную установку второго триггера 11, при этом на первом выходе второго триггера 11 появляется разреьчающий уровень. Импульс с выхода дифференцирующего блока 3 через элемент 15 задержки переключает второй триггер 11 в противоположное состояние, обеспечивая тем самым разрешающий уровень на первом входе третьего ключа 13. Элемент 15 задержки необходим для исключения запрещенного состояния триггера 11, которое может возникнуть при измерении длительности импульса прямоугольной формы. Величина задержки должна быть меньше, чем минимально ожидаемая длительность импульса. В момент пересечения спадом первого импульса уровня отсчета длительности сигнал с второго выхода формирователя 5 импульсов прекращает счет длительности, а также через ключ 13 производит запись состояния счетчика 9 в регистр 16, Если следующий входной импульс имеет большую амплитуду, чем предыдущий, то описанный процесс повторяется, и в регистре 16 будет зафиксирована его длительность. Если следующий импульс имеет меньшую амплитуду, то сигнала на выходе дифференцирующего блока 3 не будет, разрешающий сигнал останется на первом входе второго ключа 12, и сигнал, созданный формирователем 5 импульсов по спаду входного импульса, осуществляет сброс счетчика 9 длительности, стирая тем самым инфорацию о длительности меньшего по амплитуде импульса. В регистре 16 со раняется информация о длительности последнего максимального импульса. Таким образом, по окончании времени измерения, длительность которого задана блоком 6 управления, на конденсаторе пикового детектора 1 будет постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде наибольшего импульса, а в регистре 16 - его длительность. Возможность измерения дли тельности максимального за интервал измерения импульса произвольной формы обусловлена тем, что импульс с выхода дифференцирующего блока, временное положение которого зависит от формы измеряемого импульса, непосред ственно в процессе измерения длитель ности не участвует, счет длительности начинается с приходом фронта исследуемого сигнала, а производная (сигнал с выхода дифференцирующего блока) управляет прохождением спада исследуемого импульса: спад либо сбрасывает счетчик в нуль при отсутствии во временном интервале между фронтом и спадом производной, -либо переписывает содержимое сче чика в регистр при наличии производной в указанном интервале. Предлагаемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения точного измерения длительности макси мального из пачки случайных импульсо произвольной формы при одновременной регистрации амплитуды этого импульса Формула изобретения Устройство для измерения параметров импульсных сигналов, содержащее пиковый детектор, вход которого соед нен с шиной исследуемого сигнала и входом формирователя импульсов, а выход - с входом дифференцирующего блока и входом блока отсчета амплитуд, первый и второй управляющие входы которого подключены к первому и второму выходам блока управления. первым входом связанного с первым выходом формирователя импульсов и первым входом триггера, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выходом подключенного к счетному входу счетчика импульсов, а вторым входом - к выходу генератора . счетных импульсов и Второму входу блока управления, третий выход которого связан с управляющим входом блока индикации длительности, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем обеспечения независимости точности измерения длительности максимального за время измерения импульсного сигнала от его формы, оно снабЛено вторым триггером, вторым и третьим ключами, элементом ИЛИ, регистром памяти и элементом задержки, вход которого связан с выходом дифференцирующего блока, а выход - с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с.первым выходом формирователя импульсов и первым входом элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к выходу второго ключа, первый вход которого связан с первым выходом второго триггера, а второй вход - с вторым выходом формирователя импульсов, вторым входом первого триггера и BTOptw входом третьего ключа, первый вход которого соединен с вторым выходом второго триггера, а выход - с управляющим входом регистра памяти, информационные выходы которого подключены к информационным входам блока индикации длительности, а информационные входы - к выходам счетчика импульсов, входы установки нуля которого связаны с выходом элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Офенгенден Р.Г. Цифровой измеритель параметров импульсных сигналов. М., Изд-во АН СССР, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2996404/21, кл. G 01 R 29/00, 1980 (прототип).