Устройство для измерения времени установления электрического сигнала Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

изобретение ОТНОСИТСЯ к измерител ной технике и может быть испольэовайо для измерения временных интервалов, а точнее времени установления электричестгого сигнала.

Изяестно устройство для измерения установления электрического сигнала, содержащее двойной: компаратор, состоящий из двух амплитудных селекторов (кошхараторов) выходы которых объединены в соответстрии с операцией МОИТАЖНОЕ ИЛИ и подалючег ны к осциллографу. Входы амплитудных зелектрроя объединены и подкдаочены к входу устройства. Причем первый амплитудный селектор используется в инвертирующем включении, а второй в неинвертирую1Я1ем. Пороговые напряжения1и | 0„| соответственно первого и второго ампли.тудных селекторов определ ю;т нижний и верхний 5фовни установления измеряелюго сигнала tl3 Недостатком этого уЬтройства яв пяется-то, что. нес пределенность времени появления УСТОЙЧИВОГО уровня выходного напряжения устройства и применение осциллографа на позволяют .автоматизировать процесс -измерения и ограничивают точность.

Наиболее близким по техническ эй сущности к изобретению является цифровй измеритель длительности пачки Импульсов, который содержит последовательно соединенные квантующий гег нератор, первый временной селе счетчик импульсов, а также схему НЕ и второй временной селектор, подкJBOченный сигнальным входом к выходу квантующего генератора, управляющим входом - к выходу схемы НВ, а вы ходом - к счефному вхОнЦу пересчетной схемы вход НЕ соединен с входом измерителя t2.

Однако известный измеритель не позволяет проводить измерения времени установления сигнала в, интервале между пороговыми зн.Чениями и„, отличными по величине и точности от интервала зоны нечувствительности пёрёсчетяого , а также сигнала, ймеюпгег& участки задержки и (или) нара-ст кия переходной характеристшси от начала отсчета первого вхождения измер яемогр сигнала в интервал мея:ду значеянямй Уд и On-.

Цель изобрезгения - расширение ф5Й1кциональных возможностей устройства и повысюние точности измерений

Указанная цель достигается тем, что а устройство для изМ1врения врет мени устаноэления электрического сйгHania содержащее квантупб ий г нератор выход KciToporo подключен к первым входам первого и второго временных селекторов, выход первого из которых соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход второго временного селектора подключен к первому входу

пересчетногр блока, триггер и элемент запрета, выхо,т. )которого соединен с установочным сходом счетчика, а первый вход подключен к выходу триггера и второму входу первого временного селектора, второй вход пересчетного блока подключен к шине запуска второг./ входу лемейта запрета ИЗ,-входу xpHrrt-i а, R -вход которого ооедщец с ЕЙЙХОДОМ пересчетнрго блока, введены амплитудные селекторы нижнего и верхнего уровней я элемент И, первый к зторой входы которого соединены с выходами айшлнтудных селекторов соответственно верхн го и нижнего уровней, а выход - с входом второго временного селектора, выходы г тлитудных селекторрв верхнего и нижнего уровней объединены и являются ВХОДНОЙ шиной устройства. ; , V. .

На чертеже представлена блоксхема устррйства ддя измерения времени ус анрвлен я электрического сигнала . , - ,,. ,:,,-

/

:г измерения времени

стройе

{установления i - /грического сигнала содержит кванту -«ций генератор 1, первый и второй временные селекторы 3-г пересчётний блок 4, триггер 5, эл., ечт €. И, элемент 7 запрета, счетчик импульсов ,с1мплитудный селектор нижнего и a шлитyд.ный селектор 10 верхнего уррвней, вхрд 11 устрой,ства и шину 12 запуска устройства.

, . : - . . . -

Устройстве работает следукхцим ое.разом. .:.;:;.,:.; ; . . ,

Перед измерением у амплитудных .селек1dpQB нижнего 9 и верхнего Ю уровней предварительно должны быть Установле(ел сЬотве тственно. нижний А|, и верхний А0урО1вни интервала установления измеряемого сигнала, в исходном состояний отсутствует сигнал на шине 12 заяУска; триггер 5 закрыт и временной селектор 2 не пропускает квантующие импульсы генератора i на счетчик 8, но на выходе .элемента 7 запрета отсутствует сигнал запрета, при Отсутствии сигнала на.тине 11 устройства в интервале между значенишу и Ац и Ag амплитудные селекторы 9т10 нижнего и верхнего уровней закрцты. Элемент б и закрыт и временной селектсчр 3 не пропускает квантующие импульсы генератора 1 на пересчетный блок 4; При наличии на шине 11 устройства сигнала в интервале между значениями А и А амплитудные сёлшсторы 9-10 нижнего и верхнеаго уровней открыты. Элемент ь И раскрыт и временной селектор 3 Шропускает К8антукя дае импульсы генератора 1 .ндпересчетн&1й блок 4. Перепрлнение пересчетного блока 4 не оказывает влияния на состояние триггера 5 Поэтому состояния пересчетногр блока 4 и счетика 8 могут 6iiiTb проиэаол ными. .. ; При подаче сигйала на шину 12 запуска устройства этот сигнал фронтоМ: устанавливает в.ну/;ёвое состоя-; .Нив пересчетНЕ Й блок 4, через элемент ,7 запрета Записывает в счетчик 8 число N в дополнительном коде и у станавливает в 1 триггер 5, котЬрый tftepea элемент 7 запрета щллет: сигнал записи исла N в счетч ск д через временной селектор 2, пропускает ВЕМпугьеы генёраторй 1 на счетчи 6. Число N Ш1бира ется, исходя из из; вестррго максимального периода дайий иэмёряэмрго сигнала Т, iio еледующей формуле N 0,5 Tf j, где д часто а следования импульсов генера:тора;;1у - , : ;.,; .. ; - При отсутствии измеряемого сигнала Aj(g между уро 3йшии Ац и А 1АйЗм1 АВ) на выходе элемента 6 И формируется низкий уровень выходного сигнала и временной селектор 3. не пропускает импульсы генератора 1 «а пересчетный блок 4, В моменты нахождения измеряемого «зигнала в интервале между уровня AJ, и Ag (ГА;,и IА,,5|Ц I ,i1 А д nepfecHeT:ный блок 4 :От второго speNteHHoi се;лектЬра 3, и злезхбнта Ь И. Пйдочитыва,:ет число импу/шсов генератора 1 /(это 4ifс:йЬ ясёныое N с коэффициентом Ьересчета Н. . выходе камеряемого сигнала из интервала между уровнями А и А, .g пересчетный nott устанавливается в нуль. Если измеряаьояй сигнал устанавливается в этом ивтервгше, пересчетцыв блок ; teiBa T число N генератора 1 и тлпульсам переполнения через . триггер S и временной селектор 2 прекращает подсчет импульсов iro Hepaтора 1 счетчиком 8 импульсов. Так как в счетчике Q Пе|редним фронтом импульса запуска зёШисано число N в г рполнительнсж ко, то а время и:. зрения в счетчике будет записано истинное начениё времени устаиовле ния электрй ёского сигнала. времени окон:анйя Измерения соответ- . ствует наличие июгуяьса переполнения пересчетйого блока 4 и сзодержймое , счетчика перестае.т увеличиваться После этого устройство готово к последующим измерениям. Использование :стройства позвояйчбт расширить фу. Ц1:;ональкы возможностк Прюленяёмых нзмеггге:яей и повысить точность и-гг рен. времениызс инт.ервалов. Внедрение уетрсйотаа. в новой технике позволит авт на иайровать npoiuecc контроля качества данами ческих napcMei oB иэдёлийг например интегральных микросхем, с&«(ёственйО покосить производительность « точность . .

УСТРЬЙ923 ВС ЯЛЙ ИЗШРЕИИ V , В| вмЁНи уч:тА){рвлрпня э)щк р{ ш:эсого СИГИАЛА| квайту1аций геиё рааюр/ выход Koippioipiro |юдкзив«еа: к :jisepBt«4 вхсэдэд яёрВого я ВФОрогЬ вр|ё MettHUtx QejIieKTOipoB и вьпсод и9 кофЬ|рых ооеднЦоя Cid сч счеггаднка хтпудьсов, :еднЬя втфФго временяого сёлекфсфа 1|9да( к пёр вому входу; перб гчетного елокдг трйг- . гер k .эяемёнт эацрет выхо которого средние) с уежановрч входом счетЧ|1ка,:а первый вход поздашичен к. вьосоду триггер и втО5К мувхЬду первого вре «ейнр то сележ1;6ра гВФО вход лересчетаото вледкй-ярдКдактавн ;к мине aitoycjka, ,в1ррсв№; BseojcR «рвёт, и:;; 5 -в:жэду атд цргё1 1 ;Й, -.: ) сюерннёв;: сг:К вереб ет . flbjro ;--бяокау bvi vrjivfr ;.-)- ieie ;ie--с.-я,; -тем, что, d целью с иревв|В:-функциЪндлтьных во тш0о1: |гй и nQBiiUieHH . - oчяocти;.кsмepie tiitй,:B ;явгo;vв9eдэti. гамфхнтудныё cseJieKioijslii эижие р: я йерхнегор Ур ов11ё9 д элёмёну -И, -я -в.торЬй -вхол :-«ртрр О1чэ--с 01еаяяЯеяы-.;С ;.--:- вьосодамй - ЦФШЯ1 УД№ж: t срг- : ; твётствейяд М него;яr Hiomeif a у ,вё;йу: а. вькдд.: - --ic; .vBirapMM..- входом | рого аре 4еняого, селектора, вхояи Лйлнтудяых: се. вя кнжг .него уровя(й объ1ед11не,нв я: являю я. входярй шиной ycTpoitcTBa.