Устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов Советский патент 1983 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при исследовании различного ряда случайных .процессов импульсного характера.

Известно устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов, содержащее замкнутый контур рециркуляции , состоящий .из последовательно вклнзченных входной линии задержки, ключа и усилителя, набор амплитудных дискриминаторов, входы которых соединены с выходом усилителя, выход первого из них - со стробир5ющими входами двух групп логических элементов И, а выходы остальных через канальные линии задержки - с сигнальными входами первой группы логи,ческих элементов И, счетчик йход которого через индивидугшьную линию задержки подключен к выходуключа, а выходы - к сигнальным, входам второй группы логических элементов И, синхронизатор, входы которого соединены с общим входом устройства и выходом первого амплитудного дискриминатора, а выход - с управляющим входом клю- чаС.

Недостаток данного устройства определяется его значительной конструктивной сложностью,Обусловленной в основном необходимостью применени большого количества амплитудных дисриминаторов-, линий задержки и логических элементов И.

Наиболее близкиМ к предлагаемому является устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов, содежащее блок сравнения, входы которог подключены к общему входу устройств и выходу источника эталонного напря жения, линию задержки, включенную выходом И: входом блока сравнения, нуль-орган, вход которого соединен с выходом блока сравнения, анлого-цифровой преобразователь, подключенный входом к выходу ,нуль-органа и ;выполненный со структурой равномерно-ступенчатого уравновешивания М .

Недостатки известного устройства связаны с низким бь стродействием и малой тс чностью. Первый из отмеченных недостатков обусловлен тем, чтр измеряемый импульс циркулирует во входном контуре столько , во сколько его амплитуда отличается от эталонного напряжения. Второй недостаток вызван существенными искажениями .формы импульса при его многократной циркуляции.

Цель изобретения - повыиение бы.стродействия и точности измеритель,ного устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения амплитудаг одиночных импульсов, содержащее соединенные входами линию задержки и нуль-орган, аМалого-цифровой пре.образователь, вход которого подключен к выходу нуль-органа,- введены логический cy 1мaтop, логический элемент НЕ и ключ, а аналого-цифровой преобразователь выполнен со структурой .поразрядного уравновешивания, причем.один из входов логического сумматора соединен с общим входом устройства, другой вход чрез ключ - с выходом линии задержки, а выход - с входами линии-задержки, нуль-органа и сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, упр-авляющий вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу нуль-органа, а блокирующий выход через логический элемент НЕ - к управляющему входу ключа.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения ги плитуды одиночных импульсов Сприменительно к одной декаде) f на фиг.2 - - временные диаграммы сигналов , иллюстрирующие его работу. Устройство содержит логический сумматор 1, линию 2 задержки, ключ 3 нуль-орган 4, логический элемент НЕ аналого-цифровой пре.образователь, состоящий из распределителя б, декады 7 с разрядами 8-li (например, в коде 4-2-2-1 соответственно у, кажды из которых включает в себя логический элемент И 12, триггер 13 и логический элемент ИЛИ 14, преобразова-(Теля 15 код-напряжение и блока 16 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Поступающий на вход устройства, в частности на логический сумматор 1 (фиг.1), измеряемый импульс (фиг.2а) циркулирует по цепи сумматор 1 - линия 2 защержки - ключ 3 (фиг.2б) и через нуль-орган 4 управляет распределителем б аналого-.цифрового преобразователя. На пяти выходах распределителя 6 появляются смещенные по времени управляющие импульсы (фиг.2 в-ж) соответственно в моменты -t Л . Последний из управлякяцих импульсов через элемент НЕ 5 закрывает ключ 3, прекращая тем самым циркуляцию входного импульса и сигнализируя об окончании замера его амплитуды.

Предположим, что измеряется импульс со значением амплитуды 5,5В, весовые значения разрядов имеют соотношение 4-2-2 1, и одному весовому значению соответствует напряжение 1 В. С приходом измеряемого импульса сигнал с первого выхода распределителя 6 поступает на стро-бирукщий вход элемента И 12 разряда 8 декады 7, а также через элемент ИЛИ 14 на преобразователь 15 код - напряжение. Последний задает на вход блока 16 сравнения напряжение, равное 4В (фиг. 2 э), интервал . Так как амплитуда входного сигнала больше 4в, то блок 16 сравнения выдает сигнал (фиг.2U), кторлй поступает на сигнальные входы элементов И 12 разрядов 8-11 декады 7. Поскольку на стробирующем входе элемента И 12 перв.ого разряда 8 уже присутствует разрешаюпшй сигнал, то этот, элемент включает соответствуювий триггер 13 (фиг.2 к С приходом второго импульса в контуре циркуляции распределитель 6 выдает разрешающий импульс на разряд 9 декады 7 и с ее выхода - на преобразователь 1.5 код - напряжение (фиг.2 л), на который также приходит сигнал с триггера 13 через эле мент ИЛИ 14 разряда 8.

С выхода преобразователя 15 на вход блока 16 сравнения поступает напряжение, равное 6 В (фиг. 2 з, интервал ) . Так. как амплиту-да.входного сигнала меньше бВ, то

в этом случае сигнала на выходе блока 16 сравнения не будет и триггер 13 разряда 9 не включится. То же.-самое произойдет с приходом третьего циркулирующего импульса (фиг. 23 , интервал tyt и фиг. 2 м). При четвертом замере к входу блока 16 сравнения подводится напряжение, равное 5 В (фиг.2э, интервал ),и включается TpHrrei) 13 разряда 11. (фиг.2м). ..

.Таким образом, .в конце замера по появление-сигнала на пятом выходе .распределителя информация снимается с .выходов разрядов 8-11 и в нашем слу- чае будет равна пяти весовым еднницё1м (сигналы присутств тот на выходах раз:рядов 8 и 11)|.

В :вязи с тет(, что в предлагаемом уст.рой.стве количество циклов циркуляции входного импульса не является зна-) чительным, овцее время изм ерения оказывается достаточно малым, а искажение импульса в про цессе циркуляции и связанная с .искажением погрешность измерения практически неощутимыми.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Амплитуда. ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее соединенные входами линию задержки и нуль-орган, аналогоцифровой преобразователь, вход которого подключен к выходу нуль-органа, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены логический сумматор, логический элемент НЕ и ключ, а аналого-цифровой , преобразователь выполнен со структурой поразрядного уравновешивания, причем один из входов логического сумматора соединен с общим входом устройства, другой вход через ключ - с выходом линии задержки, а выход - с входами линии задержки, нуль-органа и сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя, управляю1ций вход аналого-цифрового преобразователя подклю чён к выходу ну ль-органа, а блокирую- i,. щий етаход через логический элемент НЕ - к управлякицему входу ключа.