Устройство для измерения временного положения и длительности импульса Советский патент 1983 года по МПК G04F10/00 

(Л

с: Изобретение относится к импульсн технике и может быть использовано в радиотехнических установках различного назначения, в частности в элек трорадиоиамерительной технике и в системах автоматического слежения за временными параметрами импульсных сигналов. Известно устройство для измерени временного положения и длительности импульса, содержащее первый и второ элементы совпадения, на первые входы которых подается измеряемый импульс, дифференциальный и суммарный детекторы, первые входы которых сое динены с выходом первого элемента совпадения, а вторые входы соединены с выходом второго элемента совпадения, вычитающий блок, вход которого соединен с выходом суммарного детек тора, первый и второй блоки управле ния, входы которых, соединены, соответственно с выходами дифференциального детектора и вычитающего блока, а выходы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков временной задержки, на второй вход первого из которых подается тактовый импульс, .первый и второй генераторы полустробов, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков переменной задержки, выход первого генератора полустробов соединен с вторым входом первого элемента совпадения и.вторым входом второго блока переменной задержки, а выход второго генератора полустробов соединен с вторым входом второго элемента совпадения 1 . Однако в известном устройстве при измерении длительности импульса на точность оценивания существенное влияние оказывает крутизна фронтов импульса, особенно если их длительность превышает длительность полустробов. Этот же фактор, хотя и в меньшей степени, оказывает влияние и на точность измерения временного положения импульса. При растянутых фронтах полустробы плавают что приводит к значительному увеличе нию флюктуационной составляющей ошибки измерения и длительности и временного положения импульса. Целью изобретения является увеличение точности измерения временного положения и длительности импульса с непрямоугольными фронтом и спадом. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения временного положения и длительности импульса, содержгицее первый и второй элементы совпадения, на первые входы которых подается измеряемый импульс, дифференциальный и суммарный детекторы, первые входы которых соединены с выходом первого элемента совпадения, а вторые входы соединены с выходом второго элемента совпадения, вычитающий блок, вход которого соединен с выходом суммарного детек-ч тора, первый.и второй блоки управления,- входы которых соединены соответственно с выходами дифференциального детектора и вычитающего блока, а выходы, являющиеся соответственно первым и вторым выходами устройства, соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков переменной задержки, на второй вход первого из которых подается тактовый импульс, первый и второй генераторы полустробов, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго блоков переменной задержки, выход первого генератора . полустробов соединен с вторым входом первого элемента совпадения и вторым входом второго блока переменной задержки, а выход второго генератора полустробов соединен с вторым входом второго элемента совпадения, введены дифференцирующий блок, коммутирующий блок и два фильтра, выход каждого из которых подключен соответственно к дополнительному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго фильтров соединены с первым и вторым выходами коммутирующего б.лока соответственно, вход которого через дифференцирующий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 элементы -совпадения, дифференциальный детектор 3, первый блок / 4 управления, первый блок 5 переменной задержки, первый 6 и второй генераторы полустробов, суммарный детектор 8, вычитающий блок 9, второй блок 10 управления, второй блок 11 переменной задержки, дифференцирующий блок 12, коммутирующий блок ; 13, первый 14 и второй 15 фильтры. Выходы первого 4 и второго 10 блоков управления являются соответственно первым и вторым выходами устройства. Устройство работает следующим образом. На первые входы элементов совпадения 1 и 2 и вход дифференцирующего блока 12 подается измеряемый видеоимпульс, следующий, как и тактовые синхроимпульсы, с периодом повторения Т, и на вторые входы элементов 1 и 2 -соотвественно первый и второй полустробы с генераторов 6 и 7 полустробов. На выходах элементов совпадения 1 и 2 выделяются импульсы совпадения- ис1 и -исг г о длительности равные перекрытию площадей соответственно первого полуг строба с фронтом, а второго полустроба пс2 с:о спадом измеряемого импульса ZY . Первый С„{ и ззто рой t ЦС2 импульсы совпадения подгиотс на входы дифференциального 3 и сумма ного 8 детекторов, где вырабатываются постоянные напряжения (соответстп венно и HU, пропорционёшьные длительностям импульсов совпадения пс и 2 ПС На выходе дифференциального детектора 3 имеет место нап ряжение Uj U - V, которое поступает наВХОД блока 4 управления. На выходе суммарного детектора 8. имеет место напряжение Uj- U + U. Для обеспечения нечетной симметрии дискриминационной характеристики сум марного кансша (канала управления вторым полустробом) напряжение Uj подается на вычитающий блок 9, где из него вычитается напряжение Ogo с равное половине Uj т.е. напряжению, максимгшьно возможному при полном совпадении первого и второго полустробов с измеряемым импул ьсом, или, что то же самое, равное Uj)Y,axf когда измеряемый импульс своим фронтом делит первый полустроб, а спадом - второй.полустроб пополам, т.е, ,.-%:, образом О 5-0 fU2n,ax U „а блока 9 напряжение Uj U + U - U подается на вход блока 10 управлени Блоки 4 и 10 управления вырабатывают напряжение Ugj, и Ughjvj г пропорциональные соответственно временному запаздыванию первого полустроба относительно тактового импульса и временному рАссогласованию между первым и вторым полустробами, сопровождающими фронт и спад измеря мого импульса, т.е. пропорционально длительности импульса. Напряжения UBWXI и UBMXZ одновременно управляю блоками 5 и 11 переменной задержки, которые определяют временные положения первого и второго полустробов и формирует импульсы , Ujjf запускающие генераторы 6 и 7 полустро бов соответственно таким образом, чтобы полустробы постоянно отслеживали: первый - фронт, а второй спад измеряемого импульса. Длительность полустробов t hM и ПС2 определяется корректирующими напряжения ми Uy, и Uij2 формируемыми из импульсов дифференцирования входного видеосигнала. Импульс формируетс дифференцированием фронта, а импульс 2 спада входного импульса. Нормированные импульсы Иц, и -ц , полученные усилением и ограничением ,в блоках 12 и 13 из импульсов ц и 2 сглаживаются, в результате чего на выходах фильтров 14 и 15 имеют место напряжения Uy и Ui . Сравне -, ние этих напряжений с напряжениями в генераторах б и 7 соответственно формируют первый и второй полустробы. Таким образом, канал управления первым стробом представляет собой традиционный дискриминатор, формирующий сигнал ошибки КРК разность напряжений от совпадения первого ,е4 и второго и псэ полустробов с измеряемым импульсом Иц ,.Сигнал ошибки измеряется при фиксированном положении второго полустроба, когда спад измеряемого импульса делит его на две равные части. В этом случае при отсутствии совпадения первого полустроба с измеряемым импульсом напряжение -J т Uco и, - Uj а при полном совпадении ,% и, - 0, со4 - 1 - : Если же фронт измеряемого импульса делит первый полустроб также как две.равные части, то Uto4 и - г 7Urt, оНапряжение Uyn равно напряжению детектора 3 или детектора 8 при полном совпадении полустроба с измеЕ емым импульсом, т.е. хогда tnci 1 i Дг 2 г Uimax %гоах w Канал управления вторым полустробом представляет собой сумматор напряжений 1} и Uj. Для получения нечетиой характеристики из суммы U + , вычитается напряжение UJQ , пропорциональное длительности импульса совпадения 2..: ; i 1,2. Сигнал ошибки Uco2 выходе детекртора 8 измеряется при фиксированном положении полустроба, когда измеряемой импульс делит его на две равные части, т.е. U у Uj. Тогда при отсутствии совпгщения второго полустроба с измеряе1«Елм импульсом ,+ О и + %- УГО - -{ п, i + о - Ут, а при полйом совпадении второго полустроба«Ucot Uy + и - Ujtf |.Urt, + U - lo is « . В случае, когда спад измеряемого импульса делит и второй полустроб пополам, напряжение /Ucoi и + Ufff 7 + + u 0.

5 10611026

При отсутствии совпадения хотя быи несут информацию о временном

одного полустроба с измеряемым им-запаздывании входного импульса отнопульсом система оказывается разомк-сительно тактовою и длительности

нутой по входному воздействию. Дляизмеряемого видеоимпульса,

обеспечения ее работы необходимо fТаким образом, перестройка (корпредварительное наведение установкой рекция) длительности полустробов в

начгшьных условий блоков управленияпроцессе измерения выходными напря4 и 10, причем достаточно совместитьжениями фильтров 14 и 15 позволяет

любой полустроб с измеряемым импуль-получить в данном устройстве выигсом, и полустробы автоматически зах-рыш в точности измерения временного

ватят фронт и спад входного видео- запаздывания и длительности входного

сигнала. Влходные напряжения Ug,видеоимпульса.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА по авт. св. № 924655, отличающееся тем, что, с целыд повышения точности измерения. 1введены дифференцирующий блок, коммутирующий блок и первый и второй фильтры, выход каждого из которых подключен соответственно к дополнительному входу первого и второго генераторов полустробов, а входы первого и второго фильтров соединены с первым и вторым выходами коммутирующего блока соответственно, вход которого через дифференцирую.щий блок подключен к первым входам первого и второго элементов совпадения.