Способ измерения амплитуды коротких импульсов Советский патент 1984 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудны значений одиночных и повторяющихся импульсов наносекундной длительности пилообразной, треугольной и по добной им формы.

Известен способ измерения подобного рода сигналов, основанный на осциллографических методах измерени заключающихся в запоминании осциллограммы, необходимой для отсчета результата измерения, путем фоторе.гистрации или записи ее на мишени электроннолучевой трубки El 3.

Недостатком осциллографирования с фоторегистрацией являетЬя необходимость длительной подготовки прибора, сравнительно низкая скорость записи при фоторегистрации однократных процессов, длительная обработка материалов и расшифровка результата измерения.

Недостатком осциллографирования с записью на мишени электроннолучевой трубки является узкополосность запоминающих осциллографов и низкая точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению ябляется спосо основанный на двухканальном преобразовании входного сигнала с последующим вычитанием результатов преобразования .

В соответствии с этим способом в одном из каналов интегрируют входно сигнал, а во втором--интегрируют входной сигнал, уменьшенный в п раз При вычитании преобразованных в дву каналах сигналов погрешность преобраэования компенсируется Г2,

Недостаток данного способа заключается, в том, что при измерении коротких импульсов необходимо постоянную времени блока интегрирования выполнить много меньшей длительности .самого импульса, так как только в Э.ТОМ случае выходное напряжение интегратора будет равно амплитуде импульса,-Однако это требование невыполнимо, поскольку значение емкости интегратора становится соизмеримо с паразитными емкостями. Поэтому при измерении коротких импульсов данным способом погрешность преобразования зависит также от амплитуды импульсови при вычитании результатов преобразования по обоим каналам она не компенсируется, ,

Целью изобретения является повышение точности,

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения амплитуды коротких импульсов путем преобразования входного сигнала в двух каналах с последующим вычитанием результатов преобразования, в каждом канале входной сигнал уммируют с этим же сигналом, задержанным по времени и проинвертированным, причем время задержки во втором канале устанавливают в п раз больше, чем время задержки в первом канале, выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом к чнале умножают на h, а во втором - делят на п ,

n а результат вычитания значений, преобразованных сигналов делят на разность времени задержек во втором и первом каналах и по результату определяют амплитуду,

На фиг, 1 показана форма входного сигнала (функцией f(i) изображен входной сигнал; функцией f() входной сигнал, задержанный на Ai; и функцией f () - входной сигнал, задержанный на йТ; на фиг, 2 - функ циональная схема устройства.

Схема содержит два канала преобразования, в первый из которых входит блок 1 нормирования, блок 2 ин, тегрирования, блок 3 умножения, и

во второй -блок 4 нормирования, блок 5 интегрирования, блок 6 умножения.

Функциональная схема устройства содержит также блок 7 .вычитания и -блок 8 деления.

Входной импульсный сигнал, например, треугольной формы одновременно подается в два параллельных канала преобразования. Причем в.первом канале он подается на вход блока 1 нормирования, а во втором канале на вхтад блока 4 нормирования. Сущность операции, осуществляемой блокс1МИ нормирования, заключается в том, что входной сигнал в нем задерживается во времени, инвертируется, а затем суммируется с исходным входным сигналом, в результате чего на ее выходе получается два разнополярных импульса с равными площадями.

Блок 1 нормирования первого канала отличается от блока 4 нормирования второго канала тем, что время задержки в выбирается равным 4t, а в б/1оке 4 нормирования - равным 4Т, причем л Т больше st в п раз, т.е, АТ/Л П, где п 1.

Затем сигнал с выхода блока 1 нормирования первого канала подается на вход блока 2 интегрирования, где производится вьщеление однополярной части нормированного сигнала и интегрирование ее. Во втором канале нормированный сигнал с выхода блока 4 нормирования подается на вход блока 5 интегрирования, в также производится вьщеление его однополярной части и -интегрирование ее, С выхода блока 2 интегрирования первого канала сигнал подается на блок 3 умножения, который умножает результат 5 интегрирования на постоянный коэфФициент n, а во втором канале сигнал с выхода блока 5 интегрирования подается на блок 6 деления, который делит результат интегрирования на постоянный коэффициент, равный.п. Затем в первом канале напряжение с выхода блока 3 умножения подается на первый вход блока 7 вычитания, а напряжение с выхода блока б деления второго канала подается на второй вход блока 7 вычитания. Полученное разностное напряжение на выходе блока 7 вычитания подается на вход делителя 8 напряжения, где оно делитс на постоянный коэффициент tn, равный разности времени задержки обоих каналов, т.е... Полученное таким образом напряжение на выходе делителя 8 напряжения является величиной, равной амплитуде исследуемого сигнала. Так как напряжения на выходе

блоков 2 и 5 интегрирования пропорциональны площадям соответствушцих проинтегрированных импульсов, погрешность измерения не зависит от гшплитуды входного импульса.

Таким образом, предлагаемый способ измерения амплитуды импульсов позволяет значительно увеличить точность измерения, особенно одиночных импульсов, длительность которых измеряется единицами наносекунд.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ КОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ путем преобразования входного сигнала в двух каналах с последующим вычитанием результатов преобразования, отличающийся тем, что, с,целью повышения точности, в каждом канале входной сигнал суммируют с этим же сигналом, задержанным по времени и проинвертированным, причем время задержки во втором канале устанавливают в п раз больше, чем время задержки в первом канале, выделяют однополярную часть полученного таким образом суммарного сигнала и ее интегрируют, полученное значение сигнала в первом канале умножают на /f, а во втором делят на п, а результат вычитания значений преобразованных сигналов делят на разность времени задержек Л во вторс 4 и первом кангшах и по результату определяют амплитуду.

ивх О

8