Устройство автоматического временного сдвига стробирующих импульсов Советский патент 1984 года по МПК G01R13/22 

Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано в приборах, основанны на стробоскопическом методе измере ний. Известно устройство автоматического временного сдвига стробирующих импульсов, содержащее генератор медленного пилообразного напряжения, преобразователь напряжениеток, токозадающий резистор и диод с накоплением заряда ij . Недостатком устройства является низкая линейность автосдвига. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, автоматическог-о временно го сдвига стробирующих импульсой, содержащее диод с накоплением заряда, катод которого соединен с вторЫ1 ет выводами первого и второго резисторов и. конденсатора, а анод с выходом операционного усилителя, вторым входом стробоскопического пр образователя и выходом цепи расса(злвания заряда диода, вход которой подключен к шине импульсов синхронизации и счетному входу двоичного счетчика импульсов, выходами связанного с входами первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с .вторым выводом второго резистора и входом операционного усилителя, причем первый вход стробоскопического преобразова теля подклкмен к шине исследуемого сигнала, а первые вывода первого резистора и конденсатора - к общей шине pZl . Недостатком известного устройства является большая нелинейность ве чины временного сд:вига стробирующих импульсов, обусловленная зависимостью величины сдвига от мед|1енных дрейфов задержки сигнала на дийде и от температуры. Цель изобретения - повышение sinнейности величины временного сдвига Цель достигается тем,что устройство автоматического временного сдвига стробирующих импульсов,со держащее диод с накоплением заряда, катод которогосоединен с вторыми выводами первого резистора и конден сатора, а анод - с выходом операционного усилителя и выходом цепи рас сасывания заряда диода, вход которой подключен к шине иьтульоов синх 992 ронизации и счетному входу двоично- , го счетчика импульсов, :выходами связанного с входами первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым выводом второго резистора, и стробоскопический преобразователь, первый вход которого подключен к щине исследуемого сигнала, причем первые выводы первого резистора и конденсатора связаны с общей шиной, снабжено терморезистором, микро-ЭВМ, аналого-цифровым преобразователем, вторым цифроаналоговым преобразователем к блоком регулируемой задержки, сигнальный вход которого соединен с катодом диода, управляющий вход - с выходом второго цифроаналогового преобразователя,- а выход - с вторым входом стробоскопического преобразователя, аналоговым выходом подключенного к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого связан системой шин с входами второго цифроаналогового преобразователя, микроб-ЭВМ и установочными входами двоичного счетчика импульсов, причем катод диода соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подкпючен к первому выводу второго резистора и первому выводу терморезистора, вторым выводом связанного с общей шиной, На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из диода с накоплением заряда, первого 2 и второго 3 резисторов, конденсатора 4, цепи 5 рассасывания заряда диода, двоичного счетчика 6 импульсов, первого 7 и второго 8 цифроаналоговых преобразователей (ДАЛ), операционного усилителя 9, терморезистора 10, аналого-цифрового преобразо- , вателя (АЦП) 1, микро-ЭВМ 12, стробоскопического преобразователя 13 и блока 14 регулируемой задержки. Катод диода 1 с накоплением заряда соединен с вторыми выводами первого резистора 2 и конденсатора 4, а анод - с выходом операционного усилителя 9 и илходом цепи 5 рассасывания заряда диода, вход которой подключен к пшне импульсов синхронизации и счетному входу двоичного счетчика 6 импульсов, выходами связанного с входами первого ЦАП 7, вы ход которого соединен с вторым вы-г водом второго резистора 3, первый вход стробоскопического преобразова теля 13 подключен к шине исследуемого сигнала, причем первые выводаг; первого резистора 2 и конденсатора 4 связаны с общей шиной. Сигнальнь1й вход блока 14 регулируемой задержки соединен с катодом диода 5, управляющий вход г с выходом второгб цифроаналогового преобразователя 8, а выход - с вторым входом стробоскопического преобразователя 13, анапоговым выходом подключенного к входу 11, выход которого связан системой шин с входами второго ЦАП 8, микро-ЭВМ 12 и установочными входами двоичного счетчика 6 импульсов, причем катод диода 1 соединен с инвертирующим входом операцио шого усилителя 9, неинвертирующий вход которог подключен к первому выводу второго резистора 3 и первому выводу терморезистора 10, вторым выводом связанного с общей шиной. Устройство работает следующим об разом. Импульсы, подлежащие сдвигу,поступают через цепь 5 на анод диода 1, Величина сдвига импульса в каска де на диоде 1 определяется кодом счетчика 6, который через ЦАП-7,резистор. 3, терморезистор Ю и операционный усилитель 9 определяет постоянный ток диода 1 и накопленный в его базе заряд. С выхода.каскйда сдвига на диоде 1 импульсы поступают на вход блока 14 регулируемой за держки. Задержка этого блока опреде ляется микро-ЭВМ 12 посредством циф роаналогового преобразователя и при включении устройства устанавливается в некоторое среднее значение . В течение первого периода развертки счетчик 6 последовательно из меняет свое состояние с приходом каждого импульса синхрониза1даи и ,обеспечивает регистрацию в памяти микро-ЭВМ 12 исследуемого сигнала с аналогового выхода стробоскопического преобразователя 13 посредством АЦП 11. По определенной программе микро-ЭВМ 12 определяют наиболее кр той участок исследуемого сигнала и устанавливают соответствующий этому участку код через установочный вход на счетчике 6. После этого происходит формирование стробирующего импульса и считывание точки, соответствующей участку сигнала с наибольшей крутизной. Если по каким-либо причинам происходит задержка стробирующего импульса, то амплитуда выборки сигнала отличается от записанной в памяти микро-ЭВМ 12. Разность полученного значения и значения, соответствующего максимальной крутизне, используется микр ро-ЭВМ 12 для установки величины задержки в блоке 14 регулируемой задержки, которая компенсирует дестабилизирующие факторы. Указанные операции выполняются каждый раз в начале цикла развертки сигнала. Таким образом, устраняются медленные постоянные дрейфы задержек, вызванные изменением температуры. Для температурной стабилизации крутизны характеристики ток-задержка диода 1 с накоплением заряда используется делитель из резистора 3 и терморезистора 10. Температурная аависимость сопротивления терморезистора 10 выбрана такой,что компенсирует изменение крутизда характеристики ток-задержка диода, вызванной изменением накопленного заряда диода 1 с изменением температуры. Это обеспечивает стабилизацию приращений задержки при изменении темпаратуры. Для повышения линейности характерис тики ток-задержка используется отрицательная обратная связь в операционном усилителе 9.Напряжение,снимаемое с резистора 2, пропорционально току через диод 1. Изменения тока, вызванные нелинейной характеристикой диода с накоплением заряда, отрабатываются операционным усилителем 9,стабилизируя ток через него и, следовательно, величину накопленного заряда. Предлагаемое устройство позволяет исключить медленные дрейфы задержки, значительно повысить температурную стабильность и тем повысить линейность автосдвига стробирующих импульсов.

УСГРОЙСГВО АВТОМА1ИЧЕСЮГО ВРЕМЕННОГО СЯИ1ГА СТРОБИРУКШШХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее днод с накоплением заряда, катод которого соединен с вторыми выводами первого.резистора и конденсатора, а анод - свыходом операционного.усилителя и выходом цепи рассасывания заряда диода, вход которой подключен к шине импульсов синхронизации и счетному входу двоичного счетчика импульсов, выходами связанного с входа- , ми первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым выводом йторого резистора, и стробоскопический преобразователь, первый вход которого подключен к шине исследуемого сигнала,.причем первые выводы первого резистора и конденсатора связаны с общей шиной, отлич ающееся тем,что,с целью повышения линейности величины временного сдвига, .оно снабжено терморезистором, госкро-ЭВМ,паналогоцифровым преобразователем,вторым цифроаналоговым преобразователем и блоком регулируемой .задержки,сигнальный вход которого соединен с катодом диода, управляющий вход с выходом второго ц фроаналогового преобразователя, а.выход - с вторым входом стробоскопического преобразователя, аналоговым выходом под§ ключенного к входу аналого-цифрового преобразователя, которого свя зан системой шин с вxoдa в{ второго цифроаналогового преобразователя, микро-ЭВМ и установочными входами двоичного счетчика импульсов, причем катод диода соединен с инвертирукццим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которо-. го подключен к первому выводу второго резистора и первому выво00 ду терморезистор а, вторым выводок связанного с общей шиной. 00 со со