Цифровой измеритель интегральных параметров электрических импульсов Советский патент 1985 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке измерителей параметров нано- и пикосекундных импульсов малого уровня. Наиболее близким к изобретению По технической сущности является цифровой измеритель интегральных параметров электрических импульсов содержащий интегральный преобразователь имульсов с квадратичной харак теристикой, выход которого Соединен с входом первого предусилителя, а вход-с шиной исследуемого сигнала и входом интегрального преобразователя с линейной характеристикой, выходом подключенного к входу второго предусилителя, два аналоговых запоминающих блока, управ ляющие входы которых связаны с вы ходом блока синхронизации, а выходы-с входами коммутатора каналов, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выходом связанного с первым входом вычислительного блока, первый выход которого подключен к вхо ду блока индикации, а второй выход - к второму входу аналого-цифрового преобразователя и первому входу блока синхронизации 1} . Недостатком этого устройства является низкая точность измерения обусловленная тем, что проинтегрированный основной сигнал оказывается промодулированным усиленной низкочастотной наводкой. Цель изобретения - повьшение точ ности измерения. Эта цель достигается тем, что цифровой измеритель интегральных параметров электрических импульсов, содержащий интегральный преобразователь импульсов с квадратичной характеристикой, выход которого соединен с входом первого предусилителя, а вход-с шиной исследуемого сигнала с входом интегрального преоб развателя с линейной характеристикой, выходом подключенного к входу второго предусилителя, два аналоговых запоминающих блока, управляющие входы которых связаны с выходом блока синхронизации, а выходы- с входами коммутатора каналов, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, в{з1ходом связанного с первым входом вычислительного блока, первый выход которого подключен к входу блока индикации, а второй выход-к второму входу аналого-цифрового преобразователя и первому входу блока синхронизации, снабжен двумя регулируемыми полосовыми фильтрами сигнальные входы которых подключены к выходам предусилителей, выходы-к сигнальным входам аналоговых запоминяющих блоков, а управляющие входы-к второму выходу интегрального преобразователя импульсов с квадратичной характеристикой и второму входу вычислительного блока, третий выход которого связан с третьим входом коммутатора каналов, причем второй вход блока синхронизации соединен с выходом второго регулируемого полосового фильтра. На чертеже представлена структурная электрическая схема .устройства. Устройство состоит из интегрального преобразователя 1 импульсов с квадратичной характеристикой, интегрального преобразователя 2 импульсов с линейной характеристикой, первого и второго предусилителей 3 и 4, первого и второго регулируемых полосовых фильтров 5 и 6, первого и второго аналоговых запоминающих блоков 7 и 8, каждый из которых образован электронным .управляемым ключом и конденсатором, коммутатора 9 каналов, аналого-цифрового преоб- . разователя (АЦП) 10, вычислительного блока 11, блока 12 индикации и блока 13 синхронизации. Устройство работает следующим образом. На входы интегральных преобразователей 1 и 2 поступают импульсы произвольной формы. С выхода интегрального преобразователя 1 импульсы, амплитуды которых пропорциональны второй степени амплитуды входного сигнала и линейно зависят от длительности входного сигнала, подаются через первый предусилитель 3 на сигнальный вход первого регулируемого полосового фильт---ра 5. С -выхода интегрального преоб-, разователя 2 импульсы, амплитуды которых пропорциональны первой степени амплитуды входного сигнала и линейно зависят от длительности входного сигнала, подаются через второй предусилитель 4 на вход вто рого регулируемого полосового фильт ра 6. На управляющие входы фильтров 5 и 6 поступает сигнал с второго выхода интегрального преобразо вателя 1, Этот же сигнал подается на второй вход вычислительного бл ка 11, Фильтры 5 и 6 осуществляют фильтрацию низкочастотных составляющих сигнала и нормирование ампли туд преобразованных импульсов. Коэф фициент передачи и полоса пропуска1|ия фильтров 5 и 6 изменяются в зависимости от поддиапазонов длительности и амплитуд входных импульсов (с увеличением длительности полоса пропускания расширяется в сторону ни ких частот). Выходные сигналы филь ров 5 и 6 поступают на входы аналоговых запоминающих блоков 7 и 8, которые преобразуют расширенные импульсы в квазипостоянные напряжения. Эти напряжения поочередно подаются на первый вход АЦП через управляемый вычислительным блоком коммутатор, что обеспечивает работу устройства в реальном времени в заданном диапазоне частот следования сигнала. Электронные ключи аналоговых запоминающих блоков 7 и 8, управляются выходными импульсами блока 13 синхронизации, для формирования которых используются свободные от наводок выходные импульсы фильтра 6., Время подключения коммутатора 9 к выходам запоминающих блоков 7 и 8 определяется . продолжительностью преобразования сигнала в АЦП 10 и записи в память вычислительного блока 11 кодовой информации. Запомненные в блоке 11 коды используются для нахождения парамст-г ров импульсов (обобщенной амплитуды, длительности и др.). Алгоритм работы вычислительного блока 11 изменяется в зависимости от поддиапазонов длительностей и амплитуды входных сигналов. Вычисленные параметры импульсов фиксируются в блоке 12 индикации. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения.параметров импульсов наносекундной длительности малого уровня (особенно однократных) благодаря згменьшению влияния низкочастотных наводок, нормированию амплитуд преобразованных импульсов и повьшению временной стабильности импульсов, з равляющих запоминающими блоками.

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий интегральный преобразователь импульсов с квадратичной характеристикой, выход которого соединен с входом первого предусилителя , а вход-с шиной исследуемого сигнала И входом интегрального преобразователя с линейной характеристикой, выходом подключенного к входу второго предусилителя, два аналоговых запоминающих блока, управляющие входы которых связаны с выходом блока синхронизации, а выходы-с входами коммутатора каналов, выход которого сое- 1нен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выходом связанного с первым входом вычислительного блока, первый выход которого подключен, к входу блока индикации, а второй выход-к второму входу аналого-цифрового преобразователя и первому входу блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен двумя регулируемыми полосовыми фильтрами, сигнальные входы которых подключены к выходам предусилителей, выходы-к сигнальным входам аналоговых запоминающих - бло- j ков, а управляющие входы-к второму О) выходу интегрального преобразователя импульсов с квадратичной характеристикой и второму входу вычислительного блока, третий выход которого связан . с третьим входом коммутатора каналов, причем второй вход блока синхронизации соединен с выходом второго регулируемого полосового фильтра.