Измеритель длительности импульсов сложной формы Советский патент 1985 года по МПК G04F10/04 

преобразователь код-напряжение подключен к BTOpohfy входу компаратора и к входу делителя напряжения, выход которого является выходом адаптивного формирователя,, вторым входом которого является установочный ,вход счетчика,

3. Измеритель по п.1, о т л и чающийся тем, что каждый из цифровых формирователей содержит RS-триггер,.элемент совпадения и счетчик, S- и R-входы RS-триггера

98

Являются соответственно первым и BTOpbiM входами цифрового формирователя, выход RS-триггера подключен к первому входу элемента совпадения, выход которого соединен со ( счетным|,входом счетчика, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно прямым и инверсным выходами цифрового формирователя, а установочный вход счетчика - третьим входом цифрового формирователя, четвертым.входом которого является второй вход элемента совпадения.

1.ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИШУЛЬСОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащий линию задержки, нормируюищй формирователь, формирователь старт-импульсов, формирователь стоп-импульСов, выход которого подключен к R- входу RS-триггера, преобразователь время-код и элемент совпадения, о тличающийся тем, что, с.целью повышения точности измерений, в него введены адаптивный формирователь, два цифровых формирователя и элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем входные шины соединены с первым входом адап-; тивного формирователя непосредственно и -через линию задержки - с первым входом нормирующего формирователя, второй Бход которого подключен к выходу адаптивного формирователя, а прямой выход - к первым входам первого цифрового формирователя и элемента 2И-ИЛИ-НЕ, инверсный выход нормирующего формирователя соединен с первым входом элемента совпадения, выход которого подключен к первому входу второго цифрового формирователя, второй и третий вхо-. ды которого объединены и соединены с выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ,. прямой выход первого цифрового формирователя через формирователь старт-импульса соединен с S-входом RS-триггера и вторым входом первого цифрового формирователя, третий вход которого подключен к объединенным второму и третьему входам элемента 2И-ШШ-НЕ, к выходу формирователя стоп-импульсов и второму входу адаптивного формирователя, третий вход которого подключен к шине эталонной частоты,и к четвертым вхоi дам первого и второго цифровых формирователей, прямой выход второ(Я го из которых соединен с входом формирователя стоп-импульсов, инверсный выход первого цифрового формирователя соединен с вторым входом элемента совпадения и четвертым входом элемента 2И-ШШ-НЕ, а прямой выход RS-триггера подключен к входу преобразователя время-код,, выход которого является выходной шиной устройст00 ва. со 2. Измеритель по п.1, отлича00 ющийся тем, что адаптивный формирователь содержит компаратор, элемент совпадения, счетчик, преобразователь код-напряжение и д итель напряжения, причем первым вхоч дом адаптивного формирователя является первый вход компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого является третьим входом формирователя, а выход элемента совпадения подключен к счетному входу счетчика, выход которого через

1

Изобретение относится к радиоизмерительной и импульсной технике и может быть использовано в приборах точного измерения длительности импульсов сложной формы, например при аначизе радиолокационных видеоимпульсов и электрокардиограмм

Цель изобретения - повышение точ ности измерений..

На фиг.1 изображена функциональная схема измерителя длительности импульсов сложной формы; на фиг.2 временные диаграммы работы измерителя.

Измеритель длительности импульсов сложной.формы содержит линию 1 задержки, нормирующий формирователь 2, формирователь 3 старт-импулсов, RS-триггер 4, формирователь 5 стоп-импульсов, преобразователь 6 время-код, адаптивный формирователь 7, состоящий из последовательно включенных компаратора 8, элемента 9 совпадения, счетчика 10, преобразователя I1 код-напряжение, делите ля 12 напряжения, первый цифровой формирователь 13, состоящий из последовательно включенных RS-триггера 14,элемента 15совпадения и счечика 16, элемент 17 совпадения ; логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 18, второй цифровой формирователь 19, состоящий из последовательно включенных RS-триггера 20, элемента 21 совпадения и счетчика 22.

Элементы устройства соединены следующим образом. К входной ши

не измерителя подключена линия 1 задержки, выход которой соединен с одним из входов нормирующего формирователя 2, другой вход которого пбдключен к выходу адаптивного формирователя 7, вход которого - один из входов компаратора 8 - также подключен к входной шине измерителя, выход компаратора 8 соединен с одним Из входов элемента 9 совпадения, другой вход которого подключен к пшне эталонной частоты f , а выход к счетному входу счетчика Ю,. к выходу которого подключен преобразователь И код-напряжение,выход которого соединен с другим входом компаратора Вис входом делителя 12 напряжений, выход которого является выходом адаптивного формирователя 7, и соединен с другим входом нормирующего формирователя 2, прямой выход нормируклцего формирователя 2 соединен с входом первого цифрового формирователя 13, с S-входом RS-триггера 14 и с первым входом логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, а инверсньй выход - с одним из входов элемента 17 совпадения, выход RSтриггера 14 соединен с одним иэ входов элемента 15 совпадения, другой вход которого соединен с шиной

эталонной частоты f, , а выход со счетным входом счетчика 16. Прямой выход счетчика 16 первого цифрового формирователя 13 подключен к ,входу формирователя 3 старт-импульсов, а инверсный выход соединен с R-входом RS-триггера 14, с другим входом элемента 17 совпадения и с первым входом логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, выход которого соединен с R-входами RS-триггера 20 и установочным входом счетчика 22 второго цифрового формирователя 19.Счетный вход счетчика 22 подключ к выходу элемента 21 совпадения, один из входов которого соединен с шиной эталонной частоты f , а другой - с выходом RS-триггера 20. Остальные входы логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18 соединены с выходом формирователя 5 стоп-импульсов, вхо которого подключен к выходу счетчика 22 второго цифрового формирователя 19, с R-входами счетчика 10 адаптивного формирователя 7, счетчика 16 первого цифрового формиро- вателя 13 и RS-триггера 4, вход В которого подключен к выходу формирователя 3 старт-импульсов, а выход к входу преобразователя 6 время-код Измеритель длительности импульсов сложной формы работает следующим образом. Измеряемый импульс с длительностью ITy (фиг.2а) подается на линию 1 задержки, где задерживается на время ,,, где Сг,,- максимально возможная длительность измеряемых импульсов. Задержаннь1й импульс с выхода линии 1 задержки поступает на один из входов нормиру ющего формирователя 2 (компаратора) на другой вход которого подается по роговое (опорное) напряжение Unop, вырабатываемое адаптивным формирователем 7 (фиг.2г). При воздействии входного сигнала компаратор 8 перек чается в единичное состояние, так как в первоначальный момент опорное напряжение, поступающее на другой его вход с выхода преобразователя код-напряжение, равно нулю. Единичный сигнал компаратора 8 поступает на элемент 9 совпадения и дает раз решение на прохождение импульсов fj (фиг.26,в) на счетчик 10. В резуль тате напряжение на выходе преобразователя 11 код-напряжение возраст ет и повышается порог срабатывания компаратора 8. Последний устанавли вается в нулевое состояние. Когда уровень входного сигнала превысит новый порог срабатывания, компаратор 8 снова устанавливается в единичное состояние. При этом счетные импульсы f пройдут снова через элемент 9 совпадения на счетчик 10, возрастает напряжение на выходе преобразователя 11 код-напряжение и, следовательно, возрастает порог срабатывания компаратора 8t Эти операции повторяются до тех пор, пока напряжение на выходе преобразователя 11 (опорное напряжение компаратора 8). не достигнет амплитудного значения измеряемого импульса. Таким образом, напряжение на выходе преобразователя 11 код-напряжение отслеживает нарастание входного сигнала до амплитудного значения и с ТОЧНОСТЬЮ , определяемой ценой старшего разряда-преобразователя 11 код-напряжение. Если мгновенные значения напряжений входного сигнала становятся меньше U , то компаратор 8 устанавливается в нулевое состояние и через элемент 9 совпадения импульсы fj не проходят на счетчик 10. Выходное напряжение преобразователя I1 код-напряжение остается равным и„. Если амплитуда какого-либо из последующих выбросов будет больше зафиксированной, то адаптивный формирователь 7 отследит дополни- . тельное приращение сигнала (фиг.2гсплошная линия). В этом проявляются адаптивные свойства формирователя 7 как к амплитуде отдельных выбросов в импульсе сложной формь1у так и к каждому измеряемому импульсу. Напряжение с выхода преобразователя 11 код-напряжение через делитель 12 напряжения подается на нормирующий формирователь 2 в качестве порогового (опорного) (фиг.2г, пунктирная линия). Значение коэффициента деления делителя 12 напряжения в зависимоети от решаемой задачи (от данного уровня измерения) можно изменять регулировкой параметров делителя.На первый вход нормирующего формирователя подается импульс с линии 1 задержки фиг.2д).На выходах нормирующего формирователя 2 вырабатываются импульсы нормированной амплитудой и длительностью фронтов.и срезов, Дпительность импульсов на прямом выходе нормируюшего формирователя 2 определяется временем.

в течение которого импульс в целом или какой-либо его выброс превьшают пороговый (опорный) уровень, напряже ния (фиг.2е), а на инверсном выходе длительность импульсов определяете временем, в течение которого отрицательные выбросы напряжения ниже опорного уровня (фиг.2ж).

Импульсы с прямого выхода нормиругощего формирователя 2 поступают на вход S RS-триггера 14 первого цифрового формирователя 13 ина первый вход логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18. При этом под воздействием фронта -первого импульса RSтриггер 14 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает прохозвдение импульсов fg через элемент 15 совпадения .{фиг.2з) на счетчик 16 до тех пор, пока не произойдет его переполнение, т.е. когда на инверсном выходе счетчика 16 возникает низкий уровень напряжения Положительный перепад напряжения с Прямого выхода счетчика 16 первого цифрового формирователя 13 подается на формирователь 3 стартимпульсов, который формирует из него короткий импульс напряжения (фиг.2к), под действием которого RS-триггер 4 устанавливается в -« единичное состояние, а RS-триггер 14 в нулевое состояние.

Когда счетчик 16 первого-цифрового формирователи 13 не переполнен, на его инверсном выходе действует единичный уровень напряжения, который подается на элемент 17 совпадения .и четвертый вход логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, разрешающий прохождение через них информационных импульсов с выхода нормирующего формрователя 2.При этом положительные импульсы с прямого выхода нормирующего формирователя 2 проходят через первый вход логического элемента ги-ИЛИ-НЕ 18,. под действием которых RS-триггер 20 и счетчик 22 устанавливаются в нулевое состояние. Импульсы с инверсного выхода нормирующего формирователя 2 проходят чере элемент 17 совпадения-и устанавливают RS-триггер 20 второго цифрового формирователя 1-9 в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода этог триггера дает разрешение на прохождение через элемент 21 -совпадения счетных импульсов Г (фиг.2и) на счетчик 22, Полный цикл счета (до переполнения) этого счетчика происходит только тогда, когда RSтриггер 20 запускается через элемен 17 положительным перепадом напряжения, снимаемого с инверсного выхода нормирующего формирователя 2, соответствующим срезу измеряемого импульса на уровне порога.

При :переполнении i счетчика 22 на его прямом выходе возникает единичный сигнал, который подается на формирователь 5 стоп-импульсов, вырабатывающий короткий импульс напряжения (фиг.2и), под действием которого счетчики 10 и 16 и выходной RS-тригер 4 устанавливаются в нулевое (исходное) состояние.Кроме того, выходной импульс с выхода формирователя 5через второй и третий входы логического элемента 2И-ИЖ-НЕ 18 подается на установочные входы RS-триггера 20 и счетчика 22 и устанавливает их в исходное состояние. Таким образом, на выходе RS-триггера 4 вырабатывается нормированный по амплитуде и длительности фронтов импульс напржения (фиг.2м):, длительность которого равна длительности измеряемого импульса сложной формы на уровне Uj, KUf , где К - коэффициент деления делителя 12 напряжения (фиг.2). Этот импульс подается на преобразователь 6 время-код.

Кроме того, введение в состав измерителя элемента 17 совпадения и логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18 исключает возникновение на выходе основного триггера 4 помеховых импульсов и, следовательно, ложные результаты измерения.

б1.од

-

в

01

f -М в 1 -1