Устройство для измерения временного положения и длительности импульса Советский патент 1985 года по МПК G04F10/04 

;о :о

Л

Л

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА по авт.св. Р 924655, о .тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены третий и четвертый элементы совпадения, два генератора опорных импульсов и фильтр. выход которого подключен к дополнительному входу симметрирующего каскада, а первый и второй входы соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов совпадения , первые входы которых объединены и соединены с входной шиной устройства, выход первого генератора полустробов через первый генератор опорных импульсов подключен к второму входу третьего элемента совпадения, выход второго блока переменной задержки через второй генератор опорных импульсов подключен к входу второго генератора полустробов и к второму входу четвертого элемента совсл падения.

иг. / Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в радиотехнических установках раз личного назначения, в частности в электроизмерительной технике, в тел визионных системах определения параметров объектов и устройствах распо навания образов. Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в условиях изменения амплитуд ды, формы и крутизны входных импульсов. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения временного положения и длительности им пульса; на фиг. 2 - дискриминационная характеристика суммарного детек тора; на фиг. 3 - временные диаграм мы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит элементы 1-4 совпадения, дифференциальный детектор 5, генераторы 6 и 7 полустробов суммарный детектор 8, симметрирую- дий каскад 9, блоки 10 и 11 управле ния, генераторы 12 и 13 опорных импульсов , блоки 14 и 15 переменной задержки, фильтр 16. Причем входная шина соединена с первыми входами элементов 1-4, вьгход элемента 1 совпадения подключен к первым входам дифференциального 5 и суммарного 8 детекторов, выход эле 2 совпадения соединен с вторыми входами детекторов 5 и 8, вьЬсод суммарного детектора 8 подключен к первому входу симметрирующего каскада, второй вход которого соединен с выходом фильтра 16, а выход через блок I1 управления подключен к вто- .рой выходной шине устройства и первому входу блока 15 переменной задержки, второй вход которого подклю чен к выходу генератора 6 полустро- ба, второму входу элемента 1 совпадения и входу генератора 12 опорных импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента 3 совпадения, выход которого подключен к первому входу фильтра 16, второй вхо которого соединен с выходом элемента 4 совпадения, выход дифференциаль ного детектора 5 через блок 10 управ ления подключен к первой выходной шине устройства и первому входу блока 14 переменной задержки, второй вход которого соединен с 111иной тактовых импульсов, а выход - к входу генератора 6 полустробов, выход блока переменной задержки через генератор 13 опорных импульсов подключен к второму входу элемента 4 совпадения непосредственно и к второму входу элемента 2 совпадения через генератор 7 полустробов. Устройство работает следующим образом. На первые входы элементов I и 2 совпадения подается измеряемый видеоимпульс (фиг. 3 б), следующий, как и тактовые синхроимпульсы (фиг. За) с периодом повторения Т, а на вторые входы элементов 1 и 2 - соответственно первый (фиг. Зв) и второй (фиг. Зг) полустробы с генераторов 6 и 7 полустробов. На выходах элементов 1 и 2 совпадения выделяются импульсы совпадения с ц (фиг.Зд) и €ц (фиг. Зе) измеряемого видеоимпульса с первым и вторым полустробами, которые поступают на входы дифференциального 5 и суммарного 8 детекторов, где вырабатываются постоянные напряжения Uj (фиг. Зж) и и„ (фиг. Зз), пропорциональные амплитуде и длительности импульсов совпадения и о, . На выходе .дифференциального детектора 5 имеет место напряжение U Uj - Ujj (фиг. Зи), которое поступает на вход блока 10 управления. На выходе суммарного детектора 8 имеет место напряжение Uj + Ujj (фиг. 3л). Дискриминационная характеристика суммарного детектора приведена на фиг. 2 пунктирной линией. Сигнал ошибки U. на выходе детектора 8 измеряется при фиксированном положении первого полустроба, когда измеряемьй импульс делит его своим фронтом на две равные части, т.е. Uj и. Напряжение и,, равно выходному напряжению детектора 8 при полном совпадении одного полустроба с измеряемым импульсом. Для обеспечения нечетной симметрии дискриминационной характеристики из суммы iTj + + Ujj необхЬдимо вычесть U,. U. В этом случае дискриминационная характеристика приобретает вид, показанный на фиг. 2 сплошной линией. При отсутствии совпадения второго полустроба с измеряемым импульсом vi m o-Vlf - -u.-aUm . a при полном совпадении второго полу строба ( В случае, когда спад измеряемого им пульса делит и второй полустроб по полам, напряжение UcoiUm4lJ--U,, При изменении амплитуды или крутизны фронтов измеряемого импульса суммарное напряжение Ug- Uj + Ujj изменится, а компенсирующее напряже ние Uv останется постоянным. Это ° II 1 вызовет смещение нуля дискриминационной характеристики и, как следствие, возникновение дополнительных ошибок. Чтобы избежать этого, необходимо изменять Uj- таким образом, чтобы всегда имело место равенство o Напряжение U.; вырабатывается с помощью двух опорных импульсов (фиг. 3м,н), которые поступают на вторые входы элементов совпадения 3 и 4, на первые входы которых приходи измеряемый импульс (Зб). С выходов элементов 3 и 4 совпадения импульсы совпадения (фиг. Зо,п) поступают на фильтр 16, где вырабатываются постоянные напряжения Цц и U)v (фиг.Зр, с - соответственно). Эти напряжения суммируются (фиг. 3т) и результирую- щее напряжение U U|,| + и IV сгла живается (ЗУ). Длительность опорных выбрана таким импульсов OPJ. и образом, что при полном совпадении обоих опорных импульсов с измеряемым импульсом, результирующее сглаженное напряжение будет равно 1 U-.. о2 .С выхода фильтра 16 напряжение 1 поступает на симметрирующий каскад 9 В симметрирующем каскаде 9 происходит вычитание IL- из tV U, С выхода симметрирующего каскада 9 иу(фиг. напряжение LJ Uj + Зф) подается на вход блока И управления. Блоки 10 и 11 управления вырабатывают напряжения Ug(фиг.Зк) :и , (фиг. Зх), пропорциональные л 903 554 соответственно первому временному эапаздьюанию первого полустроба относительно тактового нмпульса и временному рассогласованию между первым и вторым полустробами, сопровождающими фронт и спад измеряемого импульса, т.е. пропорциональное длительности импульса. Напряжения вь)1 и оц.новременно управляют блоками 14 и 15 переменной задержки. Блок 14 переменной задержки соетоит из генератора пилообразного напряжения и компаратора. Тактовые им пульсы (За) являются задающими для генератора пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение подается на компаратор, на второй вход которого поступает управляющее напряжение Bbix г момент совпадения их амплитуд на выходе компаратора формируется перепад напряжения. Этот перепад напряжения поступает на первый генератор 6 полустробов, где дифференцируется и положительным продифференцированным импульсом запускается элемент формирования полустроба (это может быть ждущий мультивибратор). С выхода первого генератора 6 полустроба сформированный первый по- лустроб подается на второй вход элемента I совпадения и на генератор 12 опорных импульсов, где он инвертируется, дифференцируется и запускает элемент формирования опорных импульсов. С выхода генератора 12 опорных импульсов первый опорный импульс подается на элемент 3 совпадения. Формирование вторых полустроба и опорного импульса происходи аналогично, за исключением того, что задающим импульсом для генератора пилообразного напряжения является первый полустроб и первьм формируется второй опорный импульс, а затем второй полустроб. Таким образом, происходит постонное отслеживание первым полустро- ° Фронта, а вторым - спада измеяемого импульса. При отсутствии совпадения полутроба хотя бы одного из генератоов 6 и 7 с измеряемым импульсом истема оказывается разомкнутой по ходному воздействию. Для ее замыания необходимо предварительное аведение установкой начальных условий блоков 10 и II, причем достаточно совместить один полустроб с измеряемым импульсом, полустробы автоматически захватят фронт и спад

Фиг.г

измеряемого импульса. Выходные напряжения Uj,, J и Ug „ несут информацию о запаздывании измеряемого импульса и о его длительности. I lUffMfl rl