Преобразователь временной интервал-амплитуда напряжения Советский патент 1986 года по МПК H03M1/54 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в экспериментальной физике и технике, лазерной дально- метрии и радиолокации.Цель изобретения - повышение точности преобразования.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя временной интервал-амплитуда напряжения; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая принцип его работы.

Преобразователь содержит входные шины Старт 1 и Стоп 2, первую 3 и вторую 4 задержки, дискриминатор 5 нижнего уровня, первый 6 и второй 7 дискриминаторы верхнего уровня, аналоговое запоминающее устройство 8, первый 9, второй 10 и третий 11 пре- образователи интервала времени в амплитуду напряжения, аналоговьй сум- .матор 12 и выходную шину 13.

Преобразователь работает следующим образом.

Старт-импульс, задающий начало измеряемого временного интервала, поступает на вход первого преобра- зователяг 9 интервала времени в амплитуду напряжения и запускает его. По стоп-сигналу при помощи дискриминатора 5 нижнего уровня формируется стандартизованный импульс, соответствующий окончанию физического процесса, который поступает на вход упомянутого преобразователя 9. Временной интервал, заключенный между импульсом Старт и входным сигналом дискриминатора 5 нижнего уровня, трансформируется в амплитудный эквивалент блоком 9. Полученная оценка отличается от истинного значения измеряемого временного интервала Т на величину Л , так как Т„, + Л (фиг. 2), где & .- погрешность временной привязки стоп-сигналов, вносимая дискриминатором 5 нижнего уровня. Для снижения упомянутой пог- рещности Л формируется корректирующее напряжение U ,.равное или близкое значению л , с помощью преобразователей 10 и 11 интервал времени - амплитуда напряжения, дискриминаторо 6 и 7 верхнего уровня (с управляемыми уровнями срабатьгеания), аналогового запоминающего устройства 8 и линии 4 задержки. Значение V вы- рабатьгоается путем преобразования в амплитуду Временного интервала to

S

0

5

0

5

t );, где - временной интервал, ограниченный выходными сигналами дискриминатора 5 нижнего уровня и дискриминатора 6 (фиг. 2), a. временной интервал, ограниченный выходными сигналами дискриминаторов 6 и 7, причем выходной сигнал дискриминатора 6 задерживается на время €, , определяемое электрической длиной линии-4 задержки (фиг. 2).

Моменты срабатывания t и tj упомянутых дискриминаторов 6 и 7 при поступлении иа их вход импульса Стоп определяются величиной выходного Напряжения аналогового запоминающего устройства (АЗУ) 8, с помощью которого анализируется амплитудное значение регистрируемых стоп- сигналов. Подаваемое с выхода. 8 напряжение на управляющие входы дискриминаторов 6 и 7 предварительно ослабляется в К, и К раз соответственно за счет разветвления выходного сигнала обычного АЗУ с разными коэффициентами передачи, причем

:: t - или В, .i 6 , где fi, - ; «

1

К/ . .

Окончательный результат измерений регистрируемого временного интервала Т формируется с помощью аналогового сумматора 12 с учетом UK по формуле ,„И,+-Ь,Т,- &Н,, +t,, , :

40

где ,u; , , .откуда . ,

7

при условии

2t, - -fc,

Г

й iicr гдег, const

Для экспоненциально нарастающих сигналов вида t/C

U(t) а(1 -})

где а и Сц - соответственно амплитуда и длительность фронта нарастания стоп-сиг- - нала,

условие 2t4 t трансформируется к виду

(а„-(,+ 0. с;,.еп(ао(

или

|Ьг-2р. + а„ рЬ а„-Ы.7

Таким образом, задавая значения коэффициентов /3, и /3, в соответстВИИ с полученным выражением, будет выполняться условие полной компенсации погрешности фиксации стоп-сигналов, обусловленной флуктуациями параметров последних. Выполнить указан ное требование для /4, и |5 на прак тике не представляет труда.

Предлагаемый преобразователь время-амплитуда позволяет существенно увеличить точность преобразования временных интервалов (почти в 8 раз) по сравнению с известным в эквива- лертных диапа:зонах изменения параметров стоп-сигналов за счет практически полной компенсации погрешности привязки последних.

В условиях эксперимента, когда не всегда удается точно описать анали- тичрски формулу регистрируемых сигналов, соответствующие параметры (Р Pj задаются на основе экспериментальных данных.

/

Формул.а изобретения

Преобразователь временной интервал - амплитуда напряжения, содержащий дискриминатор нижнего уровня, вход которого через первую линию задержки соединен с входной шиной CTOJT, а выход подключен к первым входам первого и второго преобразователя интервала времени в амплитуду - напряжения, второй вход первого из которых является входной шиной

5

Ю

Старт, а пторой вход второго преобразователя интервала времени п амплитуду напряжения подключен к выходу дискриминатора верхнего уровтгя, первый вход которого подключен к выходу первой линии задержки, а выходы первого и второго преобразователей интервала времени в амплитуду напряжения соединены с соответствующими входами аналогового сумматора, выход которого является выходной ти- ной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены аналого вое запоминающее устройство, третий преобразователь интервала времени в амплитуду напряжения, вторая линия задержки и второй дискриминатор верхнего уровня, первый вход которого соединен с выходом первой линии за- : держки, второй вход - с первым иыхо- дом аналогового запоминающего устройства, второй выход которого подключен к второму входу первого дискриминатора верхнего уровня, а вход соединен с входной шиной Стоп, а выход второго дискриминатора верхнего уровня подключен к первому входу третьего преобразователя интервА- ла времени в амплитуду напряжения, второй вход которого через вторую линию задержки соединен с выходом первого дискрим1П1атора верхнего уровня, а выход подключен к третьему

35 входу аналогового сумматора.

20

25

30

Тизн Тист

Е едактор М. Петрова Заказ 6760/57

Техред Л.Олейиик

Тираж 816 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ Раушская наб,, д.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектиая, 4

Корректор А.Ипькн Подписное