Устройство для измерения длительности импульсов Советский патент 1987 года по МПК G04F10/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении длительности импульсов непрямоугольной формы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет устранения недостоверности результата измерений длительности импульсов непрямоугольной формы на заданном уровне для случаев, когда длительность фронта измеряемого импульса превышает максимально выбранную величину задержки в линии.

На фиг,1 приведена блок-схема устройства для измерения длительности импульсов; на фиг.2 - блок-схема дешифратора, входящего в состав данного устройства.

Устройство содержит стробируемый блок 1 выборки и хранения, формирователь 2 строба, линии 3, 4 и 5 задержки, коммутатор 6, стробируемые блоки 7 и 8 сравнения, дешифратор 9, пиковый детектор 10, формирователь 11 импульсов опроса, элемент 12 задержки, делитель 13 напряжения, пороговый блок 14, преобразователь 15 время-код, ключ 16, индикатор 17. Дешифратор 9 содержит триггер с раздельной установкой 18, счетчик 19, дешифратор 20 запрещенных состояний счетчика, дешифратор 21 разрешенных

элемент 22 совсостояний сче.тчика, падения.

При построении делителя можно использовать делитель на резисторах, при построении преобразователя время код - схемы современных частотомеров при построении ключа, триггеров - элементы интегральной схемотехники.

Устройство работает следующим образом.

По команде (шина Пуск) осуществляется первоначальная установка дешифратора. Измеряемый сигнал (шина Вход) поступает на входы блока 1 выборки и хранения и входы линий 3, 4,и 5 задержки. Сигналы с выходов линий задержки коммутируются с помощью коммутатора 6 и поступают на входы формирователей строба выборки 2 и импульса опроса 11, а также на входы пикового детектора и порогового устройства. При превьппении порога чувствительности формирователь 2 строба выборки формирует по фронту из входного задержанного сигнала строб,задержанный относительно нача1

-,

352448 . 2

ла измеряемого сигнала на время, равное величине задержки соответствующей линии. В блоке выборки и хранения осуществляется запоминание урон- ня сигнала в момент действия CTpio6a. Если строб находится на интервале фронта измеряемого импульса, когда- идет нарастание его амплитуды, то на

0 делитель поступает напряжение, меньшее по амплитуде, и, следовательно, для порогового блока 14, формирующего измеряемый временной интервал, будет установлен порог, отличающийся

15 от заданного (по отношению к амплитуде импульса).

Блоки 7 и 8 сравнения обеспечивают сравнение напряжения с выхода блока 1 и с выхода пикового детекто20 ра 10, подключенного к выходу коммутатора .6. Сравнение напряжений осуществляется в момент действия импульса опроса, который формируется в момент окончания измеряемого импульса

25 на выходе коммутатора с помощью формирователя 11 импульса опроса и подается на стробируемый вход блоков 7 и. 8 сравнения.

Состояние блоков сравнения де30 шифрируется с помощью дешифратора 9. Последний используется для управления коммутатором 6 и ключом 16, Первоначальное состояние дешифратора 9,. устанавливаемое по команде извне

2g (шина Пуск), таково, что коммутатор 6 подключает линию с наименьшей (из имеющихся в устройстве) величиной задержки. Формирователь строба выборки работает по фронту сигнала

40 на выходе коммутатора. Если напряжение (И„,) с выхода детектора 10 превьш ает напряжение ( ) с выхода блока 1 выборки и хранения, следовательно, напряжение формируется

45 на интервале фронта импульса, когда амплитуда сигнала нарастает. В этом случае на выходе блока 1 сравнения (блока выявления неравенства И ) формируется импульс, перек-;

gQ лючающий счетчик 19 дешифратора 9 в

55

новое состояние, благодаря чему и осуществляется подключение с помощью коммутатора 6 другой линии задержки. Если имеется равенство И g,. И , то это отмечается блоком 8 сравнения (блоком выявления равенства), а триггер 18 дешифратора формирует сигнал разрешения для ключа 16, обеспечивая тем самым передачу информации на индикатор 17, С выхода формирователя 1 импульс опроса через элемент 12 задержки поступает на входы Сброс блока выборки и хранения и пикового детектора, обеспечивая их установку в исходное состояние.

По команде Пуск устанавливаются в исходное состояние триггер 18 и счетчик 19 дешифратора 9. При появлении на выходе блока 8 сравнения (схемы выявления равенства Ис. Ипик) импульса триггер 18 переходит в единичное состояние и сигнал 1 через элемент 22 совпадения поступае на разрешающий вход ключа 16. При появлении на выходе блока 7 сравнени (блока выявления неравенства И сто- Ипик) импульса счетчик 19 переходи в следующее состояние, что отмечается на выходах дешифратора 21 раэре- шенных состояний. Выходы дешифратора

21разрешенных состояний являются управляющими выходами для коммутатор

6. С появлением на выходе блока 7 сравнения каждого следующего импуль- са счетчик 19 последовательно переходит в новое состояние, что отмечается дешифратором 21 разрешенных состояний, при этом на соответствующем выходе дешифратора 21 появляется 1., Количество состояний счетчика определяется количеством линий задержки. Если длительность фронта измеряемого импульса превышает величину задержки любой из линий, то сче чик переходит в состояние запрещенных значений, превьшающих количество линий задержки, что отмечается дешифратором 20 запрещенных значений, состояние которого управляет схемой

22совпадения. При появлении запрещенных состояний на выходе дешифратора 20 запрещенных значений появляется О. Установка требуемого относительного уровня измерения произ- водится с помощью делителя 13.

Таким образом, обеспечивая автоматическую установку величины задержки момента выборки для блока выборки и хранения путем выбора линин задерж ки, можно измерять длительности импульсов непрямоугольной формы с достаточной точностью и исключить недопустимые погрешности, если длительность фронта импульса больше величи- ны задержки линии.

Формула изобретени

Устройство для измерения длительности импульсов, содержащее строби- руемый блок выборки и хранения, формирователь строба выборки, первую линию задержки, делитель напряжения и пороговый блок, информационный вход стробируемого блока выборки и хранения и вход первой линии задержки объединены и являются входом устройства, выход формирователя строба выборки подключен к стробирующему входу блока выборки и хранения, выход которого соединен с входом делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены вторая и треть линии задержки, два стробируемых блока сравнения, дешифратор, коммутатор, пиковый детектор, формирователь импульсов опроса, элемент задерки, преобразователь время - код, ключ и индикатор, при зтом входы второй и третьей линий задержки подклю- чены к входу устройства, а выходы всех линий задержки через коммутатор соединены с входами формирователя строба выборки, пикового детектора, формирователя импульсов опроса и первым входом порогового блока, второй вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход соединен с преобразователем время - код, выход формирователя импульсов опроса соединен со стробируемыми входами блоков сравнения непосредственно и через элемент задержки с входами сброса пикового детектора и стробируемого блока выборки и хранения, выход которого подключен к первым входам блоков сравнения, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифратора, установочный вход которого подсоединен к шине Пуск, а управляющие выходы соединены с управляющими входами коммутатора, при этом разрешающий выход дешифратора соединен с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу преобразователя время - код, а выход ключа соединен с выходом индикатора, выход пикового детектора подключен к вторым входам первого и второго блоков сравнения.

Редактор М.Андрушенко

Составитель И.Козлов

Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Заказ 556.4/47Тираж-371 о Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

фиг. 2

Устройство для измерения длительности импульсов содержит блок (Б) 1 выборки и хранения формирователь 2 строба, линии 3-5 задержки, коммутатор 6, стробируемые Б 7 и 8 сравнения, дешифратор 9, пиковый детектор 10, формирователь 11 импульсов опроса, элемент 12 задержки, делитель 13 напряжения, пороговый Б 14, преобразователь 15 время - код, ключ 16, индикатор 17, Изобретение расширяет функциональные возможности устройства за счет возможности устранения недостоверности результата измерения длительности импульсов непрямоугольный формы на заданном уровне для случаев, когда длительность фронта измеряемого импульса превышает максимально выбранную величину задержки в линии, 2 ил. с (Л . ри8.1