Устройство для измерения времени задержки переключения элементов Советский патент 1988 года по МПК G04F10/00 

Спектр импульсного сигнала F найдем, используя теорему о сдвиге колебаний

во времени

Sn,

S(e

-J c9e.i g-JfJ -cSe.i

где S,

- qneKTp импульсной последовательности Fj ,. 35 длительностью импульса

периодом 2т и

амплитудой А;

30

)

35

где А - амплитуда импульсов; Тц -- длительность импульсов; TO - период импульсного сигнала; - временной сдвиг между сигналами в двух каналах устройства . В спектре SQ присутствуют сосГтавляющие А.

с частотами -5-п, где

п 1, 3, 5.., , амплитуды которых пропорциональны глубине модуляции

Изобретение может быть использовано для измерения малых величин времени задержки. Цель изобретения - расширение номенклатуры исследуемых объектов. Устройство содержит задающий генератор 1, триггер 2, элементы И-НЕ 3 и 4, неинвертирующкй элемент Ь, элемент НЕ 8, элемент ИЛИ 10, формирователь 11 импульсов стандартной длительности и амплитуды. Введение блока 5 коммутации, инвертирующего элемента 7, элемента НЕ 9 и селективного измерителя 12 напряжения позволяет преобразовать импульсный сигнал в сигнал с черезпериодной временной модуляцией с последуюш.им измерением амплитуды составляющей спектра , обусловленной временем задержки переключения в исследуемом элементе. Использование технического решения позволяет получить технико-экономический эффект, заключающийся в возможности измерения малых времен задержки переключения элементов - до десятка пи косекунд. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с S

Т -0

Cf S м. 4- -

СОВ.1 9 Т Си t- 436.1 Y - 2

-величина сдвига импульса вправо длительностью Г, ;

-величина сдвига импульса влево длительностью б ;

-дискретная частота.

Спектр 5, имеет вид

учитывая, что Т « Т

„ At 2АС „ FO ST ;;;- + Ц n;;;-cos2im-t.

i n. l -

(3)

Подставляя значения S jTcSe. .г 9 W в вьфажение (2) , получим

(-- + Т l-o

2АТ „ т- cos2i,n-t)

n 1 - - д

(6)

Для индексов п, близких значению

т

скважности Q , выражение (6) уп- 11

45

рощается:

па

1:(7)

50 причем

0 9Т

+ С t t.

где t

9Т4

5

ю

-эта

время задержки переключения эталонного элемента 8 из состояния О в состояние

время задержки переключения эталонного элемента 9

из СОСТОЯНИЯ j J;

яние At - разность задержек нереклю

чеиия элементов 3 и Д, Подставляя значение С в (7), получим

(I- д f -;- t Т ,

О

с

выводе формирователя 1 1 с помо щью селективного измерителя 12 нап-- ряжения измеряют амплитуду/ А,д составляющей спектра вьгко/ чого сигнала о

Для измерения времени задержки пе реключения {сследуемого неинвертирую щего элемента 6 из состояния 1 в состояние о tv, замыкают контакты переключателей 13 и 15 блока З, размыкают Контакты переключателя 1А,, все остальные переключатели находятся в положении, показанном на чертс-- же В этом случае исследуемый неин- вертнругощий элемент 6 оказывается подключенным между элементом И-НЕ 3 и элементом НЕ 8. Амплитуда А(.| составляющей спектра выходного сигнала, обусловленная наличием разного времени распространения сигнала в двух каналах, равна

A: |( -f tr;.. t-,.c).(9)

О

« Величина времени задержки t .,., an ределяется выражением, полученным путем вычитания выражения (8) из (9);

(О

о AJ, - АиП --, -хн -

(10)

. W

Амплитуда А , составляющей спектра измеряется селективным измерителем 12 напряжения на выходе формирователя 1 1 ,

Для измерения времени задержки переключения исследуемого неинвертирующего элемента 6 из состояния О в состояние (,) зш-4ыкают контакты переключателей 21 и 22 блока 5 и размыкают контакты переключателя 20,,. все остальные переключатели находятся в положении, показанном на чертеже. Исследуемый элемент 6 оказьшается подключенным между элементом КЕ 8 и элементом НЕ 9. В этом случае

АИ - AnQ

2А

Т,

(11)

Для измерения времени задержки перек.тн-пчения исследуемого инвертируОft

:oi ii-4-o -. ;- 1г ;;та 7 из состояния О в

и , и°t

co(:TC BHfte I времени задержки ,

яамыкаю 1 контакты переключателей 16 и 18 блока 5 и размыкают контакты пере к.лючателей 17 и 19, все остальные г епрчлк чатели находятся Б положении, iroKaaatiHOM на чертеже, Исследуемьш яичеиткрующий элемент 7 оказывается включеннытч между элементом И-НЕ 3 и з.11й1чентом НЕ 9 вьтесто элемента НЕ 8. Амплитуда составляющей спектра в этом случае определяется выражением

-iA ,. - - (±tt

t:.,).,(12)

Величина времени задержки t,tt, определяется выра;кениен:, полученным нутем вычитания выражения (8) из (12):

Т„ + t

9Ti

(13)

5

Для измepe ;:ия времени задержки переключения исследуемого инвертирующего элемента 7 из состояния Г в состояние О (t-,) замыкают кон- такть;; переключателей 23 и 25 блока 5 и размыкают контакты переключателей 24 и 26, все остальные переключатели находятся в положении, показанном на чертеже. Исследз змый инвертирующий элемент 7 оказывается включенным мевду элементом НЕ 8 и элементом ИЛИ 10 вместо элемента НЕ 9,. Е этом случае

,. .

2 А

10

9Т(14)

Фор н У Л а изо

р е т е н и я

0

1 :, Устройство для измерения времени задержки переключения элементов, содержащее задающий генератор, выход которого соединен со счетным входом триггера и первыми входами первого I-I второго элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с прямьм и инвертированным выходами триггера,, неинвертт-фу- ющий элементS первый элемент НЕ элемент ЕПИ, выход которого соединен с входом формирователя импульсов стандартной длительности и амплитуды, отличаю щ е е с я ген, что,, с целью расширения номенклатуры исследуемьж объектов, в него

введены блок коммутации, второй элемент НЕ, инвертирующий элемент и селективный измеритель напряжения, при этом выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом блока коммутации, второй и третий входы которого соединены соответственно с входом и выходом неинвертирующего элемента, четвертый и пятый входы - соответственно с входом и выходом инвертирующего элемента, шестой, седьмой, восьмой и девятый входы блока коммутации соединены с входами и выходами первого и второго элементов НЕ соответственно, а выход блока коммутации соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, выход формирователя импульсов стандартной длительности и амплитуды соединен с входом селективного измерителя напряжения.

являются соответственно шестым и

второй контакт двенадцатого и пер контакт четьфнадцатого переключат лей являются соответственно восьм и девятым входами блока коммутаци второй контакт четырнадцатого пер ключателя соединен с вторым конта том тринадцатого переключателя, к торый является выходом блока комм тации.

9А200.8

чателя, второй контакт которого соединен с первьми контактами шестого, седьмого и восьмого переключателей, второй контакт которого соединен с первыми контактами одиннадцатого,, двенадцатого и десятого переключателей, второй контакт которого, являющийся третьим входом блока коммута Q ции, соединен с первым контактом третьего переключателя, второй контакт которого соединен с вторым контактом второго и первъми контактами пятого и четвертого переключателей,

с второй контакт которого, являющийся четвертым входом блока коммутации, соединен с вторым контактом одиннадцатого переключателя, второй контакт шестого переключателя, являю20 щийся пятым входом блока коммутации соединен с вторым контактом одиннадцатого переключателя, вторые контакты пятого и седьмого переключателей

седьмым входами блока кoм yтaции,

второй контакт двенадцатого и первьй контакт четьфнадцатого переключателей являются соответственно восьмым и девятым входами блока коммутации, второй контакт четырнадцатого переключателя соединен с вторым контактом тринадцатого переключателя, который является выходом блока коммутации.