Устройство для измерения флуктуаций фронта видеоимпульса Советский патент 1988 года по МПК G01R29/02 

со со (

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для измерения временных флуктуации импульса, и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для динамических испытаний электровакуумных приборрв сверхвысоких частот. Изобретение позволяет повысить скорость вьшолняемых измерений. Устройство содержит видеоусилитель 1, генератор 2 опорных импульсов, программный счетчик 3, блок 4 отображения информации, осциллограф 5, линии 6 и 9 задержки, переключатель 7 режимов работы, блок 8 вычисления характеристик флуктуации , элемент 10 совпадения, амплитудный дискриминатор 11 и счетчик 12 импульсов. Информация, зафиксированная в счетчике 12 импульсов, поступает на блок 4 отображения информации непосредственно и через блок 8 вычисления характеристик флуктуации. Этот блок осуществляет расчет таких характеристик, как среднеквадратичное, среднеарифметическое и пиковое значения. Расчет производится по известным математическим формулам. 3 ил. (С W с:

оо

00

№ ./

Изобретение относится к импульсной технике, точнее к устройствам для измерения временньк флуктуации импульса, и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для динамт-тческих испытаний эвп свч.

Цель изобретения - увеличение скорости измерений,

На фиг. 1 изображена структурна.я схема устройства; на фиг. 2 .и 3 - ос- циллограммы напряжений в характерных точках схемы.

Устройство СОСТОИТ ИЗ видеоусили- j теля 1, генератора 2 опорных импуль- сов, программного счетчика 3, блока 4 отображения информации, осциллографа 5, первой линии 6 задержки, переключателя 7 режимов работы, блока 8 20 вычисления характеристик флуктуации,, второй линии 9 задержки, элемента 10 совпадения, амплитудного дискриминатора 11 , счетчика 12 импульсов, при-- чем выход видеоусилителя 1 соединен 25 с первым входом осциллографа 5 и входом второй линии 9 задержки, первьй выход генератора 2 опорных нкпульсов соединен с вторым входом осциллографа 5 и первым входом первой линии 6 Q задержки, а его второй выход - с входом программного счетчика 3, выход ; программного счетчика 3 подключен к входу переключателя 7 режимов работы, первый выход которого соединен с входом счетчика 12 импульсов, а вто рой выход - с BTopbtt-i входом первой линии 6 задержки, группа выходов первой линии 6 задержки соединена с группой входов элемента 10 совпадения, вход которой соединен с выходом вто- рой линии 9 задержки, группа выходов элемента 10 совпадения соединена с группой входов амплитудного дискриминатора 11, группа выходов которого соединена с группой входов счетчика 12 импульсов, группа выходов счетчика 12 импульсов соединена с первой группой входов блока 4 отображения информации и с группой входов блока 8 вычисления характеристик флуктуа ций, группа выходов которого соединена с второй группой входов блока 4 отображения информации, в ход видеоусилителя является входом исследуемо- го импульса устройства, вход генера- тора 2 является входом пускового импульса устройства. Видеоусилитель 1, первая 6 и вторая 9 линии задержки

35

40

45

50

д

0 5 Q

5

0

5

0

вьшолнены широкополосными, а коэффициент передачи видеоусилителя может регулироваться. Генератор 2 опорных импульсов вьфабатывает выходной импульс с пренебрежимо малыми временными флуктуациями и регулируемой длительностью. Первая линия 6 задержки выполнена дискретной, состоящей из п последовательно соединенных прецизионных элементов задержки с отводами, и обеспечивает полное перекрытие всего диапазона флуктуации (фиг, 2). Вторая линия 9 задержки выполнена на постоянное время задержки, превыщающее минимальную величину длительности генератора 2 опорных импульсов. Элемент 10 совпадения и счетчик 12 импульсов выполнены в виде п одинаковых sneMCHTqa совпадений и счетчиков импульсовS а амплитудный дискриминатор 11 - в виде п одинаковых амплитудных дискриминаторов с регулируемым порогом срабатывания и высокой разрешающей способностью.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый импульс усиливается видеоусилителем 1 и подается через вторую линию 9 задержки на общий вход элемента 10 совпадения. Пусковой импульс напряжения запускает генератор 2 опорных импульсов, вырабатывающий выходной импульс, который поступает на первый вход первой линии 6 задержки. В режиме настройки с помощью переключателя 7 режимов работы все элементы первой линии 6 задержки закорочены и обеспечивают прямое поступление выходного импульса генератора 2 опорных импульсов одновременно на все входы элемента 10 совпадения, а

.управляющий выход программного счетчика 3 отключен от входа счетчика 12 импульсов, что обеспечивает непрерывный режим работы последнего, С помощью осциллографа 5, на входы которого подается одновременно исследуемый и опорньш импульсы, добиваютсяS регулируя коэффициент передачи видеоусилителя 1, равенства амплитуд импульсов, поступающих на входы первой 6 и второй 9 линий задержки, что необходимо для нормальной работы их и элемента 10 совпадения. Длительность выходного импульса генератора 2 регулируют, увеличивая ее до тех пор, пока спад опорного импульса не

:будет совмещен во времени с фронтом

3139608

исследуемого импульса (фиг. 2), при этом на всех выходах элемента 10 совпадения образуются треугольные импульсы, амплитуда которых пропорциональна величине временных флуктуации фронта исследуемого импульса. Эти импульсы поступают на входы п-каналь- ного амплитудного дискриминатора

11, порог срабатьшания каждого из IQ флуктуации осуществляет расчет сле20 5с

которых устанавливается примерно равным 50% амплитуды импульса генератора 2, а значит, и амплитуды усиленного исследуемого импульса. Всякий раз, когда амплитуда треугольного импуль- формулам: са превышает этот уровень, на выхо- дах амплитудного дискриминатора образуются счетные импульсы, которые поступают на счетные входы п-каналь- ного счетчика 12 импульсов и фиксируются им, В режиме настройки длительность выходного импульса генератора 2 устанавливают такой, чтобы все счетчики импульсов, входящие в счетчик 12, находились на пороге ера-25 батывания.

В режиме измерения флуктуации фронта импульса переключатель 7 режимов работы устанавливается в положение, в котором выходные импульсы гене-.д ратора 2 поступают на входы элемен- .та 10 совпадения с некоторой задержкой, причем на первый вход поступает импульс с задержкой 4f, , на второй - на третий

дующих характеристик: среднеарифметическое и среднеквадратическое значения, размах (пиковое значение). Расчет производится по известным

- ..,,m

X.

m, + mj +...+ m,,

...jLii 5il5im

+ m j +. . .+ т„

где X ч,

X , X ...X „

X.

-среднее арифметическое значение,

-среднее квадратическое значение,

-частичные интервалы длины, причем

.,.

и т.д. (фиг. 3). При этом /5 п - 5 оф

в этом случае обеспечивается полное перекрытие всего диапазона флуктуации. В указанном режиме на первом выходе элемента 10 совпадения амплитуда треугольных импульсов будет превосходить И ,-когда длительность импульса и к«с1«с втором

35

m

ш,

выходе когда

, 2 и т.д.

, .,...т„- суммы частот вариант интервала, причем га N, m Nj 40 N, , .. .га n N n - N .,, , где N,Nj,.. .

N - число импульсов в 1,2.,.п кана- . лах счетчика; /JX,, ЛХ ... 4Хп отклонения от среднего арифметического значения, причем л X, X , - X, 45- 4Х X ,j - X, . . .ЛХ р X f, - X.

-Счетные импульсы, сформированные амплитудным дискриминатором 11, фиксируются счетч -1ками, входящими в счетчик 12 импульсов. Количество исследуемых импульсов, подвергающихся обработке, определяется программным счетчиком 3, запускаемым импульсом напряжения генератора 2. Счет импульсов прекращается по сигналу, формируемому счетчиком 3 в момент, когда число поступивших на устройство исследуемых импульсов станет равным числу, предварительно установленному в счетчике 3. Информация, -зафиксированная в счетчике 12 импульсов, поступает

на блок 4 отображения информации непосредственно и через блок 8 вычисления характеристик флуктуации, в котором осуществляется расчет таких характеристик, как среднеквадратичес- кое значение флуктуации, размах флуктуации и др.

Блок 8 вычислений характеристик

флуктуации осуществляет расчет слеформулам:

дующих характеристик: среднеарифметическое и среднеквадратическое значения, размах (пиковое значение). Расчет производится по известным

формулам:

- ..,,m

X.

m, + mj +...+ m,,

5с

формулам:

...jLii 5il5im

+ m j +. . .+ т„

арифметическое зна

квадратическое зна

е интервалы длины,

-.д

35

m

ш,

, .,...т„- суммы частот вариант интервала, причем га N, m Nj - N, , .. .га n N n - N .,, , где N,Nj,.. .

N - число импульсов в 1,2.,.п кана- лах счетчика; /JX,, ЛХ ... 4Хп отклонения от среднего арифметического значения, причем л X, X , - X, 4Х X ,j - X, . . .ЛХ р X f, - X.

Формула изобретения

Устройство для измерения флуктуации фронта видеоимпульса, содержащее видеоусилитель, генератор опорных импульсов, первую и вторую линии задержки, элемент совпадения, амплитуд- ньш дискриминатор, счетчик импульсов,- программный счетчик, осциллограф, блок отображения информации, причем исследуемые импульсы подаются на вход видеоусилителя, выход которого соединен с первым входом осциллографа и

5139

входом второй линии задержки, пусковые импулы:ы подаются на вход генератора опорных импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом осциллографа и первым входом первой линии задержки, а второй выход соединен с входом программного счетчика, выход второй линии задержки подключен к входу элемента совпадения, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости измерений, :В него введены блок вычислеиия характеристик флуктуации и переключа- тепъ режимов работы, первая линия I задержки вьтолнена дискретной и со- |стоящей из п последовательно соеди- :ненных элементов задержки, элемент совпадения, амплитудный дискриминатор и счетчик импульсов выполнены п-ка- :Нальными и состоящими соответственно из п одинаковых элементов совпаде- ;ния, амплитудных дискриминаторов и

Фиг. 2

0

0

5

счетчиков импульсов, причем группа выходов первой линии задержки соединена с группой входов элемента совпадения, первый выход переключателя режимов работы соединен с входом счетчика импульсов, второй вход первой линии задержки подключен к второму выходу переключателя режимов работы, выход программного счетчика подключен к входу переключателя режимов работы, группа выходов элемента совпадения соединена с группой входов амплитудного дискриминатора, группа выходов которого соединена с группой входов счетчика импульсов, группа выходов счетчика импульсов соединена с первой группой входов блока отображения информации и с группой входов блока вычисления характеристик флуктуации, группа выходов которого подключена к второй группе входов блока отображения информации.

Фиг. 3