Устройство для измерения длительности импульса Советский патент 1988 года по МПК G01R29/02 

S а

С

Изобретение относится, в частности, к электронным устройствам для измерения длительности контролируемых видеоимпульсов в телевизионных, радиолокационных, измерительных системах. Устройство для измерения длительности импульса содержит источник 1 импульсов, линии 2, 3 задержки, усилитель 4, блок 5 выборки-хранения, усилитель 6 и выпрямитель 7. Устройство имеет повышенную точность измерения при воздействии дестабилизирующих факторов и повышенное быстродействие. 2 ил.

OS

ел |С

UD

Фи.1

1 - 14

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электронным устройствам для измерения длительности контролируемых видео- . импульсов в телевизионных, радиолокационных, измерительных и других системах.

Целью изобретения является повышение точности измерения при воздейст- ВИИ дестабилизирующих факторов и по- вьшение быстродействия.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для измерения длительности импульса; на фиг.2 - временные диаграммы его ра- I боты.

I Устройство для измерения длитель- Iности импульса содержит источник 1 импульсовj первую линию 2 задержки, I вторую 3 задержки, усилитель 4, {блок 5 выборки-хранения, усилитель 6 |И выпрямитель 7,, причем выход источ- :ника 1 соединен с входом линий 2 за- |держки и первым входом блока 5, выход |линии 2 соединен с вторым входом бло- |ка 5, выход которого соединен с вто- |рым входом усилителя 4, первый вход I которого соединен с вторым входом Iусилителя бис выходом линии 3 за- |держки, вход которой соединён с выходом линии 2 задержки, первый вход усилителя 6 соединен с выходом уси- лителя 4, выход усилителя 6 соединен

|С входом выпрямителя 7, выход которо- ,с ка 5 выборки-хранения, и на вход лиi ... .ч

|го Является выходом устройства.

В тексте приняты следующие обознаНИИ 2 задержки, с выхода которой задержанный видеоимпульс поступает на вход блока 5 выборки-хранения. Значение времени задержки линии 2 задержки обеспечивает запоминание амплитуды задержанного видеоимпульса блоком.5 выборки-хранения после снятия с ее управляющего входа видеоимпульса источника 1 импульсов. Выходное квазипостоянное напряжение, гровень которого равен амплитуде контролируемого видеоимпульса, с выхода блока 5 выборки-хранения подается на второй вход усилителя 4, на первый вход которого для инверсии через линию 3 задержки поступает видеоимпульс с выхода линии 2 задержки. Этот прямой импульс инвертируется относительно вькодного уровня напряжения, значение которого равно амплитуде прямого импульса, усилителя 4, причем задержка fj.линии 3 задержки обеспечивает равенство длительности переднего фронта инвертированного

;чения: длительность g

исходного

iкoнтpoлиpyeмoгo видеоимпульса на уров |не 0,5; длительность 1 выходного импульса выпрямителя 7; время ilj, задержки линии 2 задержки; время it saдержки линии 3 задержки; длительности Dif и )1 переднего и заднего фронтов .исходного контролируемого видеоимпульса.

Линия 2 задержки обеспечивает задержку видеоимпульса на время

70, а линия 3 задержки обеспечиваг ет задержку видеоимпульса на время 7 З31 Усилитель 4 представляет собой операционный усилитель в инвертирующем включении с коэффициентом усиления один.

Блок 5 выборки-хранения представляет собой последовательное соединение первого повторителя напряжения, реализованного на операционном усилителе, ключевого элемента, зарядно

го конденсатора и второго повторителя напряжения, также реализованного на операционном усилителе, причем входом блока 5 выборки-хранения является вход первого повторителя напряжения, выходом - выход второго повторителя напряжения и управляющим входом - управляющий вход ключевого элемента.

Усилитель 6 представляет собой операционный усилитель в режиме компаратора, сравнивающего два напряжения, причем опорным напряжением для компаратора является выходной сигнал усилителя 4;

Вьшрямитель 7 представляет собой операционный усилитель в неинверти- рующем включении в режиме однополу- периодного выпрямителя.

В исходном состоянии - отсутствие видеоимпульсов на выходе источника I контролируемых импульсов, отсутствуют видеоимпульсы на выходе линии 2 задержки, выходе линии 3 задержки, закрыт ключевой элемент блока 5 выборки-хранения и на его выходе «эт- сутствует уровень напряжения, также отсутствуют сигналы на выходах усилителя 4,усилителя 6 и выпрямителя 7

Видеоимпульс из источника 1 импульсов одновременно поступает на управляющий вход блока 5 выборки-хранения, открьшая ключевой элемент блоп.ч

НИИ 2 задержки, с выхода которой задержанный видеоимпульс поступает на вход блока 5 выборки-хранения. Значение времени задержки линии 2 задержки обеспечивает запоминание амплитуды задержанного видеоимпульса блоком.5 выборки-хранения после снятия с ее управляющего входа видеоимпульса источника 1 импульсов. Выходное квазипостоянное напряжение, гровень которого равен амплитуде контролируемого видеоимпульса, с выхода блока 5 выборки-хранения подается на второй вход усилителя 4, на первый вход которого для инверсии через линию 3 задержки поступает видеоимпульс с выхода линии 2 задержки. Этот прямой импульс инвертируется относительно вькодного уровня напряжения, значение которого равно амплитуде прямого импульса, усилителя 4, причем задержка fj.линии 3 задержки обеспечивает равенство длительности переднего фронта инвертированного

импульса в выходном сигнале усилителя А и длительности переднего фронта прямого импульса на выходе линии 3 задержки. Сформированный усилителем 4 сигнал и прямой видеоимпульс с выхода линии 3 задержки поступают соответственно на первый и второй входы усилителя б, где происходит их сравнение. В результате сравнения усилитель 6 формирует на своем выходе прямоугольный двухполуперирдный сигнал, длительность положительной полуволны которого равна длительности соответствующего коитролируе- мого видеоимпульса иа уровне 0,5, а амплитуда отрицательной и положительной полуволн равна .напряжению насыцения операционного усилителя. Этот сформированный сигнал поступает на вход выпрямителя 7, который выделяет положительную полуволну из выходного сигнала усилителя 6 т.е. формирует прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности Sf, соответствующего видеоимпульса на уровне 0,5 источника 1 контролируемых импульсов. Длительность 1, выходного импульса выпрямителя 7 измеряют известным способом, например методом дискретного счета (электронно-счетным частотомером),показания частотомера есть результат , контролируемерения длительности мого видеоимпульса.

В случае, если напряжение насыщения операционного усилителя, на котором реализован усилитель 6, прёвй - шает предельно допустимое значение дифференциального сигнал1а для опера- 1Ц1ОННОГО усилителя, на базе которого реализован выпрямитель 7, то выходной сигнал усилителя 6 ограничивается до необходимого уровня, кроме того, уровень ограниченного сигнала 0 усилителя 6 не должен превышать чение предельно допустимого уровня входного сигнала для электронно-счетного частотомера.

5 Формула изобр.етения

Устройство для измерения длительности импульса, содержащее последовательно соединенные источник импульсов

0 и первую линию задержки, а также первый усилительj первый вход которого соединен с выходом второй линии за- держки, и второй усилитель, отличающееся тем, что, с

5 целью повышения точности быстродействия, в него введены выпрямитель и блок выборки-хранения, вход которого соединен с выходом первой линии задержки и входом второй линии задерж0 ки, управляющий вход соединен с выходом источника импульсов, а вход выпрямителя -подключен к выходу,второго усилителя, второй вход которого соединен с выходом второй линии задержg ки, первый вход второго усилителя подключен к выходу первого усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока выборки-хранения.

ч

§

||

rv

1 2

«О

X

X

.

Фи2.2