Устройство для отображения одиночных импульсов сложной формы Советский патент 1988 года по МПК G01R13/02 

со ел

09 Jib

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в ядерной физике для исследования ударных и взрывных процессов, протекающих в течение коротких промежутков времени, измеряемых наносекундами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Для достижения этой цели в устройство дополнительно введены N рециркуляторов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элементов ИЛИ, эле ментов задержки и элементов И, На чертеже показаны компараторы 1-1N рециркуляторы 2-2N, N-входовый суммирующий блок 3, однолучевой осциллограф 4, элемент И 5, элемент ИЛИ 6, элемент 7 задержки, триггер 8, источник образцовых напряжений. Работа устройства поясняется по временным диаграммам, приведенным в описании изобретения. 2 ил, / (Л

ЗапускУ ст. О

put.i

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к области осциллографирования одиночных импульсных сигналов, и может быть использовано в ядерной радиоэлектронике для исследования ударных, взрывных процессов, протекающих в течение короткого (наносекундного) промежутка времени.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для отображения оди- ночных импульсов сложной формы; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит компараторы 1,-1„, рециркуляторы 2,-2, N-входо- вый суммирующий блок 3, однолучевой осциллограф 4, элемент И 5, элемент ИЛИ 6, элемент 7 задержки, триггер 8 и источник 9 образцовых напряжений, причем компараторы, рециркуляторы, суммирующий блок и осциллограф соединены последовательно.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы сигналом УСТ.О через триггер 8 и элемент И 5 осуществляется обнуление рециркуля- торов . Далее сигналом Запуск осуществляется готовность рециркуля- торов к приему импульсных сигналов от компараторов 1,- f. Затем исследуемый сигнал сложной формы U(t) подается на сигнальные входы компараторов 1,-rlfj, на управляющие входы которых от источника 9 образцовых напряжений подается сетка из N образцовых уровней- напряжения с шагом л U , значениями --соответственно для компаратора 1 Д г компаратора l . .. компаратора 1 NuUsr . ,

Если амплитудное значение UQ импульсного сигнала Uj(t) на сигнальном входе какого-либо компаратора пре вьппает соответствующий ему образцовый уровень напряжения, то компаратор вы- рабатывает импульс стандартной амплитуды с длительностью, равной длительности исследуемого сигнала на этом образцовом уровне напряжения (фиг.26д).;

Таким образом, на выходах компараторов 1,-lfj , отметивших превышение амплитудным значением U исследуемого сигнала соответствующего образцового уровня напряжения, вырабатывается результат сравнения в виде параллельного набора импульсов стандартно амплитуды (например, для компараторо К597СА2 это значение амплитуды соответствует логической единице транзисторно-транзисторной логики, т.е. %2,4 в) с длительностями, равным дпительностям исследуемого сигнала на соответствующем образцовом уровне напряжения (фиг. 2а-д). Полученный результат сравнения подвергают про- цессу рециркуляции (динамическому запоминанию) с периодом (t, наибольщее значение длительности исследуемого сигнала) в рециркуляторах 2 ,-2 (для случая, приведенного на фиг. 1, - в первых четырех рециркуляторах) . В результате на выходах рециркуляторов вырабатываются квазипоследовательности b,y(t), Ugbi)ti( fc), .... ) с амплитудными значениями соответственно U, IJ ,... ,11

Осуществляя суммирование в N-BXO- довом суммирующем блоке 3 квазипо- слвдовательностей ,,( Ь), jujjj ) (t), получают синтезированный импульсный сигнал Uy(t)5 который визуализируется в однолучевом осциллографе 4, однозначно отображая форму входного исследуемого сигнала 11(1).

При этом для сохранения амплитудг кого масштаба исследуемого сигнала коэффициенты передачи по соответст- вующим входам N-входового суммирующего блока должны выбираться из .условия ,- диз-р/Up,- , где .,3, ..i,N и, - значение амплитуды импульсов на выходе соответствующего, из N рециркуляторов.

Однолучевой осциллограф 4 должен для безыскаженного отображения формы синтезированного на выходе N-BXO- дового сумматора из пульсного сигнала обладать верхней граничной частотой полосы пропускания fj 0,35/t, t, - дпительность фронта самого короткого по длительности исследуемого импульса, форму которого необходимо визуализировать.

Рециркуляторы вьтолнены по одинаковым схемам и содержат элемент ИЛИ 6, первый вход которого подключен к выходу соответствующего компаратора, а выход через элемент 7 задержки с временем задержки tp - к первому входу элемента И 5, второй вход которого является управляющим

входом рециркулятора и соединен с управляющими входами других рециркуля- торов.

К рециркуляторам предъявляются следующие требования: в процессе рециркуляции необходимо, чтобы длительность рециркулирующих в рециркулято- рах импульсов не изменялась; периоды рециркуляции всех N рециркуляторов должны быть равны между собой, т.е. , где tp ,tp , tp,...,tpj - периоды рециркуляции соответственно первого, второго, третьего и т.д. до К-го рециркулято- ров.

Формула изобретения

Устройство для отображения одиночных импульсов сложной формы, содержа5344

щее N компараторов, сигнальные входы которых объединены и являются входом устройства, а управляющие входы соединены с соответствующими выходами источника образцовых напряжений, и многолучевой осциллограф, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью расширения функциональны возможцос - тей, в него введены N рециркуляторов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элементов ИЛИ, задержки и И, другие входы элементов ИЛИ соединены с выходами компараторов, триггер, N-входовый блок суммирования, причем другие входы элементов И соединены с выходом триггера, а выходы элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами N-входового блока суммирования, выход которого соединен с осциллографом.