Способ измерения длительности импульсов периодической импульсной последовательности Советский патент 1989 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к радиоиз- мерительной технике и может быть, ис- пользовано для измерения длительности импульсов известной формы при контроле регутгируемых по частоте генераторов преимущественно в наносе- кундном диапазоне длительностей импульсов.

Цель изобретения - повышение чувствительности при контроле регулируемых по частоте генераторов импульсов известной формы.

Предлагаемый способ отличается от известного методикой определения

критического значения периода повторения сигнала по критерию уравновешивания сравниваемых напряжений. При этом функциональная зависимость между искомой длительностью нмпульсов и критической частотой (при которой достигается уравновешивание сравниваемых напряжений) в предлагаемом способе та же, что и в известном, поскольку частоты максимума уравновешивания напряжений (Vga, V) совпадают. В част ности, для последовательности прямоугольных импульсов и максимум этого выражения достигается при

со ч

ел

а

Qi(, то же значение чить из уравнения

V,- V, с учетом

V.2...

получим

V,

а VM

Q 2,

Предлагаемьй способ связан с определением частоты уравновешивания, которая выражена гораздо лучше (фиг 1 в) Физически это объясняется тем, что в области экстремума напряжение V5m (фиг, 1а) практически не зависит от частоты (поскольку первая производная функция в точке экстремума равна 0), а среднее значение напряжения сигнала (V) в этой области с уменьшением периода возрастает пропорционально 1/Т, Именно это обстоятельство определяет более высокую чувствительность предлагаемого способа к изменению длительности импульсов, а следовательно, и большую точность измерений.

На фиг, 1а приведена нормированная зависимость эффективного значения переменной составляклцей напряжения пе- риодической последовательности прямоугольных импульсов от скважности сигнала Q в области 2, характе- ризующая чувствительность известного способа; на фиг, 16 - та же зависимость, наложенная на нормированную зависимость среднего значения напряжения сигнала от скважности; на фиг, 1в - зависимость

К (0 - YjsrlQi

Т - V(Q)

характеризующая чувствительность предлагаемого способа; на фиг, 2 - структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ,

Для измерения длительности импуль

сов известной формы периодической импульсной последовательности с выхода регулируемого по частоте генератора необходимо: выделить переменную сос- тавлягацую напряжейия сигнала; изме- рить эффективное значение напряжения переменной составляющей сигнала; измерить среднее значение напряжения сигнала; сравнить измеренные значе

ния напряжений; при.неравенстве сравниваемых значений изменить период повторения импульсов (органами регулировки частоты контролируемого генератора) до достижения равенства; при достижении равенства значений сравниваемых величин прекратить изменение периода повторения сигнала, измерить установленное критическое значение периода повторения сигнала (Тцр) и рассчитать искомое значение длительности импульсов (С), исходя из рас5

5 0

0 5 0

5

0

четного соотношения о

1Ж

кр

(О.

Рассмотрим пример реализации предлагаемого способа измерения длитель- . ности импульсов известной формы при контроле регулируемого по частоте генератора прямоугольных импульсов. Для определения зададимся номинальным значением амплитуды импульсов 1 В при длительности плоской вершины, равной 1 исходном периоде повторения 10 МКС,

Измерительное устройство (фиг. 2) содержит контролируемьй генератор 1, вольтметр 2 среднего значения напряжения, вольтметр 3 эффективного значения напряжения переменной составляющей сигнала и электронно-счетный частотомер 4,

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образомI

Сигнал с контролируемого генератора 1 поступает на входы вольтметров 2 и 3, а также частотомера 4, Оператор изменяет частоту повторения сигнала органами управления контролируемого генератора 1 до критического значения, при котором показания вольтметров 2 и 3 становятся одинаковыми, затем измеряет критическое значение частоты (периода) повторения сигнала частотомером 4 и рассчитывает искомое значение длительности импульсов по формуле (1), Значение для импульсов прямоугольной формы известно и равно 2, .

Кроме того, при измерении длительности импульсов можно использовать не эффективное значение переменной составляющей -V, а среднее значение модуля переменной составляющей импульсной последовательности , При

ВЫ лр

этом в устройстве для реализации способа вместо вольтметра 3, измерякщего

эффективное значение, необходимо применить любой вольтметр, измеряющий среднее, значение модуля переменного напряжения.

150

Ф

ормула изобретени

1, Способ измерения длительности импульсов периодической импульсной последовательности, включающий изменение периода следования импульсов до критического значения Т , характеризующего искймую длительность импульсов, измерение критического значения периода повторения импульсов, измерение напряжения, характеризующего a mлитyдy импульсной последова- тельности и определение искомого значения длительности импульсов С по формуле

Г

Tit QRP

и1509756

15

20

где

10

Q хр критическое значение

скважности на заданном уровне отсчета длительности импульсов,

отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при контроле регулируемых по частоте генераторов импульсов известной формы, измеряют среднее значение напряжения сигнала и сравнивают с напряжением, характеризунщим амплитуду импульсной последовательности, причем измерение критического значения периода повторения импульсов производят при достижении равенств значений сравниваемых напряжений.

2, Способ по п. I, отличаю щ и и с я тем, что в качестве нап-; ряжения, характеризующего амплитуду импульсной последовательности, используют либо эффективное значение, либо среднее значение модуля переменной составляющей импульсной пос- 25 ледовательности.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения длительности импульсов известной формы при контроле регулируемых по частоте генераторов, преимущественно в наносекундном диапазоне длительностей импульсов. Цель изобретения - повышение чувствительности. Для определения длительности импульсов периодической последовательности необходимо выделить переменную составляющую напряжения сигнала, измерить эффективное или средние значение модуля переменной составляющей, измерить среднее значение напряжения сигнала и сравнить измеренные значения напряжений. При неравенстве - изменить период повторения импульсов до достижения равенства, после чего измерить значение периода повторения сигнала T_кр и рассчитать искомую длительность импульсов как τ= T_кр/Q_кр, где Q_кр - критическое значение скважности сигнала на заданном уровне отсчета длительности импульсов, которое является константой для данной формы импульсов. Например, для прямоугольных импульсов Q_кр = 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1.61.5

5 0,7 0.6 0.5

. 0.9

1,6

,«.,

12 W

0,8

)C(

J.6

4

г.0 2.2

гл

Фиг.1