УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТОВ ИМПУЛЬСОВ и ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ Советский патент 1964 года по МПК G01R29/02 G04F10/04 

Известные устройства для измерения длительности фронтов импульсов и интервалов времени, содержащие преобразователь измеряемого интервала в импульс и счетчик числа импульсов эталонного генератора, вырабатываемых за время действия импульса, снимаемого с выхода расширителя импульсов, не обеспечивают достаточно высокой точности измерений при определении длительности малых, например, наносекундных интервалов времени.

В предлагаемом устройстве повышение точности измерения малых, например, наносекундных интервалов времени достигнуто использованием в качестве расширителя импульсов полупроводникового триода с трансформаторной обратной связью, в цепь которой включен эмиттерно-коллекторный переход вспомогательного триода, и подключением источника преобразуемых по длительности импульсов к базе вспомогательного триода через полупроводниковый диод.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - основные элементы его принципиальной схемы.

Источник импульсов, длительность фронта которых измеряется, подключают к зажиму /, соединенному со схемами сравнения 2 и 3. Схема 2 срабатывает при достижении уровня входного сигнала равного 0,1, а схема 3 - 0,9

от амплитудного значения исследуемого импульса. При срабатывании схем 2 и 5 на их выходах получают импульсы, расстояние между передними фронтами которых равно длительности фронта исследуемого импульса. Выход схемы 2 подключен непосредственно, а выход схемы 3 через линию 4 задержки к преобразователю 5 измеряемого интервала времени в импульс, длительность которого пропорциональна длительности исследуемого импульса. Сформированный в преобразователе 5 импульс подается на расширитель 6 импульсов, запускаемый сигналами, задержанными на время, равное длительности входного импульса. Запуск производится от источника, не показанного на чертеже, подклгоченного к зажиму 7.

Расширенный импульс непосредственно и через линию 8 задержки подается на первый и второй входы логической схемы 9 типа «И, третий вход которой подключен к эталонному генератору 10. Схема 9 будет открыта в течение времени, равного разности между длительностью импульсов, выдаваемых расширителем 6, и времени задержки линии 8. В течение этого времени импульсы от генератора 10 поступают на счетчик //. Количество импульсов, поступивших на счетчик, будет пропорционально длительности фронта исследуемого импульса. Выход счетчика 11 может быть подключей к цифровой вычислительной машине или к индикатору, не показанному на чертеже. При измерении длительности коротких интервалов времени, импульсы, соответствующие началу и концу интервала, подаются непосредственно на вход преобразователя 5 и на вход линии 4 задержки. При измерении длительности импульсов их подают на вход расширителя 6 импульсов.

На принципиальной схеме (фиг. 2) изображены все элементы блок-схемы, приведенной на фиг. 1, за исключением схемы 2 сравнения, выход которой соединен с зажимом 12. Расширитель импульсов 6 выполнен на полупроводниковом триоде 13, в цепь индуктивной обратной связи которого включен эмиттерноколлекторный переход вспомогательного триода 14. База триода 14 через диод 15 соединена с сопротивлением 16, с которого снимаю выходные импульсы преобразователя 5. Эти импульсы преобразуются по длительности в расширителе 6. Для подачи импульса на логическую схему 9 служит обмотка 17 трансформатора 18, включенного в коллекторную цепь триода 13. Длительность импульса, вырабатываемого расширителем 6, зависит от заряда, накопленного в базе триода 14 за время действия импульса, снимаемого с сопротивления 16, так как при отсутствии избыточных зарядов в базе через коллектор триода 14 ток не проходит, и цепь положительной обратной связи триода 13 разрывается. Для предотвращения рассасывания неосновных носителей через цепь базы триода 14 служит диод 15. Устранение влияния инерционности полупроводниковых триодов при измерении малых промежутков времени достигается применением включенных на входе формирователя 5 и логической схемы 9 линий 4 и 8 задержки.

Описанное устройство может быть использовано для измерения длительностей фронтов, длительностей импульсов и промежутков времени порядка нескольких наносекунд при периодических, хаотических и одиночных сигналах.

Предмет изобретения

5 Устройство для измерения длительности фронтов импульсов и интервалов времени, содержащее преобразователь измеряемого интервала в импульс, длительность которого равна измеряемому интервалу, расширитель импульсов, счетчик числа импульсов, вырабатываемых эталонным генератором за время действия импульса, полученного на выходе расширителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения малых, например, наносекундных интервалов времени, в качестве расширителя импульсов использован полупроводниковый триод с цепочкой трансформаторной обратной связи, в которую включен коллекторно-эмиттерный переход -вспомогательного полупроводникового триода, а источник импульсов, преобразуемых по длительности, соединен через полупроводниковый диод с базой вспомогательного триода.

I I г