Быстродействующий преобразователь длительности экспоненциальных видеоимпульсов в интервал времени Советский патент 1993 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, предназначено для получения информации о длительности экспоненциальных видеоимпульсов V exp(-xt) и может быть использовано для получения информации о параметрах электрических цепей, измерительных цепей датчиков, в процессе обработки импульсных и сложных сигналов, в процессе идентификации механических систем.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в преобразователь длительности экспоненциальных ви- деоимпульсов в интервал времени, содержащий логарифматор, запоминающий и вычитающий блоки и блок управления, при этом входы логарифматора и блока управления объединены и являются входом преобразователя, первый выход блока управления соединен с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом логарифматора, а выход - с первым входом вычитающего блока, введены компаратор и формирователи опорного напряжения и выходного импульса, причем выход логарифматора соединен с вторым входом вычитающего блока, выход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, выход компаратора соединён с первым входом формирователя выходного импульса, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом сброса запоминающего блока, а выход формирователя выходного импульса соединен с входом сброса блока управления.

Введение дополнительных блоков и связей между ними обеспечивает расширение функциональных возможностей, заключающееся в возможности получения информации о длительности исследуемого

ел

С

00 О О GJ Ю |

импульса на любом,заранее заданном уровне.

Структура предлагаемого преобразователя изображена на фиг, 2, где 1 -логариф- матор, 2 - запоминающий блок, 3 - вычитающий блок, 4 - компаратор, 5 - формирователь импульса, 6 - формирователь опорного напряжения, 7 - блок управления.

Работает предлагаемый преобразователь следующим образом (см.фиг.З). При поступлении исследуемого импульса на вход преобразователя блок управления формирует короткий импульс длительностью At, одновременно с передним фронтом которого появляется сигнал на выходе формирова- теля импульса, Кроме того, в течение интервала At запоминающим блоком фиксируется амплитуда К3у- Кл In U выходного сигнала ил( - exp(-xt)} MlnU-xt логарифматора, Выходные напряжения ло- гарифматора и запоминающего блока подаются на разные входы вычитающего блока, выходное напряжение которого UBy(t) -КВу Кл Xt (в предположении К3у 1)сравнивается компаратором с выходным напряжением Uon формирователя опорных напряжений, В момент их равенства компаратор дает команду на окончание формирования сигнала на выходе формирователя импульса: в результате на выходе формирователя формируется импульс длительностью Т0

- оп (предполаКдх

гается ).

Учитывая, что в радиотехнике длительность экспоненциального импульса отсчитывается по десятикратному уменьшению его уровня, можно записать

U;exp(-xto,) U-exp (- xto)

а длительность исследуемого импульса

,P

Uon Кл

В этой связи, например, выбрав 0,2302, на выходе преобразователя

получим импульс, длительность которого в десять раз меньше длительности на уровне 0,1 исследуемого импульса.

Следует отметить, что значение времени преобразования зависит и от значения

отношения (а не только от значения х,

1М1

как в прототипе и известных решениях). Диапазоны работы преобразователя и значения уровней отсчета длительности исследуемых

импульсов легко изменяются регулировкой выходного напряжения формирователя опорного напряжения и регулировкой значения коэффициента передачи логарифматора. Калибровка преобразователя осуществляется попеременной подачей на его вход сигнала в виде меандра и экспоненты с х 1.

В реальном макете в качестве логариф0 матора была использована схема одновхо- дового термокомпенсированного логарифмического усилителя, рис.2.21 книги Алексеенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М.: Радио

5 и связь, 1985, коэффициент передачи которой в довольно широких пределах может изменяться с помощью обычных потенциометров (в использованной схеме R2 и Re). В качестве формирователя импульса исполь0 зован обычный триггер, сброс запоминающего конденсатора запоминающего блока производился закорачиванием обкладок запоминающего конденсатора с помощью ключа на полевом транзисторе, Блок управ5 ления (фиг.4а) состоит из двух самостоятель- ных узлов: повторителя напряжения , первой моностабильной схемы и второй моностабильной схемы; временная диаграмма его работы приведена на фиг.4б и дополни0 тельных пояснений не требует.

Формула изобретения Быстродействующий преобразователь длительности экспоненциальных видеоимпульсов в интервал времени, содержащий

5 логарифматор, запоминающий и вычитающий блоки и блок управления, при этом входы логарифматора и блока управления объединены и являются входом преобразователя, первый выход блока управления со0 единен с первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом логарифматора, а выход - с первым входом вычитающего блока, отличающийся тем, что, с целью расширения

5 функциональных возможностей, в него введены компаратор и формирователи опорного напряжения и выходного импульса, причем выход логарифматора соединен с вторым входом вычитающего блока, выход

0 которого соединен с вторым входом компаратора, первый вход которого соединен с выходом формирователя опорного напряжения, выход компаратора соединен с первым входом формирователя выходного

5 импульса, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом сброса запоминающего блока, а выход формирователя выходного импульса соединен с входом сброса блока управления.

Ш

ro о X -О

CO

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и предназначено для получения информации о длительности экспоненциальных видеоимпульсов Vexp(-xt) и может быть использовано для получения информации о параметрах электрических цепей, в процессе обработки импульсных и сложных сигналов, в процессе идентификации механических систем. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. Для достижения цели в преобразователь введены логарифматор 1, запоминающий блок 2, вычитающий блок 3. Преобразователь также содержит компаратор 4, формирователь 5 импульсов, формирователь 6 опорного напряжения и блок 7 управления. 4 ил.

ro о

X

JO

со

/ ,Ј

IL

с: о

6

CJ

Nj

/Ч

V и зг

-V

€

hO

го о

.2

/ч

«NJ

CV)

«L

Т)

СО

в

чХ

OI А«

«

О31 0-С

3S

Z э

§1

gtoZ

С - -х- с

S2--S3

хЕ° xS,3

J3 d-O jn О о еха.а со 2 X

NJ

eu

I

из о

Т

Си «ло о