Устройство для измерения параметров наносекундных импульсов Советский патент 1977 года по МПК G01R29/02 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в анализаторах импульсных сигналов наносекундной длительности.

Известно устройство для измерения временных интервалов 1, содержащее генератор импульсов, электронный счетчик, блок синхронного отключения счетчика, схему считывания генератора разверток и запоминающую электронно-лучевую трубу.

Однако это устройство не обеспечивает получения результата без фотографирования осциллограммы и ее расшифровки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для масщтабно-временного преобразования импульсных сигналов 2, содержащее аттенюатор, первый вход которого соединен с входной клеммой, второй вход - с выходом синхронизатора, а выход - с первым входом блока развертки записи и через усилитель ветрикального отклонения - с первым входом блока запоминающей электронно-лучевой трубки, второй вход которого подключен к первому выходу блока развертки записи, третий вход через формирователь импульса подсвета - к второму выходу блока развертки записи, четвертый вход - к выходу генератора разверток считывания, а выход через усилитель считывания - к первому входу щиротно-импульсного модулятора, второй вход которого связан с выходом генератора импульсов, выход через счетчик-регистр, регистр, числа и блок сопряжения-с электронновычислительной мащиной, причем первый выход счетчика вертикальных координат соединен с первым входом генератора разверток считывания, вторым входом подключенного к выходу счетчика горизонтальных координат, вход синхронизатора связан с вторым выходом блока сопряжения, а щесть выходов синхронизатора - с входами синхронизации блока развертки записи, щиротно-импульсного модулятора, счетчика-регистра, счетчиков

вертикальных и горизонтальных координат и регистра числа.

Исследуемый сигнал, ослабленный в аттенюаторе с помощью блока развертки записи и усилителя, записывается на мищени запоминающей электронно-лучевой трубки в виде осциллограммы.

Считывание сигнала осуществляется счетчиками вертикальных и горизонтальных координат и генератором разверток считывания.

При этом считывающий луч трубки перемещается по мищени в вертикальном направлении, и при пересечении осциллограммы сигнала в счетчике-регистре с помощью щиротно-импульсного модулятора и генератора импульсов формируется число, прапорциональное амплитуде мгновенного знэчения сигнала в точке считывания. Данное число переписывается в регистр числа и через блок сопряжения поступает в ЭВМ, которая по всем полученным кодам мгновенных значений исследуемого сигнала определяет все параметры анализируемого импульса. Малое быстродействие этого устройства обусловлено тем, что при считывании считывающий луч запоминаюпдей ЭЛТ последовательно проходит все точки миплени в направлении линии считывания шаг за шагом, в то время как наклон записанного графика не может резко измениться при смеш,ении линии считывания на один шаг. При этом считывающий луч с малой скоростью проходит по тем местам мишени, где заведомо нет записанной линии. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Это достигается тем, что предлагаемое устройство для измерения параметров наносекудных импульсов снабжено блоком измерения знака производной, блоком измерения крутизны и блоком формирования кодов, первый выход которого соединен с вторым входом счетч«Ка-регистра, первый вход - с вторым выходом счетчика-регистра и входами блоков измерения крутизны и знака производной, второй и третий входы - с выходами блоков измерения крутизны и знака произ водной, четвертый вход - с восьмым выходом синхронизатора, а второй выход - с первым входом счетчика вертикальных координат, второй выход которого подключен к третьему входу широтно-импульсного модулятора. На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из аттенюатора 1, усилителя 2 вертикального отклонения, блока 3 развертки записи, формирователя 4 импульсов подсвета, блока 5 запоминаюш;ей электронно-лучевой трубки, счетчика 6 горизонтальных координат, счетчика 7 вертикальных координат, синхронизатора 8, генератора 9 разверток считывания, широтно-импульсного модулятора 10, генератора 11 импульсов, счетчика-регистра 12, усилителя 13 считывания, регистра 14 числа, блока 15 сопряжения, электронно-вычислительной машины 16, блока 17 формирования кодов, блока 18 измерения знака производной, блока 19 измерения крутизны. Устройство работает следуюш;им образом. Входной импульс через аттенюатор 1 поступает на усилитель 2 вертикального отклонения и на блок 3 развертки записи. Блок развертки записи формирует пилообразное напряжение горизонтальной развертки. По импульсу с блока 3 формирователь 4 импульсов подсвета подает на модулятор запоминаюпхей трубки блока 5 импульс подсвета на время горизонтальной развертки. АнализИруемый имлульс записывается на мишени запоминаюш,ей трубки блока 5 в виде осциллограммы. При считывании на счетчик 6 горизонтальных и счетчик 7 вертикальных координат с синхронизатора 8 поступают импульсы и считывающий луч запоминающей трубки посредством генератора 9 разверток считывания перемещается в вертикальном направлении. При первом же щаге перемеп1,ения с счетчика 7 поступает сигнал на широтно-импульсный модулятор 10, через который от генератора 11 на счетчик-регистр 12 поступают импульсы. При пересечении считывающим лучом лиНИИ записанного графика на выходе усилителя 13 считывания появляется импульс, который запрещает поступление счетных импульсов на счетчик-регистр 12. В счетчике-регистре, таким образом, записано число, пропорциональное ординате считанного графика. Это число по команде с синхронизатора 8 передается в регистр 14, откуда оно через блок 15 сопряжения поступает в электронно-вычислительную машину 16. Код, записанный в счетчике-регистре 12, поступает также в блок 17 формирования кодов, блок 18 измерения знака производной, блок 19 измерения крутизны, где запоминается. При считывании следующей ординаты графика с счетчика-регистра 12 снова поступает код на блок 18 измерения знака производной и на блок 19 измерения крутизны, где путем сравнения с предыдущим кодом определяют знак производной на измеряемом участке, а также крзтизну исследуемого участка. По полученным данным в блоке 17 формирования кодов вырабатывается число, которое на следующем щаге считывания по сигналу с синхронизатора 8 записывается в счетчик 7 вертикальных координат и в счетчик-регистр 12. Величина числа, сформированного блоком 17, заведом меньше ординаты считываемого на следующем шаге графика. Это обеспечивается учетом знака производной, крутизны функции, а также предыдущего значения функции. При введении кода в счетчик вертикальных координат луч быстро устанавливается в точку, соответствующую сформированному коду. Данный код вводится одновременно в счетчик-регистр 12. После этого с синхронизатора 8 на счетчик 7 постзпают импульсы, по которым считывающий луч перемещается в вертикальном направлении. Одновременно с синхронизатора 8 на щиротно-импульсный модулятор 10 поступает сигнал, по которому на счетчик-регистр 12 поступают с генератора И импульсы. Поступление импульсов на счетчик-регистр 12 прекращается с приходом на щиротно-импульсный модулятор 10 сигнала с усилителя 13 считывания, образованного в момент пересечения луча считывания записанного графика.