Устройство автоматического выбора диапазона измерения амплитуды импульсного напряжения Советский патент 1977 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, может быть использовано при создании измерителей амплитуды одиночньох и редкоповторяющихся импульсов в широком динамическом диапазоне.

Известно Устройство для автоматического выбора пределов измерения, содержащее П -ступенчатый усилитель (д итель) , амплитудные дискриминаторы (пороговые устройства) для каждор ступени (канала), аналоговые ключи, индикатор предела измерения, построенные по принципу сравнения измеряемого сигнала с порогом, соответствующим границе линейного участка каждого канала (ступени) l. По результатам этого сравнения выдается управляющий сигнал на переключение предела измерения. Таким образом на выход устройства, например, к измерительному устройству, сигнал поступает из того канала (ступени), в котором сигнал -.аходится на линейном участке амплитудной - характеристики ступени или канала.

Однако данное устройство раоотает с недостаточной точностью из-за коммутации измеряемых сигналов аналогоа также имеет сложную

выми ключами, схему.

Известно также устройства, содержащее П -ступенчатый усилитель с калибров а по усилению каскадами, , п-амплитудно-временных преобразователей, п формирователей импульсов спада, формирователь импульса фронта, соединенный с выходом п-ного амплитудно-временного преобразователя, одновибратор, логические элементы И и ИЛИ, триггер интервала, счетчик импульсов интервала, счетчик номера канала, генератор счетных .чмпульсов, цифровое счетное устройство, причем к соответствующим выходам М-ступенчатого усилителя с калиброванными по усилению каскадами последовательно подключены амплитудно-временные преобразователи и формирователи импульса спада, все выходы которых связаны со входами элемента ИЛИ; триггер интервала соединен с одним из входов элемента совпадения, другой вход которого подключен к генератору 1;четных импульсов, а выход через счетчик импульсов интервала соединен с .л-счетным блоком, другой ьхол ifOTupoi..; вязан со счетчиком номера канапа .t. Однако это устройство также харак теризуется невысокой точностью измер ния. Цель изобретения - повышение точности измерения амплитуды импульсного напряжения. ,- Для достижения этой цели в устрой стве, содержащемп-ступенчатый усилитель с калиброванными по усилению каскадами, П-амплитудно-временных преобразователей, п-формирователей импульса спада, формирователь импуль са фронта, соединенный с выходом пного амплитудно-временного преобра- эователя, одновибратор, логические элементы И и ИЛИ, триггер интервала, счетчик импульсов интервала, счетчик номера канаг , генератор счетных импульсов, цифровое счетное устройство, причем к соответствующим вьлходам п-ступенчатого усилителя с калиброванными по усилению каскс1Дами последовательно подключены амплитудно-вре менные преобразователи и формирователи импульса спада, все выходы кото рых связаны со входами элемента ИЛИ, триггер Интервала соединен с одним из входов элемента совпадения. Другой вход элемента совпадения подключен к генератору счетных импульсов, а выхоЛ через счетчик импульсов интервала со единен с отсчетным блоком; другой вход отсчетного блока связан со счет чиком номера канала, выход формирова теля импульса фронта соединен со вхо дом триггера интервала и входом одно вибратора; выход одновибратора подключен к одному из входов логическог элемента И, второй вход которого свя зан с выходом элемента ИЛИ, а выход элемента И соединен с другим входом триггера интервала и входом счетчика номера канала. На фигЛ представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержитП -ступенчатый измерительный усилитель 1, амплитудно-временные преобразователи 2-5, формирователи 6-9 импульса спада, формирователь 10 импульса фронта, эле мент ИЛИ 11, одновибратор 12, элемент И 13, триггер 14 интервала, элемент 15 совпадения, генератор 16 счетных импульсов, счетчик 17 номера канала, счетчик 18 интервала, отсчетный блок 19. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал (фиг.2а) подается на измерительный усилитель 1 с калиброванными по усилению ступенями. Амллитудно-временные преобразователи 2-5, подключенные на выходе ступеней усилителя, преобразуют амплитуду импульса в пропорциональный ей временной интервал (фиг.2б-д). к выходам амплитудно-временных преобразователей подключены формирователи 6-9 импульсов спада, а к выходу амплитудно-временного преобразователя 5 (самой чувствительной ступени) подключен, того, формирователь 10 импульса фронта. Сформированный импульс фронта (фйг,2е) поступает непосредственно на триггер 14 интервала и одновременно на одновибратор 12. Выходы формирователей импульса спада связаны со входами элемента ИЛИ 11, с выхода которого на один вход элемента И 13 поступают импульсы спада (фиг.2ж), а на другой вход запрещающие импульсы {фиг.2з) с одновибратора. Длительность запрещающих импульсов одновибратора соответствует начальному нелинейному участку амплитудной характеристики. С элемента И 13 импульсы спада (фиг.2и) поступают на другой вхОд триггера 14 интервала и одновременно на вход счетчика 17 номера канала. Триггер 14 интервала возвращается в исходное состояние первйм же импульсом спада, ссответствую-лим рабочему участку амплитудной характеристики, т.е. между начальным участком и областью ограничения. Импульс, cфop иpoвaнный триггером интервала (фиг.2к), поступает на один вход элемента 15 совпадения, на другой вход которого поступают импульсы с генератора 16 счетных импульсов. Количество импульсов , подсчитанное счетчиком 18 интервала, пропорционально амплитуде входного импульса. Отсчетный блок 19 обеспечивает индикацию как амплитуды им,пульса, так и номера ступени, в которой этот импульс находится на рабочем участке амплитудной характеристики . Формула изобретения Устройство для автоматического выбора диапазона измерения амплитуды импульсного напряжения, содержащееП ступенчатый усилитель с калиброванными по усилению каскадами, П-амплитудно-временных преобразователей,П формирователей импульсов спада, формирователь импульса фронта, соединенный с выходом П-ного амплитудновременного преобразоватеутя, одновибратор, логические элементы И и ИЛИ, триггер интервала, счетчик импульсов интервала, счетчик номера канала, генератор счетных импульсов, цифровое отсчетное устройство, причем к соответствующим выходам П-ступенчатогс усилителя с калиброванными ,гю ycKJieнию каскадами последовательно no/iK;iKiчены амглитудно-временные иреобр-ззователи и формирователи импульса гпада, все выходы которых связаны со входами элемента ИЛИ, триггер интервала соединен с одним из входов элемента совпадения, другой вход которого подключен к генератору счетных импульсов, а выход через счетчик импульсов интервала соединен с отсчетным блоком, другой вход которого связансо счетчиком номера канала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выбора диапазона измерения амплитуды импульсного напряжения, выход формирователя импульса фронта соединен со входом

триггера интервала и со входом одновибдзатора, выход которого подключен к одному из входов логического элемента И, второй вход которого связан с выходом элемента ИЛИ, а выход элемента И соединен с другим входом тригге ра интервала и входом счетчика номера канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Авторское свидетельство СССР № 153076-, НОЗК 3/18, 18.05.66.

2.Авторское свидетельство СССР 400849, GDI R 19/00, 21.05.74.