Измеритель нестабильности временных интервалов Советский патент 1979 года по МПК G01R29/02 

1

Изобретение относится к радпоизмерительной технике и может быть пспользовано для определения статистических характеристик кратковременной нестабильности длительности импульсов илп интервалов между фронтами двух импульсов про исследовании импульсных устройств.

Известен измеритель длительности периодических импульсов, содержащий электронные ключи, счетчики, перемножитель чисел, фазовращатель, времязадающий каскад, генератор импульсов и регистратор 1. Однако недостаточное быстродействие делает невозможным его применение для измерения быстрых (от периода к периоду повторения) нестабильностей временных интервалов.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является измеритель нестабильности временных интервалов по авт. св. № 343248, содержащий два канала, нз последовательно соединенных входных каскадов-ограничителей сверху и снизу, дифференцирующих трансформаторов, связанных друг с другом через первый переключатель, уснлители-огранпчнтелн, а также дискриминатор длительности, содержан;ий эталонную линию задержки и сумматор, последовательно соединенные ограничитель и расищрнтель, причем .между усилителями-ограничителями и дискриминатором длительности через второй переключатель включеп триггер, один вход которого соединен с выходом первого усилнтеля-ограничителя через элемент регулируемой задержки, например, на рециркуляторе со стробирующи.м каскадом, а другой вход триггера подсоедпиен к выходу второго усилителя-ограничителя непосредственно 2.

Наиболее еущественным недостатком такого измерителя является узкий диапазон измеряемых неетабильностей длптельпостп. Цель изобретения - расширение днапазона измеряемых нестабильностей временных интервалов.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель иестабильности временных интервалов, содержащий два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входных каскадов-ограничителей сверху и снизу, дифференцируюHUIX трансформаторов, связанных друг с другом через первый переключатель усиллтслей-ограничнтелей, а также дискриминатор длительности, содержащий эталонную линию задержки н сумматор, последовательно соединенные ограничитель и pacnuiритель. причем между уснлителямн-ограпичнтелями н днскримннат1)ром через второи переключатель включен триггер, один вход которого соединен е выходом нервого усилителя-ограничителя через элемент регулируемой задержки, а другой вход триггера нодсоединен к выходу второго уеилителя-ограиичителя непоередствеино, дополнительно введены иоследовательно соеднненные нреобразователь масштаба времени, дифференнируюнщй элемент, триггер и интегрирующий элемент, а также элемент регулируемой задержки и нереключатель, причем вход дополнительного элемента регулируемой задержки соединен с выходом триггера и входом преобразователя масштаба времени, выход дополнительного элемента регулируемой задержки нодключен к второму входу доиолнительного триггера, а выход интегриру1он1его элемента соедипен с контактом третьего переключателя, прн этом донолнительный переключатель включен между одним из входов триггера и выходом элемента регулируемой задержки.

Такой измеритель обеспечивает расширение диапазона измеряемых нестабильноетей временных интервалов без ухудшения чувствительности.

Структурная схема измерителя нестабнльности временных интервалов изображена на чертеже.

Измеритель нестабильности временных интервалов содержит два идентичных канала, каждый из которых включает в себя носледовательно соединенные ограничители 1 и 2 сверху, ограничители 3 и 4 сннзу, днфференцирующие трансформаторы 5, 6 и усилители-ограничители 7 и 8. Одни вход триггера 9 соединен е выходом усилителяограничителя непосредственно, а другой вход - с выходом усилителя-ограничителя 8 через элемент регулируемой задержки 10. Между выходом триггера 9 и входом дискриминатора длительности, состоящего из носледовательно соединенных эталонной линии задержки 11 и сумматора 12, к выходу которого подключены последовательно соединенные ограничитель 13 и расширитель 14, причем второй вход сумматора соединен со входом эталонной линии задержки, через нереключатель 15 последовательно включены нреобразователь масштаба времени 16, дифференцирующий элемент 17, дополнительный триггер 18 и интегрирзаощий элемент 19. Второй вход дополнительного триггера через дополнительный элемент регулируемой задержки 20 подключен ко входу преобразователя масштаба времени 16. Вход усилителя-ограничителя 7 с помощью первого переключателя 21 может соединяться как с выходом дифференцирующего трансформатора 5, так и с выходом дифференцирующего трансформатора 6. С помощью переключателя 22 второй вход триггера может быть соединен непосредственно с выходом усилителя-ограничителя 8.

Измеритель нестабильности временных интервалов работает следующим образом.

На вход а измерителя подается исследуемый сигнал. В ограничителях 2, 4, трансформаторе 6 и усилителях-ограничителях 7, 8 формируются синхроимнульсы, соответствующие фронту и срезу исследуемых импульсов. Синхроимпульсы с выхода усилителя-ограннчителя 8, еоответствующие фронту иеследуемых импульсов, задерживаются в элементе регулируемой задержки 10 и нодаются на вход триггера 9. На другой вход триггера подаются с выхода усилителя-ограничителя 7 синхроимпульсы, соответствующие срезу исследуе.мых импульсов. В результате на выходе триггера 9 формируются импульсы, нестабильность длительностн которых равна нестабильности длительности иеследуемых импульсов. С выхода триггера 9 имнульсы иоступают одновременно на дополпнтельный элемент регулируемой задержки 20, преобразователь масщтаба времени 16 и нереключатель 15.

В преобразователе масштаба времени 16 проиеходит пропорциональное увеличение длительности импульсов триггера 9 в «раз. Число п выбирается так, чтобы максимальное значение увеличенной в п раз нестабильности длительности исследуемых имнульсов не выходило за пределы линейного учаетка характеристики дискриминатора длительности. Импульсы с выхода преобразователя масштаба времени 16 через дифференцнрующий элемент 17 постунают на вход дополнительного триггера 18. На другой вход дополннтельного трнггера е выхода дополннтельного элемента регулируемой задержки 20 подаются синхроимпульсы, задержанные относительно фронта импульса трнггера 9. Время задержки выбирается таким образом, чтобы среднее значение длительиости имну«1ьсов на выходе дополнительного триггера 18 не превыщало времени запаздывания в эталонной линии задержки 11 дискриминатора длительности. С выхода донолннтельного трнггера 18 пмпульсы подаются па вход интегрирующего элемента 19. Р1мнульсы с выхода интегрирующего элемента 19 через нереключатель 15 подаются на один вход сумматора 12 дискриминатора длительности непосредственно, а на другой вход - через эталонную линию задержки 11. С выхода сумматора 12 импульсы, изменения амплитуд которых пропорциональны изменениям длительностей импульсов на выходе дополннтельного триггера 18, через ограничитель 13, отсекаюищй пьедестал суммарного импульса, не несуп1,ий информации о нестабильности длительности, иодаются на рас1ииритель 14. В расншрителе 14 для удобства визуального наблюдения увеличиваются длительноети полученных имп льсов с сохранением значений их амплитуды неиз