Устройство регистрации формы периодических коротких сигналов Советский патент 1979 года по МПК G01R19/04 

(54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ФОРМЫ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОРОТКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и -может быть использовано при аналиэе формы периодических коротких сигналов . Известно устройство регистрации однократных и редко повторяющихся сигналов наносекундной длительное ,ти . Однако это устройство обладает ма лой точностью регистрации, которая определяется числом параллельных каналов преобразования временных интер валов. При попытке увеличения точнос ти недопустимо возрастает объем оборудования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации формы првторяющихся сигналов наносекунд:(нЬЙ длительности, содержащее блок синхро низации, линию задержки, блок управления, запоминающее устройству, блок вывода результатов измерения, порог6 вый элемент, счетчик тактов, цифроаналоговый преобразователь, причем вход линии задержки и блока синхрони зации соединен с входом устройства, выход блока синхронизации подключен к входу блока управления, выходы бло ка управления соединены с управляющими входами блока синхронизации, запрминающего устройства и блока вывода результатов измерений, вход которого подключен к выходу запоминающего устройства, выход блока синхронизации подключен к входу счетчика тактов, выход линии задержки подключен к входу пороговогр элемента, выход с.четчика тактов через рифроаналоговый пре-с образователь подключен к входу порогового элемента 2. Недостатком этого устройства является больвюе время регистрации импуЯьсов, ввиду того, что регистрация импульса сложной формы проходит в несколько циклов, причем каждый цикл состоит ий нескользких тактов. Наличие нескольких цикловfобусловлено тем, что преобразователь временного интервала в цифровой код в каждом такте ,может измерять только один времененой интервал.. . . Целью предполагаемого {изобретения является сокращение времени регистрации импульсов. . Поставленная цель достигается тем, что в устройство регистрации формы периодических коротких сигналов, содержащее блок синхронизации, линию задержки, блок управления, запоминающее устройство,: блок вывода результатов измерения, пороговый элемент, счетчик тактовJ Цйфроаналоговый преобразователь, причем вход линии задержки и блока синхронизации соединен с входом устройства, вькод блока синхронизаЦии подключен к входу блока уп ,равления, выходы блока управления сое динены с управляющими входами блока сигтхронизации/ запоминающего устройства и блока вывода результатов измерений, вход последнего подключен к выходу запоминающего i/cTjpoftcтва, выход блока синхронизации подк,точен к входу счетчика тактов, вьрсод линии задержки, подключен к входу;порогово го элемента, вьтх:од счетчика тактов через циф роаналоговый преобразова-тель подключен к входу порогового элемента, введены элеглент И-НЕ на два входа, два преобразователя длительности в число импульсов, каждый из которых позволяет преобразовать в число импульсов длительность каждого из импульсЬв : в пачке, поступанвдей на его ВХОД; два кo 1мyтaтopa на п вы ходов и две группы счетчиков по п счетчиков в каждой, причем, выход порогового элег-1ента соединен с входом первого преобразователя длительности в число импульсов и со входом элемента И-НЕ, второй вход которого подклю чен к выходу блока синхронизации, вы ход элемента подключен к входу йторого преобразователя длительности в число импульсов, выход которого подключен к.входу второго коммутатора ВБйсод первого преобразователя длитель ности в число импульсов подключен к .входу первого кoм 1yтaтopa, п выходов первого коммутатора подключены к вхо дам первой группы п счетчиков, п выходов второго-коммутатора.подключены .к входам второй группы п счетчиков, выходы обеих груцп.счетчиков подключены к входу запоминающегоустройст™ ва, На фиг. 1 предст.авлейа блок -схема1 .устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу. Устройство содержит г блок 1 синхронизации, линию 2 задержки, порого нй .элемент 3, счетчик 4 тактов, цифроаналоговый : преобразователь 5, преобразоватёль .6 длительности в число .импульсов, включающий в себя элемент ИЛИ 7, линию задержки 8, линию 9 задержки, элемент И 10, элемент И-НЕ 1 коммутатор 12, группу из п счетчиков 13-1, 13-2,,. ЛЗ-п, преобразователь 14 длительности в число импульсов, коммутатор 15, группу из п счетчиков 16-1, 16-2, . . .16-п, блок 17 управления, запоминающее устройство 18 и устройство вывода результатов измере ния 19. Исследуемый повторяющийся сигнал поступает одновременно на блок 1 синхронизации и через линию 2 задержки на сигнальный вход порогового элемента 3. Блок 1 синхронизации вырабатывает синхроимпульс.(фиг. 2,6), начало которого определяется передним фронтом исследуемого сигнала, э длительность синхроимпульса больше:максимальной длительности исследуемого сигнала. Синхроимпульс (фиг. 2,6) поступает на вход счетчика. ,4 тактов, выходной код которого ци.фроаналоговьтм преобразователем 5 преобразуется в со.ответствующее номеру такта опорное напряжение, которое поступает на опорный ВХ.ОД порогового элемента 3, где сравнивается с исследуемым сигналом, поступанвдим с линии| 2 задержки (Фиг. 2,а), изменение кода в счетчике 4 тактов происходит по заднег у фронту синхроимпульса. На йыходе порогового элемента .3 образуется последовательность, импульсов нормированной амплитуды, число и расположение которых определяется формой исследуемого сигнала (фиг,2,в С выхода порогового элемента 3 сигнал поступает на вход первого преобразователя 6 длительности в ri число импульсов. Преобразуемый, сигнал поступает на элемент ИЛИ 7, а с нее - на входы двух линий задержки 8 и 9, Величина, задержки линии 8 задержки tg больше Длительности синхроимпульса с выхода блока 1 синхронизации Величина задержки линии 9 задержки больше величины задержки линии 8 задержки на величину дЪ, где At.- величина кванта преобразования временных интервалов, определяемаятрё буемой точностью регистраци исследуе мого сигнала s Сигнал с выходов - ли -НИИ 8 и 9 задержки подаются на входы. элег- ента и 10, а с выхода элемента И 10 через элемент ИЛИ 7 - снова на входы линий 8 и9 задержки. Очевидно, что при подаче одного положительного импульса на вход элемента ИЛИ 7 (при условии, чto его длительность не превышает величины tg) в замкнутом контуре, .состоящем из элементов 7, 8, 9, 10 начинает.циркулировать положительный импульс, длительность которого с каждым циклом циркуляции уменьшается на величину At, Циркуля- . ция продолжается до тех пор, пока длительность импульса не станет мен шей или равной величине ut. При этом на выходе элемента ИЛИ 7 образуется последовательность уменьшакадихся по длительности импульсов, число котоp-jx N равно где t f, - длительность импульса, поступающего на вход элемента ИЛИ 7.

Таким образом, число импульсов Ы пропорционально длительности преобразуемого импульса, в данном устройстве на вход преобразователя б длительности в число импульсов поступае несколько положительных импульсов (фиг. 2,в). С выхода преобразователя б длительности в число импульсов при этом снимаются несколько последовательностей импульсов, следующих с периодом tg и сдвинутые друг относительно друга по времени (фиг. 2,г), С помощью коммутатора 12 эти последовательности разделяются по разнЕлм каналам и поступают: первая последовательность (фиг, 2,д) -.на счетчик 13-1, вторая последовательность (фиг, 2,е) - на счетчик 13-2 и так да.лёе. Таким образом, в счетчике. 13-1 окажется записанным код, пропорциональный длительности первого импульса, поступившего на вход преобразователя б длительности в число импульсов, в счетчике 13-2 - код, соответствующий длительности второго импульса, в счетчике 13-п - код, соответствующий длительности п-го импульса. Необходимое число счетчиков п определяется, исходя из степени сложности исследуемых сигналов .

С помощью элемента И-НЕ 11 происходит подача сигнала с выхода порогового элемента 3 и его инвертирование, в результате чего формируется импульсный сигнал (фиг, 2,ж), где длительность положительных-импульсов определяет длительность пауз сигнала (фиг, .2,в). Сигнал с выхода элемента И-НЕ 11 подается на вход преобразователя 14 длительности в число импульсов , устройство которого аналогично преобразователю 6, С выхода преобразбвателя длительности в число импульсов 14 сигнал (фиг, 2,з) подается на коммутатор 15, С выхода коммутатора первая импульсная последовательность (фиг, 2,и) заполняет счетчик 16-1, вторая последовательность (фиг. 2,к) - счетчик 16-2, третья последовательность (фиг, 2,л)счетчик 16-3 и так далее. Таким образом, после окончания такта) преобра зованйя в двух группах, счетчиков окажутся записанными коды, определяющие временное положение сигнала на уровне, определяемом опорным напряжением подаваемым с цифр оаналогового преоб разователя. После окончания такта .преобразования сигналами с блока 17 управления коды счетчиков 13-1, 13-2,.,,,13-п, 16-1, 16-2,,,, 16-п переносятся в запоминакщее устройство 18, обе группы счетчиков устанавливаются в исходное состояние, на преобразователи 6 и 14 длительности в число импульсов подаются с блока 1.7 управления отрицательные импульсы

устанавливающие их в исходное- состояние. Поскольку отрицательным фронтом синхроимпульса код в счетчике 4 тактов увеличен на единицу, на опорном входе порогового элемента 3 уже присутствует опорное напряжение, соответствуквдее следующему такту, т.е, схема готова к следующему такту. По окончании регистрации импульса сигналом с блока 17 управления коды иэ запоминающег о устройства 18 выводятся через устройство 19 вывода результатов измерения в приемлемой для анализа форме. По команде Пуск, поступающей на блок 17 управления, про.исходит общая начальная установка всех устройств и начинается новый цикл преобразования.

Таким Образом, весь процесс преобразовайия одного сигнала происходитза один цикл,. Длительность цикла определяется необходимым числом уровней квантования по амплитуде и периодом повторения исследуемого сигнала .

формула изобретения

Устройство регистрации формы периодических коротких сигналов, содержащее блок синхронизации, линию задержки, блок управления, запоминающее устройство, блок вывода -результатов измерения, пороговый элемент, счетчик тактов, цифроаналоговый преобразователь, причем вход линии задержки.,и блока синхронизации соединен с вводом устройства, выход блока синхронизации подключен к вхо-ду блока управления, выходы блока управления соединены с управляющими входами блока синхронизации, запоминающего устройства и блока вывода результатов измерений, вход последнего .подключен к выходу запоминающего устройства, выход блока синхронизации подключен к входу счетчика тактов, выход линии задержки, подключен к входу-jioporoBoro элемента, выход счетчика тактов через цйфроаналоговый преобразователь подключен к входу порогового элемента, отличающее с я ; тем, что, с целью сокращения времени регистрации, в него введены элемент И-НЕ на два входа, два преобразователя длительности в число импульсов, два коммутатора на п выходов и две группы счетчиков по п счетчиков в каждой, причем, выход порогового элемента соединен с входом первого преобразователя длительности в число импульсов и с входом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу блока синхронизации, выход элеkeHTa И-НЕ подключен к входу второ702307

го преобразователя длительности з число импульсов, выход которого подключен к входу второго коммутатора, йккод первого-преобразователя дли тедьности в число импульсов подключен к входу первого коммутатора, п йыходов первого .коммутатора подклю чены к входам первой группы п счетчиков, п выходов второго коммутатора подключегны к входам второй группы

7L

.; . . Фе/г. I

f7fc/ieff effbtu сигна/i

8

п счетчиков, выходы,обеих групп счетчиков подключены к входу эапоминаю1цего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 501363. кл. G01 R 19/04, 30.01.76,

2.Авторское свидетельство СССР №501362, кл. G 01 R 19/04, 30.01.76,