Измеритель временных характеристик переходных процессов Советский патент 1980 года по МПК H03K13/17 

элемент И соединен со входом второго счетчика, а выход первого элемента И подключен ко второму входу первого счетчика и ко входу третьего счетчика, причем выходы первого и второго счетчик соединены со входами многовходового элемента совпадения. На фиг. 1 приведена структурная схе ма предлагаемого устройства; на фиг. 2 даны временные диаграммы его работы. Устройство содержит (фиг. 1) последовательно соединенные измерительный блок 1, основной триггер 2, второй . элемент И 3, второй счетчик 4 и последовательно соединенные многовходовый элемент 5 совпадения, дополнительный . триггер 6, первый элемент И 7, выход которого соединен со входом третьего счетчика 8 и первым входом первого счетчика 9. Первые входьг элементов И 3 и 7 подключены к выходу генератора 10 импульсов, при этом второй выход измерительного блока 1 соединен со вторым входом основного триггера 2 вторым входом дополнительного триггер 6 и вторым входом первого счетчика П, а входы многовходового элемента 5 сов падения - с выходами первого и второго счетчиков 4 и 9. Измерителыплй блок 1 стоятций на входе устройства, обеспечивает регулировку уроы1я установившегх)ся значения входного напряжения, ширины зоны норма, а также уровня напряжения Uo (фиг. 2а), с момента достижения которого входным сигналом начинается отсчет временных характерис тик переходных процессов (обычно Uo 0,lU.eT Устройство работает следующим обра зом. На первом ш,1Ходе измерительного бл ка 1 всегда присутствует низкий уровен напряжения и только в момент достижен входным сигналом уровня UQ на этом Шз1ходе появляется импульс. На втором Еыходе измерительного блока 1 высокий потенциал присутствует только при значени5рс входного напряжения, находящихся в пределах зоны норма, при ;фугих значениях входного напряжения на этом выходе действует низкий потенциал. Перед началом измерений устройст13о с помощью импульса сброса переводят в исходное состояние (цепь c6p(.ica на фиг. 1 не показана). При этом в счетчи ках 4, 8, 9. устанавливается нулевой ход, триггеры 2 и 6 переводятся в тако состояние, при котором на вторых входа 074 элементов И 3 и 7 присутствует низкий (запрещающий) потен1шал, и импульсы генератора It) импульсов не проходят на входы счетчиков 4, 8, 9. Пусть переходный процесс предотавляется временной диаграммой, изображенной на фиг. 2а. В момент, когда напряжение на входе измерительного блока достигает уровня Uo , на первом выходе этого блока появляется импульс (фиг. 26), который переключает триггер 2. На втором элементе И 3 появляется (разрешающий) потенциал (фиг. 2в) и импульсы генератора 10 начинают поступать на вход второго счетчика 4, увеличивая его код. Когда входное напряжение Ш1ервь1е достигает зоны норма, первый импульс со второго входа измерительного блока 1 (фиг. 2г) возвращает триггер 2 в исходное состояние (фиг. 2в) и переключает дополнительный триггер 6 (фиг, 2д), закрывая элемент И 3 и открьчьая элемент И 7, При этом во втором счетчике 4 оказывается записанным код, соответствующий интервалу времениt-| to( времени нарастания сигнала), а импульсы с агхода генераторш 10 импульсов начинают поступать на вход третьего счетчика 8 и второй вход первого счетчика 9. Первый счетчик 9 изменяет свой код только в моменты, когда на его первом входе имеется высокий (разрешающий) уровень напряжения. При низком уровне напряжения на этом входе в счетчике 9 устанавливается нулевой код и импульсы, поступающие на второй вход, не изменяют состояние счетчика 9. Многовходовый элемент 5 совпадения сравнивает коды, записывае- Mijie в первом счетчике 9 во время дейСТШ1Я разрешающих импульсов на его первом входе с кодом, записанном во втором счетчике 4. Если переходный процесс не установился, то длительность этих разрешающих импульсов, соответствующая времени нахождегшя исследуемого сигнала Б зоне норма, всегда М€;ьше, чем время нарастания сигнала tugp-tTto, поскольку ширина зоны норма значительно меньше, чем разность напряжения и между нижней границей зоны норма UNJCT ди и величиной Uo (фиг. 2а). Например, при обычно пртсятых уроыгях отсчета цереходн1,1Х процессов Uo 0,1 UVCT и - - C), и мет ,иирина зоны норма составляет не более 0,25U. Поэтому, если псфеходнып процесс не установился, коды,запись Bflf-Mijie в первом

пчетчике 9, меньше, чем код во втором .ютчике 4, и элемент 5 совпадения не срабатывает. Когда же переходный прюцес последний раз входит в зону норма (момент t -фиг. 2а), то увеличение

кода в первом счетчике 9 будет происходить от момента времени -Ь до момента времени t , в который код в первом счетчике 9 станет равным коду второго счетчика 4, В момент времени tn

импульс с выхода элемента 5 совпадения установит дополнительный триггер b в исходное состояние (фиг. 2д), при котором закрывается элемент И 7, и в третьем счетчике 8 оказывается аапн- санным код, соответствующий интервалу емени tfi t фиг. 2а, д). Поскольку счетчики 4 и 9 рабоа ают от одного генератора 10 импульсов, для записи одинаковых кодов в этих счетчиках требуется равное емя, т.е. интервал времени ,-, равен интервалу времени tn tn . От- сюда, (фиг. 2) время установления переходного процесса равно:

.CT tW--tH- t .

Такчм образом, в третьем счетчике

8 оказь вается записанным код, соответствующий времени установления переходного процесса мст. я в первом и втором счетчиках 4 и 9 - коды, соответствую- щие времени нарастания переходного процесса .

Устройство отличается простотой работы и реализации, в нем отсутствуют такие сложные и громоздкие устройства, как схемы переноса кодов, распределители импульсов, дешифраторы и др., имеющиеся в известном устройстве. Предлагаемое устройство обладает более высо-г кой производительностью измерений и

позволяет за один шжл измерений определить как время нарастания, так и время установления переходного процесса. Кроме того, при определенных условиях устройство обеспечивает сокращение

времени измерений. В известном устройстве оно задается зараннее, например с помощью реле и, очевидно, при любой

длительности переходных процессов не может быть меньше, чем предел измерений. В предлагаемом устройстве время измерения равноt Qp- -t,j-- (фиг. 2), поэтому выигрыш во временя измерения является функцией измеряемой величины.

Формула изобретения

Измеритель временных характеристик переходных процессов, содержащий измерительный блок, три счетчика, много- входовый элемент совпадения, основной триггер, два элемента И и генератор импульсов, выход которого соед1шен с первыми входами элементов И, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы н производительности измерений, в него введен- дополнительный триггер, выход которого соеди 1ен со вторым входом первог элемента И, первый вход дополнительного триггера соединен с ВЬЕХОДОМ многовходового элемента соштадения. а второй вход дополнительного триггера с первым входом первого счетчика, первы выходом измерительного блока и первым входом OCHOBHOIX) триггера, второй вход которого Подключен ко второму выходу измерительного блока, при этом основного триггера через гл-орой элеме И соединен со входом второго счетчика а иыход первого элемента И подключен ко второму входу первого счетчика и ко входу третьего счетчика, причем выходы первого и второго счетчиков соединены со входами многовходового элемента совпадения.

Источники информа1щи, принятые во внимание при экспертизе

1.Микросхемы интегральные, ана; оговые. Методы измереш1я электрических параметров н определения характеристик ГОСТ 19799-74.

2.Авторское свидетельство СССР № 4794246, кл. Н D3 К 13/17, 24.07.73.

4.

%

t,

Pin. 2

ff

n „