Устройство для регистрации однократных электрических сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01R19/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОДНОКРАТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения мгновенных значений электрических сигналов. Оно лoжeт быть использованй для регистрации однократных электрических сигналов в различных областях науки и техники.

Известно устройство для регистрации однократных и редкоповторяющихся сигналов наносекундной длительности, основанное на преобразовании информации о величине мгновенных значений сигнала во временной интервал с последующим преобразованием в код. Устройство содержит линию задержки, делитель напрязкения, п пороговых элементов, блок управления, источник эталонного напряжения, п электронных коммутаторов, 3 п преобразователей интервал-код, запомиHaronjiee устройство и блок вывода информации 1 .

Описанное устройство обладает . узкой полосой пропускания, вследствие необходимого применения в схеме пороговых элементов, действующих на срабатывание и отпускание.. Такой режим работы поСИГНАЛОВ

роговых элементов уменьшает полосу пропускания, так как переключение порогового элемента требует .перезаряда паразитных элементов, а, 5 следовательно, и значительных затрат времени операцию. Отрицательно сказывается также гистерезис всех известных в настоящее время пороговых элементов. Вследствие этих

10 причин применение описанного устройства ограничено возможным использованием в устройствах для измерения относительно медленных однократных сигналов (десятки наносекунд).

15 Известно также устройство, содержащее линию задержки с отводами на равном расстоянии, к каждому из кр.торых присоединены электронные клочи, управляемые генератором строб20 импульсов. Электронные ключи соединены с усилителями-расширителями, к которым подключены схемы выборки с запоминанием. Последние преобразуют выборки мгновенных сигналов,

25 представленные в виде импульсов с выходов расширителя в постоянные напряжения, которые подаются на вход осциллографа 2,

Недостаток этого устройства 30 ограниченная возможностью генерировайия коротких стробимпульсов полоса пропускания и, следовательно, пониженная точность регистрации сигналов.

i,--: --;|лЛ-;--. ---;- ----- - ,

Цель изобретения - повышение точности регистрации однократных электрических сигналов. -

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем п измерительных каналов, каждый из которых вкл рчает линию задержки и электронный ключ, и общие для всех квналов блок индикации ИifейёЕ йт6 р Ьтр6вимпульсов, выход которого подключен к управляющим входам ключей, в каждом измерительном канале выход л.иний задержки через, резистор, за-. шунтированный конденсатором, сое-дни аи с выводом другого резистора с заземленным вторым выводом, зашу-нтированного последовательно соединенными электронным и вторым конденсатором, общая точка соединения коТОрМзГподйлючёна к соответствующему входу блока индикации, а второй вывод конденсатора заземлен. ;

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемотчэ устройства. --- - Устройство для регистрации однократных электрических сигналов соДёржиу п измерительных каналов, входа которых соединены с входной клёкп юй устройства. ИзЛерительный канал содержит линию задержки 1, последовательно соединенную с резистором 2, зашунтированным конденсатором 3. Второй вывод резистора 2 (зоединен с выводом резистора 4, Второй вывод резистора 4 заземлен, а первый соединен также с сигнальные, входом электронного ключа 5,выход: которого через конденсатор б,заземлен . Управляющие входи электронных кдючей 5 всех каналов соёдинеНй с выходом генератора стр6бсйг1 гай№в 7,а ВШсода электр6кйыхключ€й 15, являющиеся выходами измерительных каналов, подключены к соответствующим .входам блока индикации 8. . Работу устройства можно расйМотреть на примере работы одного; ffSnjpHмер, т-го измерительного канала.

Регистрируемый сигнал поступа ёт на вход ЛИНИИ 1 задерясКй, которая эадшрзййёаёг время inif, С выхода линии задержки сйггнал подается на литель напряжения, образуемый ftp нормашьнозамкнутог/1 ключе 5 резисто ром 2, конденсатором 3 и резистором 4, койдёнсаторсм 6. Делитель напряжения пропускает сигнал без каких-либо частотных искажений. При этом напряжение на выходе йа пряжения (т. е. на. конденсаторе 6} равно Л..

«а

746306

где Ufj (t) - напряжение на конденсаре 6 ;

R о

сопротивление резистора 2;

R, сопротивление резистора 4 j

и., (t)

напряжение на выходе лctix . нии задержки.

В момент поступления стробсигнал от генератора 7 включи 5 размыкаются, и напряжение на конденсаторе 6 равно мгновенному значению сигнала в :момент времени- (т-т Д t), умноженному на коэффициент ( R) , где Т - время размыкания ключа, mdtвремя задержки в й-том канале. Напряжение с конденсатора 6 подается на блок индикации 8.

Аналогично работают остальные измерительные каналы.

При этом линии 1 задержки каналоб имеют различные времена задержкии отличаются от соседних на одинковую величину. Разность времени задержки линий двух соседних каналов равна шагу стробирования сигнала. Время задержки линии последнего канала равно длительности развертки. ... . , - г

Наличие на выхЬде казццой линии 1 задержки согласованного делителя (при замкнутом 5} обеспечивает не искаженную передачу измеряемого сигнала этим делителем, т.е. при замкнутом ключе 5 изменение напряжения на конденсаторе 6 по форме полностью совпадает с изменением напряжения на выходе линии 1.

Введение в каждый измерительный канал реактивного делителя напряжения, в одном из плеч которого включен электронный ключ, а постоянные времени плеч одинаковы, обеспечивает неискаженную передачу выборок M|rHOjeHHp ro значения сигнала, запоминаейлх конденсаторами, подклк)ченными к входам устройства индикации. При зтом полоса пропускания устройства расширяется благодаря, тому, что электронные ключи работав в отличие от прототипа в режиме размыкания, что уменьшает длительность переходного процесса фиксации мгновенных значений сигнала и cooTBeiTCTBeHHO увеличивает полосу пропускания устройства.

Формула изобретения

Устройство для регистрации однократных электрических сигналов, содержащее п измерительных каналов, кажда1й из которых включает линию задержки и электронный ключ, и общие для всех каналов блок индикации и генератор стробимпульсов, звыход которого подключен к управляющим входам ключей, о т ,л и чающеес я тем, что, с целью повышения точности регистрации однократных электрических сигналов, в каждом измерительном канаде выход линии задержки через резистор, зашунтированный конденсатором, соединен с выводом другого резистора о заземленным вторым выводом, зашунтированного последовательно соединенными электронным ключом и вторым конденсатором, общая точка соединения которых подключена к соответствующему входу блока индикации, а второй вывод конденсатора

заземлен.

, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 501363, кл. G 01 R 19/04, 110574.

2.Rudolf Schwarte. New Results of an Experimental Sampling Sistem for Recording Fast Single Events. Electronic , February, 1972, V. 8, 4, p. 94-96.