Устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов Советский патент 1980 года по МПК G01R19/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в информационно-измерительных комплексах для измерения амплитуд импульсов с малой длительностью. 5

Известно устройство регистрации импульсного сигнала, содержащее ключ, предварительный уси.питель, устройство синхронизации, конденсаторы; резисторы, блок управления, емкостной 0 расширитель, в котором используется заряд конденсатора до амплиту.цы измеряемого импульса через линейный пропускатель l .

Недостатком устройства является 5 возможность его использования толькс для измерения амплитуды импульсов большой длительности, так как погрешность измерения амплитуды импульса в нем возрастает с уменьшением 20 длительности импульса из-за недозаряда конденсатора.

Известно устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов, содержащее усилитель, диод, конденса- 25 тор и вольтметр постоянного тока С2.

Это устройство имеет значительную погрешность при измерении амплитулы импульсов с малой длительностью, обусловленную недозарядом конденса- JO

тора и ограниченной полосой пропус- , кания усилителя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее п амплитудныхдискриминаторов, ключевые запоминающие устройства, логические элементы И, ИЛИ-НЕ, формирователь импульса задержки, индикаторы. Измерение амплитуды одиночного импульса в этом устройстве производится путем сравнения амплитуды измеряемого импульса с п уровнями эталонных напряжений при помощи п амплитудных дискриминаторов. Данное устройство может ,измерять импульсы малой длительности 3 .

Недостатком известного устройства для измерения амплитуд импульсов малой длительности является низкий динамический диапазон измеряемых амплитуд, определяемый числом каналов устройства.

Цель изобретения - увеличение диапазона измеряемых амплитуд одиночных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее п амплитудных дискриминаторов, входы которых соединены со входной клеммой устройства,, формирователь задержанн го импульса, вводятся элемент задержки, аттенюатор, счетчик и регистр, причем входная клемма устрой ства соединена со входом элемента задержки, выход которой через аттенюатор соединен со входной клем мой устройства, выход первого ампли тудного дискриминатора соединен со входом счетчика и формирователя задержанного импульса, выходы остальных п-1 амплитудных дискриминаторов соединены со входами регистра, выхо формирователя задержанного импульса соединен с обнуляющим входом регистра. На фиг. 1 представлена блок-схем устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства,. . Устройство включает в себя входн клемму 1, элемент 2 задержки, аттенюатор 3, амплитудные дискриминатор 4-1,...,4-п, счетчик 5, формировате 6 задержайного импульса, регистр 7. Устройство работает следующим образом.. Измеряемый одиночный импульс со входной клеммы 1 поступает на вход элемента 2 задержки и на входы амплитудных дискриминаторов 4-1,... 4-п.. Время задержки t в элементе 2 задержки выбрано больше, чем максимальная длительность измеряемого импульса (фиг. 2 в). Поэтому первый импульс на.входах диcкpи Iинaзropoв 4-1,...,4-п успеет закончиться, когда на входы дискриминаторов 4-1,...,4-п поступит второй импуль прошедший через элемент 2 задержки и аттенюатор 3, этот второй импульс опять поступит на вход элемента задержки. Таким образом, при подаче одного импульса на входную клемму 1 в замкнутом контуре, состоящем из элемента 2 задержки и аттенюатора 3, начинает циркулировать импульс, причем,, в каждом цикле циркуляции амплитуда его уменьшается в К раз, где К - коэффициент передачи последовательно соединенных элемента 2 задержки и аттенюатора 3 (К li-. Последовательность импульсов на входах дискриминаторов показана на фиг. 2 б. Дискриминаторы 4-1,...,4-п имеют пороги срабатывания соответственно у , . . . , V . Дискриминатор 4-1 имеет наибольший порог срабатывания, равный V . При. сравнении амплитуды входного импульса (фиг.2 с порогами срабатывания дискриминаторов 4-1,...,4-п на выходах последних появляются импульсы (фиг. 2 б), поступающие в регистр 7 в устанавливающие в нем соответствующий единичный код. Импульс с выхода дискриминатора 4-1 поступае на входы счетчика 5 и формирователя 6 задержанного импульса, с выхода которого выдается импульс, задержан ный относительно входного импульса на время t, (фиг. 2 в), причем Ч . Импульсы с выхода формирователя 6 задержанного импульса поступают на обнуляющий вход регистра 7, устанавливая его в нулевое состояние. Если измеряемый входной импульс имеет амплитуду большую V , тогда в первых циклах циркуляции импульсы на регистр 7 выдаются с выхода всех дискриминаторов 4-1,...,4-п, но после каждого цикла-регистр 7 уста- навливается в исходное (нулевое) состояние. Когда амплитуда циркулирующего импульса станет меньше V , импульс на выходе дискриминатора 4-:i будет отсутствовать и в регистре 7 зафиксируется единичный код, соответствующий числу;уровней, меньших или равных амплитуде импульса в том цикле, когда амплитуда станет Меньше порога V .Далее импульс продолжает циркулировать в контуре, состоящем из элемента 2 задержки и аттенюатора 3, но не изменяет состояния счетчика 5 и регистра 7, поскольку амплитуда импульса убывает и сравнивается все с меньшим числою уровней V , . . . ,V , Результат измерения получается в виде А а- К где - результат измерения амплитуды;А - единичный код в регистре 7; Д - разность между порогами срабатывания соседних дискриминаторов 4-1,4-2; m - число импульсов, зафиксированное счетчиком 5; К - коэффициент передачи последовательно соединенных элемента 2 задержки и аттенюатора 3. Сравнительная оценка данного устройства показала, что диапазон измеряемых амплитуд одиночных импульсов может быть значительно увеличен с сохранением малой погрешности измерения. Так, например, при постоянной величине А,Д, К погрешность измерения уменьшается с увеличением числа циклов циркуляции m до момента д: остижения измеряемым напряжением порогового значения V первого дискриминатора 4-1. Это позволяет использовать данное устройство при измерении достаточно больших амплитуд импульсов с малой длительностью. Формула изобретения Устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов, содержащее п амплитудных дискриминаторов, входы которых соединены со входной клеммой устройства, формирователь задержанного импульса, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона амплитуд, введен элемент задержки, аттенюатор, счетчик и регистр/ причем входная клемма устройства соединена со входом элемента задержки, выход которой через аттенюатор соединен со входной клеммой устройства, выход первого амплитудн.ого дискриминатора соединен со входом счетчика и формирователя задержанного импульса, выходы осталь.ных п-1 амплитудных дискриминаторов соединены со входами регистра, выход формирователя задержанного импульса соединен с обнуляющим входом регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 454493, кл. 6 01 R 19/04, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР . 466463, кл. G.01 R 19/04, 1973.

3.Авторское сивдетельство СССР № 447625, кл. G 01 R 19/04, 1972.

i// l/г Чз

PF

,