Устройство для анализа формыОдНОКРАТНыХ элЕКТРичЕСКиХ иМпульСОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R29/27 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может, быть использовано в контрольно-измерительных системах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для анализа однократных электрических сигналов, содержгицее генератор квантукядих импульсов, безгистерезисный с1мплитудный дискриминатор/ триггер, элемент И-НЕ и счетчик импульсов l. Недостатком этого устройства явля ется узкий диапазон метрологических характеристик - низкая точность реги страции особых точек, низкая точност измерения временных параметров, отсутствие возможности определения вре менного положения исследуемого сигнала. Цель изобретения - расширение диа пазона метрологических характеристик . Цель достигается тем, что в устройство дйя анализа формы однократных электрических импульсов, содержа щее генератор квантующих импульсов и ряд каналов, причем в первой ветви казадого канала выход безгистерезисного амплитудного дискриминатора сое динен с входом установки единицы триггера, нулевым выходом подключенного к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого связан с выходом генератора, а выход - со счетным входом счетчика импульсов, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля триггера и шиной сброса, снабжено триггером Старт, а каждый из каналов - инвертором и дополнительными ветвями, каждая из которых включает первый элемент И-НЕ, счетчик импульсов, триггер и второй элемент И-НЕ, первый вход которого в четных ветвях соединен с выходом дискриминатора, а в нечетных - с выходом инвертора, второй вход - с единичным выходом триггера предыдущей ветви, а выход - с входом установки единицы триггера, нулевым входом подкл эченного к первоглу входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого связан с выходом генератора, а выход - со счетным входом счетчика, четвертый вход - с выходом счетчика, а третий вход первого элемента И-НЕ первой и дополнительных ветвей соединен с единичным выходом триггера Старт, второй вход установки единицы которого подключен к шине Старт, а первый вход установки единицы в первом канале - ко входу инвертора, вход которого во всех каналах связан с выходом дискриьшнатора, причем BXOJJJJ установки нуля триггеров и счетчиков дополнительных ветвей и триггера Старт соединены |С шиной Сброс. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство состоит из генератора 1 квантующих импульсов (кварцевого) , триггера 2 Старт, безгистерезисного амплитудного дискриминатора 3, инвертора 4 и ряда каналов, в каждом из которых первая ветвь включает триггер 5, первый элемент И-НЕ6 и счетчик 7 импульсов, а дополнительные ветви включают блоки 5-7 и второй элемент И-НЕ 8, Устройство работает следующим образом. Непосредственно перед измерением по шине Сброс подается сигнал обну.ления, устанавлнваюьоий блоки устройства в исходное состояние. Так как все каналы устройства одинаковы, рассматривается работа только первого канала. С приходом импульса Старт триггер 2 перебрасывается и разрешает прохождение импульсов генератора через элемент И-НЕ б первой ветви на вход счетчика 7 этой ветви. Начинается отсчет первого интервала времени. При достижении исследуемым импульсом порога дискриминатора первого канала дискриминатор срабатывает и опрокидывает триггер 5. Опрокидывание триггера 5 приводит к запиранию элемента И-НЕ 6, остановки счетчика 7 начальной ветви. Измерение первого интервала времени заканчивается. Опрокидывание триггера 5 приводит к разрешению прохождения сигнала дискриминатора 3 через элемент И-НЕ 8 второй ветви. При уменьшении мгновенного значения исследуемого импульса до значения по рогового напряжения единичный сигнал с выхода дискриминатора 3 через элемент И-НЕ 8 опрокидывает триггер 5 второй ветви. Срабатывание триггера 5 второй ветви приводит к запиранию эл мента И-НЕ б и остановке счетчика 7 этой ветви. Измерение второго интервала заканчивается. Срабатывание три гера 5 второй ветви разрешает прохож дение сигнала дискриминатора 3 через элемент И-НЕ 8 третьейветви. Так ка в данный момент на выходе дискримина тора 3 сигнал имеет значение-логичес кой 1, а на выходе инвертора 4 значение логического О, то опрокидывания триггера 5 третьей ветви не происходит. При повторном достижении мгновенным значением исследуемого си нала порогового уровня,вновь срабаты вает дискриминатор 3, что приводит к опрокидыванию триггера 5 третьей эетви и к остановке счетчика 7 этой ветви. Изме зение третьего интервала времени заканчивается. Далее работа устройства повторяется. В результате в счетчиках 7 первых семи ветвей зафиксированы интервалы времени, соответствующие пересечению исследуемого импульса с первым пороговым уровнем. Счетчики 7, начиная с восьмой ветви, продолжают работу до переполнения и обнуляясь своим выходным сигналом, запирают элементы И-НЕ б, начиная с восьмой ветви. После переполнения (или остановки) счетчиков 7 всех ветвей и каналов процесс измерения заканчивается. Если импульс Старт отсутствует, то при достижении мгновенным значением исследуемого импульса порогового уровня дискриминатора 3 первого канала дискриминатор 3 срабатывазт, что приводит к опрокидыванию триггера 2 Старт и триггера 5 первой ветви первого канала. Отсчет временных интервалов начинается с этого момента. Далее процесс измерения не отличается от описанного выше за исключением того, что время, зафиксированное счетчиком 7 первой ветви первого канала равно нулю. В каждой из последующих каналов фиксируются и нтервалы времени, соответствуквдие пересечению исследуемого импульса с пороговым уровнем дискриминатора данного канала. Предлагаемое изобретение позволяет повышать точность измерения мгновенных значений однократных электрических импульсов, определять временное положение этих импульсов, исследовать импульсы как неизвестной формы,. так и неизвестной амплитуды. Формула изобретения Устройство для анализа формы однократных электрических импульсов, содержащее генератор квантующих импульсов и ряд каналов, причем в первой ветви каждого канала выход безгистерезисногоамплитудного дискриминатора соединен с входом установки единицы триггера, нулевым выходом подключенного к первому входу элемента ИНЕ, второй вход которого связан с выходом генератора, а вызсод - со счетным входом счетчика импульсов, вход установки нуля которого соединен с входом установки нуля триггера и шиной сброса, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона метрологических характеристик, оно снабжено триггером Старт, а каждый из каналов - инвертором и дополнительными ветвями, каждая из которых включает первый элемент И-НЕ, счетчик импу льсов, триггер и второй элемент. И-НЕ, первый вход которого в четных ветвях соединен с выходом дискриминатора, а в нечетных - с выходом инвертора, второй вход - с единичным выходом триггера предыдущей ветви, а выход - с входом установки единицы триггера, нулевым входом подключенного к первому входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого связан с выходом генератора, а вы;Ход - со счетным входом счетчика, четвертый вход - с выходом счетчика,а третий вход первого элемента И-НЕ первой и дополнительных ветвей соединен с единичным выходом триггера Старт второй вход установки единигдл которого подключен к шине Старт, а первый вход установки единицы в первом канале - ко входу инвертора, вход которого во всех каналах связан с выходом дискоиминатора, причем входы установки нуля триггеров и счетчиков дополнительных ветвей и триггера Старт соединены с шиной Сброс.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 402831, кл; G 01 R 29/00, 1973

(прототип).

iStmSb I 2 lemitI 431- (ml) ftmf I л ftmtt