Стробоскопический цифровой измеритель мгновенных значений повторяющихся сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации формы повто.ряющихся сигналов.

Известен стробоскопический цифровой измеритель мгновенных знамений повторяющихся сигналов, содержащий задающий генератор,источник исследуе мого си гнала,схему сдвига, генератор стробимпульсов, схему сравнения, блок управления, цифроаналоговый преобразователь (1|АП) и блок индикации til.

Недостатками измерителя являются низкая широкололостность и недостаточное быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является стробоскопический цифровой измеритель мгновенных значений повторяющихся электри ческих сигналов,содержащий задающий, генератор, источник исследуемого сиг нала, схему сдвига, генератор стробимпульсов, схему сравнения на туннельном диоде, работающем в режиме одновибратора, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), выход которого связан со вторым входом схемы сравнения, первый вход которой, соединен с выходом источника исследуемого сигнала, а стробирующий вход - с выходом генератора стробимпуяьсов, кодовый выход ЦАП подключен к блоку ин10дикации, а управляющий вход - к блоку управления, измеритель отношений частоты стробимпульсов - к частоте выходного сигнала схемы сравнения, выход которого связан с входом бло15ка управления 2.

Однако известный измеритель не обладает достаточной широкополостностыб и быстродействием при высокой точности измерения,поскольку для схемы

20 сравнения,в которой туннельный диод ) работает в режиме одновибрато- ра, затруднена фиксация момента компенсации входного сигнала сигналом 9 цепи обратной связи от ЦАП без подключения непосредственно к одному из электродов ТД дополнительной сиг нальной цепи, которая из-за наличия паразитных реактивных параметров резко снижает его быстродействие и тем самым снижает широкополосность измерителя. Определение момента компенсации путем сравнения частот колеба НИИ ТД и генератора стробимпульсов уменьшает быстродействие измерителя. Цель изобретения - повышение широкополосности и быстродействия известного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в стробоскопический цифровой измеритель мгновенных значений повторяю щихся сигналов, содержащий задающий генератор, выход которого связан со входом источника исследуемого сигнала, своим выходом подключенного к сигнальному входу блока сравнения, стробирующий вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, блок управления, своим первым выходом соединенный с управляющим входом цифроаналогового преобразователя (ЦАП), кодовый выход которого подключен ко входу блока индикации, элемент сдвига, включенный между входом генератора стробимпульсов и выходом задающего генератора, введены электронный переключатель тока, генератор тока смещения, генератор тока ЦАП, динамическое запоминающее устройство и компаратор напряжения, причем вход электронного переключателя тока сое динен с выходом генератора тока смещения и генератора тока ЦАП и со входами динамического запоминающего устройства и компаратора напряжения, второй вход которого подключен к выходу динамического запоминающего устройства, а выход ко входу блока управления, выход электронного переключателя тока подсоединен к компенсирующему входу блока сравнения, а сиг.нальный вход -,ко второму выходу блока управления, третий выход которого соединен со входом динамического запоминающего устройства, причем сигнальный выход ЦАП подключен ко входу генератора тока ЦАП. На чертеже приведена структурная схема устройства. -Стробоскопический цифровой измеритель мгновенных значений повторяющихся сигналов содержит задающий генератор 1, источник исследуемого сигнала 4 2,блок 3 сравнения,элемент сдвига А, генератор стробимпульсов 5, переключатель 6 тока,генератор 7 тока смещения, генератор 8 тока ЦАП, динамическое запоминающее устройство 9, компаратор 10 напряжения, блок 11 управления, ЦАП 12, блок 13 индикации. Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 1 синхронизирует источник 2 исследуемого сигнала, выходной сигнал которого поступает на сигнальным вход блока 3 сравнения, а также на вход элемента сдвига 4, сигнал на выходе которого задерживается во времени, определяя таким образом момент стробирования входного исследуемого сигнала. Сигнал компенсации поступает на схему 3 сравнения, значительно уменьшая тем самым, влияние реактивных паразитных параметров последующей схемы. Тек компенсации получается вычитанием из тока смещения, получаемого от генератора 7 тока смещения, части тока, протекающего через генератор 8 тока ЦАП, управляемого от ЦАП 12. Сброс блока 3 сравнения производится электронным переключателем 6 тока. Поскольку время нахождения триггера в высоковольтном состоянии регулируют, регулируя момент прихода импульса сброса, то появляется возможность надежной фиксации состояния блока 3 сравнения после прихода стробимпульса. Это осуществляется с помощью динамического запоминающего устройства 9 запоминающего напряжение компенса ции на входе блока 3 сравнения до прихода очередного стробимпульса и последующего сравнивания его с напряжением в этой же точке после прихода стробимпульса с помощью компа-i. ратора 10 напряжения. Изобретение отличается большим быстродействием и широкополосностью из-за применения для определения состояния сравнивающего устройства на туннельном диоде, ра1ботающем в триггерном режиме, динамического запоминающего устройства и компаратора напряжения. При этом образование сигнала компенсации происходит при помощи управляемого от ЦАП генератора тока, а влияние паразитных реактивных элементов на работу туннельного диода значительно снижено. В известных устройствах,в которых опреде ление состояния туннельного диода происходит с помощью мостовых схем, туннельный диод включен в одно из плеч моста из-за чего появляется про блема определения малых изменений напряжения разбаланса моста, возника щих при переключении туннельного дио да, что в свою очередь приводит к услсйннению всего измерителя, снижению его надежности и ухудшению метро логических характеристик. В данном измерителе проблема опре деления малых напряжений разбаланса моста исключается вследствие применения генератора тока для питания схемы, и динамического запоминающего устройства, так как все напряжение перепада, образующееся на туннельном диоде, передается на вход компаратора напряжения, что значительно повышает достоверность определения состояния туннельного диода, исключает необходимость ручной подстройки измерителя и улучшает его метрологические характеристики. Формула изобретения Стробоскопический цифровой измеритель мгновенных значений повторяющихся сигналовi содержащий задающий генератор, выход которого связан со входом источника исследуемого сигна ла, своим выходом подключенного к сигнальному входу блока сравнения, стробирующий вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов. блок управления, своим первым выходом соединенный с управляющим входом цифроаналогового преобразователя, кодовый выход которого подключен ко . входу блока индикации, элемент сдвига, включенный между входом генератора стробимпульсов и .выходом задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения широкополосности и быстродействия,, он снабжен электронным переключателем тока, генератором тока смещения,генераторс м тока ЦАЛ, динамическим запоминающим устройством и компаратором напряжения, причем вход электронного пере к-. . лючателя тока соединен с выходом генератора тока смещения и генератора тока ЦАП и со входами динамического запоминающего устройства и компаратора напряжения,второй вход которого подключен к выходу динамического запоминающего устройства, а выход - ко входу блока управления, выход электро чного переключателя тока подсоединен к компенсирующему входу блока сравнения, а сигнальный вход - ко второму.выходу блока управления, третий которого соединен со входом динамического запоминающего устрс ства, причем сигнальный выход ЦАЛ подключен ко входу генератора тока ЦАП. Источники; .информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 172299, кя. G 01 R Э/, t975. 2. Авторское свидетельство СССР № , кя. G 01 R 19/Oi, 1976 (прототип).