Измеритель интегральной функции распределения вероятности флуктуаций интервалов времени Советский патент 1982 года по МПК G04F10/10 

(5) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ФЛУКТУАЦИИ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

.-. I . Изобретение относится к радио- : электронике и может быть использовано при разработке флуктометрической аппаратуры в области временных, частотных и фазовых измерений. Известные и описанные в техничес кой литературе устройства для измере ния временных и фазовых флуктуации, выходной сигнал которых представляет собой ступенчатое напряжение, высота ступенек которого пропорциональна преобразованному временному интервалу, длительность же ступенек равна периоду следования интервальных импульсов 13В этом случае статистические хара ктеристики исходного сигнала Moryt быть определены путем статистического анализа выходного сигнала с помощью дополнительной сложной и дорс гостоящей аппаратуры Хб- и др. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус ройство, не требующее преобразоваНИЯ исходного сигнала в пропорциональную ему аналоговую величину и содержащее входной формирователь стартового импульса, входной формирователь стопового импульса, блок регулируемой задержки, элемент совпадения первый временной селектор, второй временной селектор, счетчик импульсов, опорный счетчик импульсов, блок управления, генератор импульсов сброса 2. Однако это устройство обладает погрешностью инструментальной и методической, а также недостаточно высокой надежностью. Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения инструментальных и методических погрешностей, упрощение устройства и повышение надежности его работы. Поставленная цель достигается тем , что в измеритель интегральной функции распределения вероятности флуктуауий интервалов времени между двумя 3 электрическими импульсами, содержащ входной формирователь стартового им пульса, выход Kol-oporo соединен со входом блока регулируемой задержки, входной формирователь стопового импульса, первый временной селектор, второй временной селектор, выход ко торого соединен со счетным входом опорного счетчика импульсов, а уп равляющий Вход соединен с первым выходом блока управления, вход которого соединен с выходом опорного счетчика импульсов, а также счетчик импульсов, вход сброса которого соединен через генератор импульсов сбро са со вторым выходом блока управлени дополнительно введены элемент постоянной задержки, 1-К триггер и счетный триггер, счетный вход которого соединен с выходом олока регулируемой задержки, его прямой выход соединен с сигнальным входом второго временного селектора, а инверсный выход соединен со входом первого элемента постоянной задержки, выход которого соединен с К-входом 1-К триггера, 1-в;;од которого соединен через первый временной селектор с выходом формирователя стопового импульса, прямой выход 1-К триггера соединен со счетным входом С1г тчика импульсов, управляющий вход первого временного селектора подключен к выходу второго временного селектора. Блок управления состоит из одновибратора, инвертора и элемента постоянной задержки, причем запускающий вход одновибратора соединен с входом блока управления, а выход одновибра тора соединен со входами инвертора и.элемента постоянной задержки, выхо инвертора соединен с первым выходом блока управления, а выход второго . элемента постоянной задержки соедине со вторым выходом блока управления. На фиг. 1 представлена структурная .схема измерителя; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие рабо ту измерителя. Измеритель (фиг. 1} содержит шины 1 и 2 стартовых и стопозых импульсов входной формирователь 3 стартового импульса, входной формирователь k стопового импульса, блок 5 регулируемой задержки-, триггер 6 со счетным входом, селекторы 7 и 8 импульсов (в данном случае используются 764 селекторы целых импульсов),.счетчик 9 импульсов, опорный счетчик 10 импульсов, элемент И постоянной задержки, генератор 12 импульсов сброса, 1-К-триггер 13, блок управления , содержащий элемент 15 постоянной задержки, одновибратор 16, инвертора 17. Устройство работает следующим образом. Стартовые интервальные импульсы и (фиг. 2) поступают на шину 1, , а стоповые U/j. (фиг. 2) на шину 2. Импульсь подвергаются формированию, с помощью формирователей 3 и , в качестве которых могут быть использованы компараторы напряжения, т.е. формирование по длительности входных импульсов необязательно.Выходные импульсы Uj,имеющие прямоугольную форму и стандартную амплитуду, поступают на вход блока 5 регулируемой задержки, выходным сигналом Ug- которого запускается триггер 6 со счетным входом. Последний формирует на своем выходе напряжение меандра, длительность полуволны которого равна периоду входных интервальных . импульсов. Выходные сигналы 1) поступают на сигнальный вход селектору 8, который обеспечивает прохождение входного сигнального импульса только в том случае, если передний фронт этого импульса находится во временном интервале управляющего импульса. Импульсы Ug триггера 6 проходят через нормально открытый селектор 8 на вход счетчика 10, который задает предустановленное число N, Импульсы с выхода формирователя k поступают на сигнальный вход селектора 7 импульсов. Как следует из принципа работы селектора, на вход селектора 7 пройдут те из импульсов ил, (фиг. 2), задержка которых относительно соответствующих импульсов. Ug превышает величину задержки Cjf блока 5. Таким образоМ; средняя частота импульсов на выходе селектора 7 будет ниже частоты следования интервальных импульсов, а число п импульсов, прошедших на выход селектора 7, отнесенное к числу импульсой N, поступивших на сигнальный вход этого селектора, будет определять эмпирическую функцию распределения вероятностей FCr) и , ,)-- Число п подсчитывается сметчиком 9« Для правильного функционирования измерителя необходимо, чтобы на каж дый импульс, действующий на управляю щем входе селектора 7$ приходился ровно один импульс на сигнальном входе этого селектора. Для обеспечения этого условия выходные импульс селектора 7 поступают на вход I t-К-триггера 13- Таким образом, есл на выходе селектора 7 появятся два импульса, приходящиеся на один имТпульс в последовательности U, триггер 13 сработает только от первого из них. Сброс триггера 13 осуществляется полуволной и, снимаемой с инверсного выхода триггера 6, которая задерживается на некоторую фик сированную задержку X/f4 с помощью элемента 11 задержки. Поэтому минимально возможная длительность импульса с выхода триггера 13 не может быть меньше величины f, котора выбирается из условия обеспечения нормальной работы счетчика 9. После того, как счетчик 10 заполнится, на его выходе возникает импульс, которым запускается одновибратор 16. Инвертированный импульс одновибратора 1б с выхода инвертора 17 поступает на управляющий вход селектора 8 и прекращает прохождение импульсов и на выход селектора 8. Передним фронтом импульса .одновибратора 16 запускается элемент 15 задержки, которое определяет время индикации и считывания результата измерения. По истечении этого времени длительностью je на выходе элемента 15 возникает импульс, перед ,ним фронтом которого запускается ге нератор 12 импульсов сброса.. Импульс этого генератора 12 поступает на сбр {показаний счетчика 9« По окончании действия импульса одновибратора 16, селектор 8 открывается, и весь цикл измерения повторяется. Изменяя величину задержки т;- в блоке 5 задержки, можно снять по to4 кем всю функцию Г Анализируя характеристики случайной величины п в выражении (1), можно оценить статистическую погрешность измерения. Таким образом, предлагаемый измеритель превосходит известные по точности измерения и по экономичности, мерой которой в данном случае является длительность времени измерения, выигрыш по точности составляет 2,Б-,О раза, по экономичности 1.5-3,0 раза. Формула изобретения 1. Измеритель интегральной функции распределения вероятностей флуктуации интервалов времени между двумя эпектрическими импульсами, содержащий входной формирователь стартового импульса, выход которого соединен с входом блока регулируемой задержки , входной формирователь стопового импульса, первый временной селектор, второй временной селектор, выход которого соединен со счетным входом опорного.счетчик-з импульсов, а управляющий вход соединен с первым выходом блока управления, вход которого соединен с выходом опорного счетчика импульсов, а также счетчик импульсов, вход сброса которого соединен через генератор импульсов сброса с вторым выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения инструментальных и методических погрешностей,, в него дополнйтЪЪьно введены элемент постоянной задержки, t-К-триггер и счетный триггер, счетный вход которого соединен с.выходом блока регулируемой задержки, его прямой выход соединен с сиг-, нальным входом второго временного селектора , а инверсный выход соединен с входом элемента постоянной задержки, выход которого соединен с К-входом 1-К-триггера, 1-вход которого соединен через первый временной селектор с выходом формирователя стопового импульса, а прямой выход 1-К-триггера соединен со счетным входом счетчика импульсов, управляющий вход первого временного селектора подключен к выходу второго временного селектора. 2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что блок управления состоит из одновибратора, инвертора и элемента постоянной эадерж- , ки причем запускающий вход одноаибратора соединен с входом блока управления, а выход одновибратора - с входами инвертора и элемента прстоян 5 ной задержки, причем выход инвертора соединен с первым выходом блока управления, а выход элемента постоянной

задержки соединен с вторым выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8

W

к 1У

fM

f

и

Afju/

«./