Устройство для измерения флюктуаций временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G04F10/00 

1

Изобретение относятся к радиоизмерению.

Известно устройство, позволяющее измерять фгаоктуации временных япнтервалов, содержащее форкофоватепь ямпульсов, генератор эталонной частоты, селектор, лшши задержки, эл ленты И и ИЛИ блоки переписи, счетчики, регистры времени и блок памяти l ,

Недостатком дашняю устройства яьляется его слсокностъ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содеркащее даа канала, каждый из которых ограничители по верк- нему и нижнему уровгао, входы которого соединены с вхоф1ымн шинамн, ш{фф1 ренциальный трансформатор, усилительограничитель, триггер, одни из BxoAfoe которого через регулируемый задержки подключен к выходу первого / канала, а второй вход триггера с выхо Лрм второго канала, двскрсгминатор длитецьности. содержащий линию задержкя.

сумматор, ограничители и расадирите .

Однако данное устройство не обпадвет достаточным частотным даапазсшом и достаточной точностью.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышеяин чувспя- тегаьностя.

Поставленная цель дсхтгагается reMt что в устройство, содержащее два измериtoтельных канала переялЛ яз которых состош из послсстжатеяьно ыииичеээных ограш1чятепе11 по B ixBeitty я нижнему уровню, двффер0аивальаого трансфа атора и усипитепя- ураыич1гг аш, а вто1$

рой - Ез огрЛьшчшепей по ъврпкялу н нвжв уровню щффереввошпьвогс тршюформатс, ввпючеявых nocnenciB тепьно, я уиыцича о шгранячтчдц, трвг гер, одвн вход которого ооеданся с ходом уошЦПепя-otpauHHirititui ; язме зггепьного вавала, рщ yJШ|ly ъмую лянвю ааде1яася, взсоп котсрой соеявнен с выходом усяпвтепя-огранячвтепя первого измероатепьного канала, и дискрикошатвр длительности, вход которого соединен с выходом триггера, введены допогаоггельная регулзфуемая шшия задержки, два переключателя и счетчик импульсов, входы которсго соединены с выходами дискриминатора длительности, дополнительный вход которого через дополнительную регулируемую линию задер ки соединен с выходом триггера, второй вход которого черев первый переключатель соединен с выходом усилителя-ограничителя первого измерительного канала и выходом первой регулируемой лшнин зайержки, а вход усялителя-ограничителя второго измерительного канала соединен через второй переключатель с соответствующими выходами обоих дифференциальных трансформаторов, а также тем, что дискриминатор длительности содержит секционированную линию задержки и N блоков формирования, каждый из которых состоит из последовательно включенных сумматора, ограничителя и выходного каскада, выход которого соединен с выходом дискриминатора длитепь-г нос-ш, причем вход секдионированиой линзаи задержки соединен со вторым входом дискриминатора длительности, первый вход которого подключен к первым входам гвсеэс сумматоров, вторые входы которьпс подключены к выводам секционированной линии задержки. На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит два измерительных канала 1 и 2 каждый из которых состоит из ограничителя 3 по верхнему уровню, ограничителя 4 по нижнему уровню, дифференциального трансформатора 5 и усилителя-ограничителя 6, триггер 7, регулируемые линии задержки 8 и 9, переключатели Ю, 11, многоканальный дискриминатор 12, счетчик 13 импульсов Многоканальный дискриминатор состоит иэ секляонированной линии 14 задериош и 14 блоков 15-1, ..., 15- N формиравателя, каждый из которых состоит из сумматсзра 16, ограничителя 17 и выходного каскада 18.

Сигналы поданы на входные шины 19 и 2О.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Исследуемые импульсы, флюктуации длительности которых ( А С ) необходимо намерить на заданном уровне { )

но длительности згезмеряемого вретлеяного , длительность которого определяется выражением:

Де И - количество импульсов на выходе дискриминатора 12 определяемое подаются на вход ограничителя 3. Ограниченные; сверху до задашгого уровня измерения (UmAA ) импульсы подаются на ограничитель 4. Уровень ограничения снизу выбирается таким, чтобы на выходе ограничителя 4 получались практически прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности входных импульсов на заданном уровне измерения. Эти импульсы подаются на трансформатор 5 с двумя вторичными обмотками (не показаны), с которых снимаются разнополярные импульсы. Импульсы на пряжения с первой выходной обмотки трансформатора 5 подаются на усилитель- ограничитель 6, с помощью которого выделяется импульс, соответствующий переднему фронту измеряемого импульса. Этот импульс задерживается в линии 8 на время t и подается на вход триггера 7, опрокидьшая его в новое устойчи вое состояпние. Импульсы напряжения со второй обмотки тpaнcфqpмaтopa 5 подаются на усилитель-ограничитель второго канала с помощью которого выделякугся импульсы, соответствующие заднему фронту измеряемых импульсов. Эти имнульсы подаются на второй вход триггера 7, опрокидьгеая его в исходное состояние. В результате на выходе х жггера получаются импутвьсы, длительность которых меньше дшггельностЕ входных импульсов, а величина флюктуации равна абсолютной величине нестабильности длитепьноста: входных импульсов. Сформированный импутшс триггера поступает на входы сумматоров 16 дискршлпштора 12 и на вход линии 9 с выхода которой, задержанный на время, соизмеримое с длительностью импульса трштера, сигнал подается на вход линии 14. Задержанный последовательно ,,, т и - Д Ц -I-t шиспульс с каждого из выходов линии 14 поступает на вход сумматора 16 своего блока 15 -N дИскрюомянатора 12. В реогультате на выходах сумматоров 16 появляются укорочеш1ые импульсы с дискретпяостью во времени равной ЛТз/ количество которых прямо пропорциональбепичиной измеряемого интервала (при максимальном значении измеряемого временного интервала оно равно количеству секций линии 14, Укороченные импульсы с выходов сумматчра 16 поступают на входы от аничитепей 17, с BbixojiOB которых количество имлутпьсов считьгеается счетчиком 13. Разностное количество импульсов между двумя измерениями на выходе дискриминатора 12 будет характеризовать величину н стабильности измеряемого временного интервала, абсолютное зяачеяяе которого определяется выражением HecT-j l H..cu)/ гдеИ и Mt42. - количество импульсов на выходе дискриминатора 12, измеренное счетчиком 13 при первом и втором замерах, соответственно. Другие режимы измерений флюктуации временных интервалов (фпюктуашш периода, фпюктуашш между фронтами импульсов двух различных периодических последовательностей и т.л) являются частными случаями рассмотренного примера работы и осуществляются при использовании входной шины 2О и (или) установкой переключателей в соответствукяпие положения. Использование для длитель ности флюктуации vp&AeeiabJK интервалов разностас количестве ямщгльсов с выхо да дискрикинатора 12 позволяет устранить зависимость параметров как от характеристик триггера, так и от формы создаваемого триггере импульса. Это позволяет расшофвггь диапазсж кам ряемых флюктуации временных тггервал А до длительностей, определяемых еменем эааержкк линии 14 дискриминатора 12. Использование мшяхюваоюнно ляяяи заде роюси в качестве эталсяоюй с одвваковым временем задерокки каждой секши обеспечивает получение резуяьтатсе вэмере«ий с основными погрешностями, равными времени одаой секпиЯ линии задержю, то естъО - что при наличззи линии задержки с секциями, обеспечввакшщми аадеркху на единицы наносекунд, позволяет гзмехшть флюктуации временных штге юалсв с тсп« ностью до единиц нанос сукд. Формула изоб ре т е н в я 1. Устройство для измереиаи флкжтуаншй вр0уленных интервалов,- содержаще 4S6 два измерительных канала, пе()вый из которых состоит из последсгаапгельно включенных ограничителей по верхнему и нижнему уровню, двгффер сциальнсяго трансформатора и усилителя-ограиичнтеля, а второй - из ограничителей по верхнему и нижнему уровню, днфферешшапьнсго трансфогилатора, включенных последовательно, и усшштелф-сифаничителя, трпггер, один вход которого сослинея с выходом усилителя-ограничителя второго измерительнотчэ канала, регулируемую линию задержки, вход которой соединен с выходом уоилителя-ограничяггеля первого измерительного канала, и дискриминатор длительности, вход которого соединен с выходом триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повыш&ния чувствительносга, в него введены дополнительная регулируемая линия задержки, два переклю чатепя и счетчик импульсов, входы KOTqporo соедЕшены с выходами дискриминатора дапггельностя, дополнительный вход которого через дополнительную регулируемую линию заДержки соединен с выxoдc vl триггера, второй вход которого ч)ез первый переключатель соединен с выходом усэшктеля-ограничителя первого изл б ительного канала и выходом первой регулируемой линии задвижки, а ЕОСОД усвлитапя- ограничителя второго измерительного канала соеДЕт через второй переюоочатель с соответствующими выходами обоих аифференциаяьных трансформаторов. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я т&л, что дискриминатср Д1Штельнос1Я секцвсмаироеаяную линию н W блоков фс{мврования, каждый из KOTqpboc состсит вэ последрватепьно вклютеяньос суммато ра, ограничителя я выходаого каскада, выход которосх) соеДЕшев с в п:одом даоК1вминатора дпяпгепьносягя, причем вход секивонирсжаииой лянвв звде1иакн соедШ€И со BTqpbtM входом даскркмвнатора дпят€ш носгЕ, .)ый- вход которогч) подключен к первым входам всех сумматерое, вфсрые васощы которых поокшочвввд к выводам севшсоеврованвой явнвв задержки. ИсточвЕхи внформашог. n|eBsn№ie во вввмавве щк 9кспе|7гкзе 1. Автофююе авядеФепьство ССЗСР №448427, лл.в 04 F 1О/ОО, 12.p5.75. :. Лат рсяоё ошдетельсгво СССР N8 343248, «л. Q О4 F 1О/ОО, Ов.11Л1.

ife

i

s

ГТ.

I

/г