Opis patentowy opublikowano: 1986 04 10 130272 C^- .--i-MlA Urzedu Patentowego U\,v*\ lieBlipi«P»lNW"JjJ Int. Cl.3 G01R 29/02 TWórcii wynalazku: Leonard Tykarski Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sposób i uklad do analizy krótkotrwalych, powtarzajacych sie impulsów elektrycznych o malej amplitudzie Przedimiotem wylnalazkiu jest sposób i uklad do analizy krótkotrwalych, powtarzajacych sie impul¬ sów elektrycznych o malej amplitudzie.W dotychczasowej technice pomiarowej analizato¬ ry w urzadzeniach usredniajacych wynik próbkowa¬ nia zawieraja jeden uklad bramkujacy, do którego wejscia sygnalowego doprowadzamy jest sygnal ba¬ dany, a do wejsc sterujacych — sygnal kasujacy i sygnal analizujacy wytworzony w generatorze, opózniany w ukladzie opózniajacym i uksztaltowany w ukladzie ksztaltujacym. Wyjscie ukladu bramku¬ jacego polaczone jest z wejsciem integratora ana¬ logowego lub cyfrowego.Przyklad takiego ukladu bramkujacego opasany jest w instrukcji firmowej do przyrzadu Brookdeal model 415 linear gate z 1977 r. W ciagu jednego okresu sygnalu badanego pojawia sie jeden impuls analizujacy i jeden impuls kasujacy. Tak wiec sposób polega na tym, ze w oiagu jednego okresu sygnalu badanego wystepujacego na tle solnych za¬ burzen przypadkowych i wolnozmiennych sygnalów okresowych, pobiera sie jedna próbke i usrednia sie ja. Dla analizy sygnalu wieloma impulsami ko¬ nieczne jest doprowadzenie sygnalu badanego do wielu identycznych ukladów bramkujacych, przy czym uzyskany na wyjsciu sygnal zawiera zarówno skladowe badanego impulsu jak i skladowe wol- normiennego napiecia dryftu lub niepozadanego wolnozmiennegp sygnalu okresowego. u 25 Istota sposobu polega na tym, ze w ciagu jednego okresu sygnalu badanego próbkuje sie go dwu¬ krotnie dla uzyskania wtórnego sygnalu badanego, którego wartosc po drugim próbkowaniu jest pro¬ porcjonalna do sumy wartosci sygnalu badanego w obu chwilach próbkowania, przy czym po kaz¬ dym próbkowaniu sygnalu badanego wtórny sygnal badany próbkuje sie ponownie, a nastepnie tworzy sie kombinacje liniowa sygnalów proporcjonalnych do wartosci sygnalu wtórnego w momentach prób¬ kowania i kombinacja ta stanowi sygnal wyjscio¬ wy, którego wartosc jest równa wartosci chwilowej sygmalu badanego w czasie trwania pierwszego im¬ pulsu próbkujacego i stanowi wynjk analizy ksztal¬ tu sygnalu, a impuls kasujacy do zera wartosc wtórnego sygnalu badanego wytwarza sie dopiero po uzyskaniu sygnalu wyjsciowego.Ulklad wedlug wynalazku ma wyjscie pierwszej bramki, której wejscie jest jego wejsciem, pola¬ czone z jednym z trzech wejsc bramki drugiej i trzeciej a wyjscie bramki drugiej i trzeciej sa po¬ laczone z wejsciami wzmacniacza, którego wyjscie jest wyjsciem ukladu. Ponadto, jedno z wejsc kaz¬ dej bramki polaczone jest z odpowiedniim wyjsciem generatora, którego czwarte wyjscie polaczone jest jednoczesnie z pozostalymi wejsciami bramek, a jego wejscie jest polaczone z wyjsciem ukladu ksztaltujacego i opózniajacego ,którego wejscie stanowi wejscie dla impulsów odniesienia. 130 272130 2 -; ,' 3 ' ' ¦. ¦' W rozwiazaniu wedlug wynalazku wskutek dwu¬ krotnego otwarcia bramki tia wejsciu uzyskuje sie mozliwosc znacznej redukcji sygnalu wolnozonien- nego, a wiec diryftu i zaklócen okresowych, poja¬ wiajacych sie na wejsciu wraz z sygnalem bada- 5 nym. Przez powtórne spróbkowanie sygnalu na wyjsciu tej bramki uzyskuje sie dodatkowe wzmoc¬ nienie sygnalu badanego, a po bezposrednim po- . równaniu analogowym uzyskuje sie sygnal uzy¬ teczny bezdiryftu. 10 Praedmii$t wynalazku jest uwidoczniony w,przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu, a fig. 2 wy¬ kres przebiegów elektrycznych w róznych punktach ukladu w ciagu jednego okresu sygnalu badanego. 15 Sygnal badany Us podawany na wejscie ukladu doprowadzany jest do wejscia S bramki BI. Sygnal odriesienda UR sterujacy otwieraniem bramek do¬ prowadzony jesit do wejscia R ukladu ksztaltuja¬ cego L opózniajacego KO, którego wyjscie .polaczone jest z wejsciem generatora G. Jego jedno wyjscie K polaczone jest jednoczesnie z wejsciem kazdej bramki BI, B2, B3, a jego pozostale trzy wyjscia polaczone sa z wejsciami Ri, R2 R3, bramek BI, B2, B3 tak, ze jedno z tych trzech wyjsc polaczone' jest z jednym wejsciem odpowiedniej bramki. Wyjscie bramki BI polaczone jest z wejsciem S2, bramki B2 i wejsciem S3 bramki B3 a wyjscia bramek B2, B3 polaczone sa z wejsciatni wzmacniacza W, którego wyjscie stanowi wyjscie ujeladu.Na wyjsciu ukladu ksztaltujacego i opózniaja¬ cego KO pojawia sie opózniony o okreslony czas impuls, który po doprowadzeniu do wejscia gene¬ ratora. O powoduje wygenerowanie na jego wyj¬ sciach nastepujacych impulsów analizujacych: na wyjsciu dolaczonym do wejscia sterujacego Ri bramki BI pojawia sie para impulsów analizuja¬ cych UR1 opóznionych wzgledem impulsu UR o czas ustalony w ukladzie ksztaltujacym i opózniajacym KO. Na wyjsciu bramki BI pojawia sie sygnal U s^ '== US3 . Po pierwszym impulsie analizujacym wartosc tego sygnalu jest proporcjonalna do sumy wartosci sygnalu badanego w chwili próbkowania i wartosci napiecia dryftu Udr. Po drugim impulsie próbkujacym wartosc sygnalu na wyjsciu bramki BI wzrasta jeszcze o wartosc napiecia diryftu, a wiec jest proporcjonalna do sumy sygnalu bada¬ nego i podwójnej wartosci dryftu.Po zakonczeniu sie pierwslego impulsu anali¬ zujacego URI pojawia sie pojedynczy impuls ana¬ lizujacy UB2 , który otwiera bramke B2. Napiecie U2 na wyjsciu bramki B2 narasta do wartosci pro¬ porcjonalnej do sumy wartosci syfenalu i wartosci ' dryftu; i*ó zakonczeniu sie drugiego impulsu anali¬ zujacego UR1 pojawia sie pojedynczy impuls ana¬ lizujacy UR3 , który otwiera bramke B3. Napiecie Us na wyjsciu bramki B3 jest proporcjonalne do sumy wartosci sygnalu i podwójnego napiecia dryftu. Napiecie U2 i U3 doprowadzone sa do dwóch wejsc wzmacniacza W, na którego wyjsciu pojawia sie syginal pax)porcjonalny do róznicy podwojonego napiecia Ua i napiecia U3. Sygnal ten nie zawiera napiecia dryftu, a jedynie przyrost dryftu w okre¬ sie miedzy pierwszym a drugim impulsem analizu¬ jacym Uw. 65 4 ' , Sygnal wyjsciowy wzmacniacza W po zakoncze¬ niu sie impulsu analizujacego XJ^3 jest proporcjo¬ nalny do wartosci sygnalu badanego Us , w chwili, gdy pojawil sie pierwszy impuls analizujacy UR1 i do przyrostu dryftu w czasie miedzy obu impulsa- mi analizujacymi UR1 . Po okresie czasu wystarcza¬ jacyrn do pracy integratora, który calkuje sygnal wyjsciowy wzmacniacza W, na wyjsciu K genera¬ tora G pojawia sie sygnal kasujacy, który napiecie na wyjsciach wszystkich ukladów bramkujacych sprowadza do zera.Sposób analizy krótkotrwalych powtarzajacych sie impulsów elektrycznych o malej amplitudzie stosuje sie do dowolnych sygnalów x(t), na których dokonuje sie nastepujacych operacji: w ciagu okre¬ su powtarzania sie, sygnal badany.^f(t) jest próbko¬ wany w chwilach ti i t2, przy czym moment dru¬ giego próbkowania t2 nastepuje zawsze $0 zakon¬ czeniu sie badanego impulsu. W wyniku próbko¬ wania . uzyskuje . sie. wtórny... sygnal badany xi(t), który podlega dwukrotnemu próbkowaniu w chwi¬ lach T2 i T3, Uzyskane w wyniku próbkowania sygnaly naklada sie na,, siebie tak, aby uzyskac sygnal wyjsciowy xwy (t). PL