SU1003011A1 - Time interval stroboscopic meter - Google Patents

Time interval stroboscopic meter Download PDF

Info

Publication number
SU1003011A1
SU1003011A1 SU813350285A SU3350285A SU1003011A1 SU 1003011 A1 SU1003011 A1 SU 1003011A1 SU 813350285 A SU813350285 A SU 813350285A SU 3350285 A SU3350285 A SU 3350285A SU 1003011 A1 SU1003011 A1 SU 1003011A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
output
meter
stroboscopic
time interval
Prior art date
Application number
SU813350285A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Михайлович Маевский
Евгений Карлович Батуревич
Игорь Владимирович Богачев
Антон Станиславович Милковский
Original Assignee
Конструкторское Бюро "Шторм" При Киевском Ордена Ленина Политехническом Институте Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конструкторское Бюро "Шторм" При Киевском Ордена Ленина Политехническом Институте Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Конструкторское Бюро "Шторм" При Киевском Ордена Ленина Политехническом Институте Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU813350285A priority Critical patent/SU1003011A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1003011A1 publication Critical patent/SU1003011A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и измерительной технике и может быть использовано при измерени периодической последовательности нано- и пикосекундных интервалов вре мени. Известен измеритель временных ин тервалов, содержащий формирователи строб-импульсов, стробоскопические смесители, генераторы, блоки сравне ни , формирователи импульсов запуска , использующие стробоскопическое преобразование частоты исследуемого сигнала и измерение путем врем импульсного преобразовани  временного интервала между моментами достижени  транспортированным сигналом заданных уровней отсчета Cl3. Данный стробоскопический измеритель временных интервалов имеет недостаточно высокую точность и быстродействие , характерные дл  врем импульсного преобразовани  и стробо С1Лэпического преобразовани  частоты Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  измеритель временных интервалов, содер жащий детектор сигнала биений, два кварцевых генератора, два стробоскопических смесител , формирователь строб-импульсов, два усилител , блок управлени , два блока измерени  амплитуд, два коммутатора, два блока сравнени , два триггера, блок задержек , формирователь импульсов запуска и блок отсчета 12. Недостатками известного измерител  временных интервалов  вл ютс  низкое быстродействие, разрешаюса  способность и точность измерений, так как дл  измерени  с разрешающей способностью, равной At временного интервала , необходимо врем  измерени , превышаквдее пТ, где Т - период строб-импульсов , ut - разность периодов частот кварцевых генераторов, п - количество точек считывани  в измер емом интервале. Быстродействие измерений временного интервала определ етс  количеством точек считывани  в измер емом временном интервале и обратно пропорционально требуемой разрешающей способности. С увеличением разрешающей способности пропорционально увеличиваетс  врем  измерений . Низка  точность измерений обусловлена применением врем нмпульсного ,преобразовани  и отсутствиемThe invention relates to instrumentation and measurement technology and can be used to measure a periodic sequence of nano- and picosecond time intervals. A time interval meter is known that contains strobe pulse formers, stroboscopic mixers, generators, comparison blocks, trigger pulse formers using stroboscopic frequency conversion of the signal under study and measurement by pulse time conversion time between the instants of the conveyed signal reaching the specified reference levels Cl3. This stroboscopic time interval meter has insufficient accuracy and speed typical for pulse conversion time and C1F strobe frequency conversion. The closest to the technical essence of the invention is a time interval meter containing a beat signal detector, two crystal oscillators, two stroboscopic mixers, a driver strobe pulses, two amplifiers, control unit, two amplitude measurement units, two switches, two comparison units, two trigger, delay unit, trigger pulse shaper, and reference block 12. The disadvantages of the known time interval meter are low speed, resolution and accuracy of measurements, because for measuring with a resolution equal to At the time interval, a measurement time longer than pT is required, where T is the period of the strobe pulses, ut is the difference between the periods of the frequencies of the quartz oscillators, and n is the number of read points in the measured interval. The speed of time interval measurements is determined by the number of read points in the time interval being measured and inversely proportional to the required resolution. As the resolution increases, the measurement time increases proportionally. The low accuracy of the measurements is due to the use of time pulse, conversion and the absence of

статистической обработки результатов измерени .statistical processing of measurement results.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности измерений.The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of measurements.

Поставленна  цель достигаетс  тем,ЧТО в стробоскопический измеритель временных интервалов, содержащи два стробоскопических смесител , первые входы кбторых подключены к соответствующим входным шинам измерител , первый и второй блоки измерени амплитуд, выходы которых соединены с первыми входами соответственно пер- . вого и второго блоков сравнени ,кварцевый генератор, выход которого соединен с входом формировател  импульсов запуска, формирователь стробимпульсов , выход которого подключен к второму входу первого стробоскопического смесител , введены второй формирователь строб-импульсов, генератор высокой частоты, фазометр,два блока управл емой задержки и два дополнительных стробоскопических смесител ,первые входы которыхподключены к выходу генератора высокой частоты, а выходы - к входам фазометра , первые входы первого и второго блоков управл емой задержки соединены с выходами соответственно первого и второго блоков сравнени , вторые входы которых соединены с выходами первого и второго стробоскопических смесителей соответственно , выход кварцевого генератора подключен к вторым входам блоков управл емой задержки и управл ющим вхоДс1М блоков измерени  амплитуд, входы которых соединены с соответствующими входными шинами измерител , выход первого блока управл емой задержки через первый формирователь строб-импульсов подключен к второму входу первого дополнительного стробоскопического смесител , выход второго блока управл емой задержки через второй формирователь строб-импульсов соединен с вторым входом второго стробоскопического смесител  и вторым входом второго дополнительного стробоскопического смесител .The goal is achieved by having a stroboscopic time interval meter containing two stroboscopic mixers, the first inputs of which are connected to the corresponding input buses of the meter, the first and second amplitude measurement units, the outputs of which are connected to the first inputs of the first, respectively. the second and second comparison blocks, a crystal oscillator, the output of which is connected to the input of the trigger pulse generator, a gate driver, the output of which is connected to the second input of the first stroboscopic mixer, a second strobe pulse generator, a high frequency generator, a phase meter, two controllable delay units and two additional stroboscopic mixers, the first inputs of which are connected to the output of the high-frequency generator, and the outputs - to the inputs of the phase meter, the first inputs of the first and second control units The output delay is connected to the outputs of the first and second comparison units, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and second stroboscopic mixers, respectively, and the output of the crystal oscillator is connected to the second inputs of the controllable delay units and the control amplitudes of the amplitude measurement blocks whose inputs are connected to the corresponding meter input buses, the output of the first controllable delay block through the first gate-gate driver is connected to the second input of the first additional c the throboscopic mixer, the output of the second controllable delay unit is connected via the second gate generator to the second input of the second stroboscopic mixer and the second input of the second additional stroboscopic mixer.

На фиг. 1 приведена схема стробоскопического измерител  временных интервалов / на фиг, 2 - временные диаграммы .FIG. 1 shows a schematic of a stroboscopic meter for time intervals / in FIG. 2 - time diagrams.

Измеритель содержит стробоскопические смесители 1 и 2 , блоки 3 и 4 измерени  амплитуд, формирователи 5 и 6 строб-импульсов, дополнительные стробоскопические смесители 7 и 8, блоки 9 и 10 сравнени ,кварцевый генератор 11, блоки 12 и 13 управл емой задержки, формирователь 14 импульсов запуска,генератор 15 высокой частоты и фазометр 16.The meter contains stroboscopic mixers 1 and 2, amplitude measurement units 3 and 4, strobe pulse generators 5 and 6, additional stroboscopic mixers 7 and 8, comparison units 9 and 10, crystal oscillator 11, controllable delay units 12 and 13, trigger pulses, a high frequency generator 15 and a phase meter 16.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На входы блоков 3 и 4 измерени  амплитуд и на первые входы стробоскопических смесителей 1 и 2 поступают исследуемые сигналы (фиг. 2а, формируемые схемой (на фиг. 1 не показана, котора  запускаетс  формирователем 14 импульсов запуска, синхронизируемым сигналом кварцевого генератора 11 (фиг. 2б. На первые входы дополнительных стробоскопических смесителей 7 и 8 поступает сигнал генератора 15 высокой частоты (фиг 2ж). На вторые входы всех стробоскопических смесителей подаютс  короткие строб-импульсы (фиг.2д,е), формируемые из выходного сигнала кварцевого генератора 11, задержанного блоками 12 и 13 управл емой задерки (фиг. 2в, г). Таким образом, выходными импульсами каждого формировател  строб-импульсов осуществл етс  одновременное стробирование сигнала генератора 15 высокой частоты и мгновенных значений исследуемого сигнала, определ емых временами задерлсек блоков 12 и 13 управл емых задержек . Фазовый сдвиг выходных сигналов блоков 12 и 13 управл емой задержки , из которых формируютс  стробимпульсы , равенThe inputs of the amplitude measurement units 3 and 4 and the first inputs of the stroboscopic mixers 1 and 2 receive the signals under investigation (Fig. 2a, generated by the circuit (not shown in Fig. 1), which is triggered by the trigger pulse generator 14, the synchronized signal of the crystal oscillator 11 (Fig. 2b. The first inputs of the additional stroboscopic mixers 7 and 8 receive a high-frequency generator 15 (Fig. 2g). The second inputs of all the stroboscopic mixers are supplied with short strobe pulses (fig.2d, e) generated from the output signal of quartz second generator 11, delayed by blocks 12 and 13 controlled deceleration (Fig. 2c, d). Thus, the output pulses of each strobe-pulse generator simultaneously gates the signal of the high-frequency generator 15 and the instantaneous values of the signal under study, determined by the delays of the blocks 12 and 13. Controlled delays. The phase shift of the output signals of the blocks 12 and 13 of the controlled delay, from which strobe pulses are formed, is equal to

-«if -i- a) (1- “if -i a) (1

где - частота кварцевого генератора 11; t - врем  задержки блока 12 управл емой задержки) Т2 - врем  задержки блока 13 управл емой задержки.where - the frequency of the quartz oscillator 11; t is the delay time of the controlled delay unit 12) T2 is the delay time of the controlled delay unit 13.

Фазовый сдвиг Ч сигналов на выходе дополнительных стробоскопических смесителей 7 и 8, измеренный фазометром 16 (фиг. 2з, и), равенThe phase shift of the H signals at the output of additional stroboscopic mixers 7 and 8, measured by phase meter 16 (Fig. 2h, and), is equal to

,  ,

(2(2

О)ABOUT)

гдет- - коэффициент умножени  фазового сдвига,U ) - частота генератора высокой частоты uj, Частота „ выходах дополнительных стробоскопических смесите7 иgdet- - multiplication factor of phase shift, U) - high frequency generator frequency uj, Frequency „outputs of additional stroboscopic mixes7 and

равна equals

uj -чпЯ. uj - np.

:з) и: h) and

прetc

Claims (2)

и теоретически имеет максимальное значение до . В моменты времени , определ емые воздействием фронта и среза сигнала кварцевого генератора 11 на управл ющие входы блоков 3 и 4 измерени  амплитуд, в них осуществл етс  измерение и запоминание амплитудного и нулевого уровней исследуемого входного сигнала . После измерени  и запоминани  уровней в блоках 3 и 4 измерени  амплитуд осуществл етс  определение амплитуды исследуемого,сигнала (разности измеренных уровней)и фиксаци  соответствующих уровней начал и конца отсчета интервала. Их уровн выставл ютс  при помощи переключател . В блоках 9 и 10 сравнени  про исходит определение знака и уровн  разности сигналов, задаваемых в бло ках 3 и 4 измерени  амплитуд и значени  сигналсз, поступающих с выход стробоскопических смесителей. Выход ные сигналы блоков 9 и 10 сравнени  поступают на управл ющие входы блоков 12 и 13 управл емой задержки и измен ют врем  задержки t проход щего через них сигнала кварцевого генератора 11, из которого формируютс  строб-импульсы до равенства зн чений входных напр жений блоков 9 и 10 сравнени . Таким образом осу ществл етс  временна  прив зка .строб-импульсов к заданным уровн м отсчета исследуемых сигналов, при этом измеренный временной интервал между заданными уровн ми отсчета ст новитс  равным временному интервалу между строб-импульсами и равным разности времен задержек блоков 12 и 13 управл емой задержки 4- -Т f иэм- 2 Фазовый сдвиг, измеренный фазомет ром 16, св зан с измер емым временным интервалом соотношени ми ( 1 ) и (2). При стробировании сигнала генератора 15 высокой частоты стробиьтульсами , временное положение которчлх прив зано к отсчетным точкам Измер емого временного интервала, на выходах дополнительных стробоскопических смесителей 7 и 8 формйруют с  низкочастотные напр жени ,разность фаз между которыми определ етс  как измер емым временным интервалом, так и отношением частот кварцевого генератрра 11 и генератора 15 высокой частоты. Таким образом, при стробировании сигнала генератора 15 высоко частоты осуществл етс  умножение раз ности фаз в m раз,.что эквивалентно повышению разрешающей способности также в m раз. Врем  измерени  временного интервала предлагаемым измерителем составл ет 5-10 периодов строб-импульсов дл  осуществлени  временной прив зки строб-импульсов к заданнЕЛи уровн м отсчета исследуемого сигнала плюс один период выходной частоты дополнительных стробоскопических смесителей дл  измерени  фазового сдвига, пропорционального измер емому временному интервалу. Период выходного сигнала дополнительных стробоскопических смесителей 7 и 8 согласно уравнению (3 ) можес быть выбран соизмеримым с периодом строб-импульсов. Учитыва  то, что предлагаемый измеритель имеет значительно меньшее врем  измерени  по сравнению с известным и более высокую разрешаю щую способность, при заданном измерени  в нем может быть выделено значительное врем  на статистическую обработку результатов измерени ) В результате чего достигаетс  значительно более высока  точность измерени . Предлагаемый измеритель может найти широкое применение на заводахизготовител х микросхем, на приборостроительных предпри ти х при осуществлении входного контрол  комплектующих интегральных микросхем. Формула изобретени  Стробоскопический измеритель вре-менных интервалов, содержащий два стробоскопических смесител , первые входы которых подключены к соответствующим входным шинам измерител , первый и второй блоки измерени  амплитуд, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнени , кварцевый генератор, выход которого соединен с входом формировател  импульсов запуска, формирователь стробимпульсов , выход которого подключен к второму входу первого стробоскопического смесител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности измерений , в него введены второй формирователь строб-импульсов, генератор высокой частоты, фазометр, два блока управл емой задержки и два дополнительных стробоскопических смесител , первые входы которых под-ключены к выходу генератора высокой частоты, а выходы - к входам фазометра , первые входы первого и второго блоков управл емой задержки соединены с выходами соответственно первого и второго блоков сравнени , вторые входы которых соединены с выходами первого и ВТОРОГО стробоскопических смесителей соответственно, выход кварцевого генератора подключен к вторым входам блоков управл емой задержки и управл ющим входам блоков измерени  амплитуд, которых соединены с соответствующими входными шинами измерител , выход первого блока управл емой задержки через первый формирователь стробимпульсов подключен к второму входу первого дополнительного стробоскопического смесител , выход второго блока управл емой задержки через второй формирователь строб-импульсоЯ соединен с вторым входом второго стробоскопического смесител  и вторым входом второго дополнительного стробоскопического смесител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 600454, кл. G, 04 F 10/04, 1978. and theoretically has a maximum value of up. At the moments of time determined by the action of the front and cut of the signal of the crystal oscillator 11 on the control inputs of the amplitude measurement units 3 and 4, they measure and store the amplitude and zero levels of the input signal under study. After measuring and memorizing the levels in blocks 3 and 4 of the amplitude measurement, the amplitude of the studied signal, the signal (the difference of the measured levels) is determined and the corresponding levels of the beginning and end points of the interval are fixed. Their levels are set using the switch. In blocks 9 and 10 of the comparison, the sign and the level of the difference between the signals specified in blocks 3 and 4 of the measurement of the amplitudes and the signal values coming from the output of the stroboscopic mixers are determined. The output signals of the comparison blocks 9 and 10 are fed to the control inputs of the control delay blocks 12 and 13 and change the delay time t of the signal of the crystal oscillator 11 passing through them, from which the strobe pulses are formed until the input voltages of the blocks 9 are equal and 10 comparisons. Thus, the time binding of the gate pulses to the specified reference levels of the signals under study is performed, while the measured time interval between the specified reference levels becomes equal to the time interval between the gate pulses and equal to the difference of the delay times of the 12 and 13 controlled Delays 4- –T f em – 2 The phase shift measured by the phase meter 16 is related to the measured time interval by relations (1) and (2). When strobing a high-frequency generator 15 strobe signal, the temporal position of the bursts is related to the reading points of the Measured time interval, the outputs of the additional stroboscopic mixers 7 and 8 are formed from low-frequency voltages, the phase difference between which is determined by the measured time interval and the frequency ratio of the quartz oscillator 11 and the high frequency generator 15. Thus, when gating a high-frequency signal from the generator 15, the phase difference is multiplied m times, which is equivalent to increasing the resolution also m times. The measurement time of the time interval offered by the meter is 5-10 periods of strobe pulses to realize a temporary binding of strobe pulses to a predetermined ZERO reference level of the signal under study plus one period of the output frequency of additional stroboscopic mixers for measuring the phase shift proportional to the measured time interval. The period of the output signal of the additional stroboscopic mixers 7 and 8 according to equation (3) can be chosen commensurate with the period of the strobe pulses. Taking into account the fact that the proposed meter has a significantly smaller measurement time compared to the known and higher resolution, with a given measurement it can be allocated considerable time for statistical processing of measurement results) As a result, a much higher measurement accuracy is achieved. The proposed meter can be widely used in chip fabrication factories, instrument-making enterprises in the implementation of input control components of integrated circuits. A stroboscopic time interval meter containing two stroboscopic mixers, the first inputs of which are connected to the corresponding input tires of the meter, the first and second amplitude measurement units, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second blocks of the comparison, respectively, the crystal oscillator whose output is connected with the trigger pulse driver input, the gate driver, the output of which is connected to the second input of the first stroboscopic mixer, distinguishes This is due to the fact that, in order to increase speed and accuracy of measurements, a second strobe pulse generator, a high frequency generator, a phase meter, two controllable delay blocks and two additional stroboscopic mixers, the first inputs of which are connected to the output of the high frequency generator, are introduced into it. and the outputs to the inputs of the phase meter, the first inputs of the first and second controllable delay units are connected to the outputs of the first and second comparison blocks, respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and SECOND article respectively, the output of the crystal oscillator is connected to the second inputs of controllable delay units and the control inputs of amplitude measurement units, which are connected to the corresponding input meter buses, the output of the first controllable delay unit is connected to the second input of the first additional stroboscopic mixer via the first gate generator, the output of the second controllable delay unit is connected via the second gate driver to the second input of the second strobe and the second input of the second additional stroboscopic mixer. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 600454, cl. G, 04 F 10/04, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР №,699439, кл. d 04 F 10/02, 1979.2. USSR Author's Certificate No. 699439, cl. d 04 F 10/02, 1979.
SU813350285A 1981-10-26 1981-10-26 Time interval stroboscopic meter SU1003011A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813350285A SU1003011A1 (en) 1981-10-26 1981-10-26 Time interval stroboscopic meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813350285A SU1003011A1 (en) 1981-10-26 1981-10-26 Time interval stroboscopic meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1003011A1 true SU1003011A1 (en) 1983-03-07

Family

ID=20981220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813350285A SU1003011A1 (en) 1981-10-26 1981-10-26 Time interval stroboscopic meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1003011A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH641308B (en) DEVICE FOR MEASURING THE RUN TIME OF PULSE SIGNALS.
US4168467A (en) Measurement of pulse duration
SU1003011A1 (en) Time interval stroboscopic meter
SU699439A1 (en) Stroboscopic meter of time intervals
SU580511A1 (en) Device for stroboscopic conversion and measuring of electric signals
SU543885A1 (en) Digital phase meter
EP0122984A1 (en) Time measuring circuit
SU864143A1 (en) Device for automatic time shift of gate pulses
SU773520A1 (en) Digital phase meter
SU428301A1 (en) Phase meter
SU1725153A1 (en) Device for measuring frequency of sine signals
KR920001718B1 (en) Pulse detective circuit
SU1002978A1 (en) Digital meter of frequency
SU1078364A1 (en) Device for measuring dynamic parameters of electronic units
SU586701A1 (en) Distance measuring apparatus
RU1840974C (en) Frequency deviation meter
SU602877A1 (en) Radio pulse signal phase shift meter
SU529440A1 (en) Device for measuring group time delay
SU930147A1 (en) Device for measuring frequency deviation
SU972471A1 (en) Stroboscopic time interval meter
SU580647A1 (en) Frequensy divider with fractional division factor
SU600598A1 (en) Electronic device for tuning musical instruments
SU1045160A1 (en) Device for setting dynamic phase shift
RU2138828C1 (en) Device for measuring frequency deviation
SU479052A1 (en) Device for measuring frequency deviation