SU1007080A1 - Устройство дл измерени времени установлени переходного процесса - Google Patents

Description

о с

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  времени окончательного вхождени  затухающего электрического сигнала в заданные -пределы зоны установлени , аименно времени установлени  элект рического сигнала.

Известно устройство дл  измерени  времени- установлени  электрического сигнала, содержащее амплитудный селектор (компаратор), порог которого устанавливаетс  по инвертирующему нходу через регулируемый делитель напр жени  и соответствует уровню напр жени  , около которого в пределах допуска происходит установление измер емого сигнала, подаваемого на пр мой вход амплитудного селектора, выход которого подключен на вход осциллографа с внешней синхронизацией 1 .

Недостатком этого устройства-  влетс  неопределенность при фиксировании момента времени по влени  устойчивого уровн  выходного напр жени , необходимость применени  осциллографа , что затрудн ет автоматизацию процесса измерени  времени установлени  и ограничизает точность устроства .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  временных параметров радиоимпульсов, которое содержит источник радиоимпульсов, дискриминаторы верхнего и нижнего уровней, RS-триггер и св занные с ним 2 элемента И, включенные на выходе устройства, синхронизатор, два D-триггера, инвертор 2 .

Однако известное устройство не позвол ет проводить измерени  времени установлени  электрического сигнала в интервале между двум  пороговы1 1и уровн ми, а также сигнала, имеющего участки задержки и (или), нарастани  переходной характеристики от начала отсчета до первого входени  измер емого сигнала в интервал между значени ми пороговых уровней . Кроме того, погрешность измерени  интервалов времени достаточно велика и составл ет два периода заполнени  импульсами эталонной частоты . .

Целью изобретени   вл етс  расишрение функциональных возможностей и повышение точности измерений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  времени установлени  переходного процесса , содержащее дискриминаторы них(него и верхнего уровней, входы которых подключены к входнрй шине устройства н D-триггер, С-вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, введены три формировател  импульсов по фронту и формирователь импульсов по спаду, два элемента ИЛИ, счетчик импульсов и дискриминатор среднего уровн , причем выход дискриминатора ниж него уровн  через первый формирователь импульсов по фронту, соединен с первым входом первого элемента ИЛИу выход которого подключен к R-входу

0-триггера, вход дискриминатора среднего уровн  подключен к входной шине устройства, а его выход соединен со входами второго формировател  импульсов по фронту и формировател  импульсов по спаду, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с 0-входом 0-триггера, выход дискриминатора верхнего уровн  через третий формирователь импульсов по фронту, подключен ко второму входу пегрвого элемента ИЛИ, выход D-триггера соединен с R-входом счетчика

.импульсов и с шиной запуска, С-вход счетчика импульсов соединен с -вы- ходом генератора синхрои и1пульсов.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройстваi на фиг. 2 и.3 - временные диаграммы.

В устройстве фиксируетс  момент време 1И, когда происходит нарушение пор дка пересечени  кривой процесса установлени  измер емого сигнала оговоренных уровней jUg . в последовательности их прохождени  UH - Ucp- UB - U0 - Ucp - ин-,где UH .нижний пороговый уровень, Uf.p-средний пороговый уровень, U - верхний пороговый уровень.

Нарушение указанной последовательности означает вхождение электрического сигнала в зону между уровн ми UH и Ug и завершение переходного процесса.

Устройство дл  измерени  времени установлени  переходного процесса содержит дискриминаторы 1 нижнего, 2 среднего, 3 верхнего уровней, формирователи 4, 5 и б импульсов по фронту формирователь 7 импульсов по спаду, элементы 8 и 9 ИЛИ D-триггер 10; счетчик 11 импульсов, генератор 12 синхроимпульсов, шину 13 запуска и входную шину 14.

Диаграммы на фиг. 2 приведены дл  случаев установлени  электрического сигнала в заданную зону по верхнему уровню ограничени  Ug (диаграмма слева) и по нижнему уровню ограничени  и (диаграмма справа).

На фиг. 2 показаны сигналы на выходах:

а) дискриминатора 1 нижнего уров Я . б) дискриминатора 2 среднего уро в)дискриминатора 3 верхнего уро н ; г)формировател  4 импульсов по фронту; д)формировател  5 импульсов по фронту;. е)формировател  6 импульсов по фронту) ж)формировател  7 импульсов по спаду; з)элемент 8 ИЛИ; и) элементы 9 ИЛИ) к) триггера 10; л) на входе 11, м) генератора 12 синхроимпульсов Устройство работает следующим образом.. Перед измерением у дискриминаторов 1, 2 и 3 должны быть установлены соответственно нижний UH г средUq , верхний Ug пороговые уров ни. В исходном состо нии на выхода дискриминаторов уровн  1, 2, 3 - ну выход D -триггера 10 левой уровень Импульсы в произвольн ; м состо нии. от генератора 12 посто нно поступаю на вход С счетчика 11. С приходом сигнала запуска в шину 13, счетчик 11 перейдет в нулевое состо ние,и готов записать новую информацию.При поступлении измер емого сигнала шину 14 устройства происходит следующее. Когда сигнал УХ достигает нижнег уровн  срабатывани  дискриминатора (и UH) на выходе последнего по вл етс  сигнал 1, поступсоощий на вход ф.ормировател  4 импульсов по фронту, на выходе которого формируетс  импульс 1, поступающий на один из входов элемента 8 ИЛИ, с выхода которого подаетс  сигнал сбр са на вход R 0-триггера 10. Описанный тракт,обозначим 1-4-8. При достижении сигналом U; среднего уровн  срабатывани  дискриминатора 2 (Их ср ), на выходе последнегр по витс  сигнал 1, поступающий на вход формировател  5 импульсов по фронту, на выходе которого формируетс  сигнал 1, поступающий на один из входов элемента 9 ИЛИ, с выхода которого подаетс  сигнал записи на йход О 0-триггера 10. Описанный тракт обозначим 2-5-9. Если сигнал УХ достигает верхнего уровн  срабатывани  дискриминатора 3 (UxSUg), на выходе последнего по витс  сигнал 1, поступающий на вход формировател  б импульсов , на выходе которого формируетс  сигнал 1, поступающий на второй вход элемента 8 ИЛИ, с выхода которого подаетс  сигнал сброса на вход R О-триггера 10. Описанный тракт об;означим 3-6-8. При спаде и дальнейшем уменьшении сигнала Ux после перехода через уровень УЙ на выходах дискриминаторов 3, 2 и 1 последовательно по в тс  нули. При этрм формирователи 4, 5 и б импульсов- по фронту не срабатывают, а формирователь 7 импульсов по спаду вырабатывает сигнал 1, поступающий на второй вход элемента 9 ИЛИ, с выхода котоРого подаетс  сигнал записи на вход D р-триггера 10. Описанный тракт обозначим 2-7-9. Если в какой-то из моментов времени сигнал не достигает одного из уровней, ив или Кц , то с выхода соответствующего тракта 1-4-8 или 3-6-8 на вход R D-триггера 10 не поступит сигнал сброса. В этом случае на 1вход D D-триггера 10 будУт в соответствующей последовательности поданы сигналы записи и с выхода тракта 2-5-9 и с выхода трайта 2-7-9. .На пр мом или инверсном выходе 0-триггера 10 по витс  1, котора  поступает на вход R счетчика 11 импульсов и  вл етс  сигналом остановки . Число импульсов , записанных в счетчике  вл етс  мерой времени установлени  электрического сигнала. После этого устройство готово к последующим изме- рени м. В устройстве можно использовать как внутреннюю, так и внешнюю синхронизацию. Погрешность измерени  снижаетс  по сравнению с известным устройством в 2,5 раза. Использование предлагаемого уст-, ройства позвол ет расширить функциональные возможности примен ем лх измерителей и существенно повысить их точность измерени  временных интервалов . Внедрение устройства в новой технике позволит автоматизировать .процесс контрол  качества динамических параметров изделий например, интегральных схем, существенно повысить производительность и точность измерени .

Claims (1)

1. - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА, содержащее дискриминаторы нижнего и верхнего уровней, входы которых подключены к входной шине устройства и D-триггер, С-вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, в него введены' три формирователя импульсов по фронту и фррмирователь импульсов по спаду, два элемента ИЛИ, счетчик импульсов и дискриминатор среднего уровня, причем выход дискриминатора нижнего уровня через первый формирователь импульсов по фронту соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к R-входу D-триггера, вход дискриминатора среднего уровня подключен к входной шине устройства, а его выход соединен с входами второго формирователя импульсов по фронту и формирователя импульсов по спаду, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с D-входом D-триггера, выход дискриминатора . _е верхнего уровня через третий формиро-(S ватель импульсов по фронту, подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход D-триггера соединен :с R-входом счетчика импульсов и с шиной запуска, С-вход счетчика импульсов соединен с выходом генератора синхроимпульсов.