SU1109898A1 - Преобразователь временного интервала в напр жение - Google Patents

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий блок задержки, блок формировани  разностного напр жени , первый и второй входные импульсные источники , подключенные к первым входам первого и второго формирователей соответственно, выходы которых г подключены к входам первого и второго токостабилизирующих блоков соответственно, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности , в него введен накопительный блок, первый и второй вход которого соединены с выходами первого и второго токостабилизирующих блоков , третий вход накопительного блока соединен с первым выходом блока задержки, вход которого соединен с вторым входным импульсным источником , второй выход блока задержки подключен к вторым входам формирователей , первый и второй выходы нас & копительного блока соединены с соответствукнцими входами блока фор (Л мировани  разностного напр жени .

Description

2. Преобразователь по п. 1, о тличающийс  тем, что накопительный блок содержит два диода, два конденсатора, два усилител  и блок разр да, причем первый вход накопительного блока через первый диод соединен с входом первого усилител  , первым входом блока разр да и с первой обкладкой первого конденсатора , второй .вход накопительного блока через второй диод соединен с

входом второго усилител , с вторым входом блока разр да и первой обкладкой второго конденсатора, третий вход накопительного блока соединен с третьим входом блока разр да, первый и второй выходы накопительного блока подключены к выходам перого и второго усилителей соответственно , а вторые обкладки конденсаторов подключены к общей шине устройства.

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  временных параметров импульсньк сигналов, преимущественно при контроле полупроводниковых приборов. Известно устройство дл  преобразовани  интервала времени в напр же ние, которое содержит формирующее и переключающее устройство, фильтр, источник посто нного напр жени , усилитель посто нного тока С ЗНедостатком этого устройства  вл етс  ограниченный диапазон преобразовани , особенно в части преобразовани  наносекундных интервалов времени. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  уст ройство , содержащее два входных формировател , блок задержки, два токостабилизирующих блока, генераторы пилообразного напр жени , диск риминаторы и блок формировани  разностного напр жени . В разностное напр жение, пропорциональное длител ности преобразуемого временного интервала , входит величина задержки С Недостаток известного устройства больща  погрешность преобразовани  из-за нелинейности и нестабильности задержки. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  временного интервала в напр жение. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь временно го интервала в напр жение, содержащий блок задержки, блок формировани  разностного напр жени , первый и второй входные импульсные источники , подключенные к первым входам первого и второго формирователей соответственно , выходы которых подключены к входам первого и второго токостабилизирующих блоков соответственно , введен накопительный блок, первый и второй вход которого соединены с выходами первого и второго токостабилизирующих блоков, третий йход накопительного блока соединен с первым выходом блока задержки, вход которого соединен с вторым входным импульсным источником, второй выход блока задержки подключен к вторым входам формирователей, первьй и второй выходы накопительного блока соединены с соответствующими входами, блока формировани  разностного напр жени . Кроме того, накопительный блок содержит два диода, два конденсатора , два усилител  и блок разр да, причем первый вход накопительного блока через первый диод соединен с входом первого усилител , первым входом блока разр да и с первой обкладкой первого конденсатора, второй вход накопительного блока через второй диод соединен с входом второго усилител , с вторым входом блока разр да и первой обкладкой второго конденсатора, третий вход накопительного блока соединен с третьим входом блока разр да, первый и второй выходы накопительного блока подкпючены к выходам первого

и второго усилителей соответственно , а BTOfJbie обкладки конденсаторов подключены к общей шине устройства .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого преобразовател  J на фиг. 2 - временные цна-граммы работы преобразовател  .

Устройство содержит формирователи 1 и 2, блок 3 задержки, токостабилизирующие блоки 4 и 5, накопительный блок 6, блок 7 формировани  разностного напр жени . В состав накопительного блока 6 вход т блок 8 разр да, усилители 9 и 10 с высоким входным сопротивлением, диоды 11 и 12, конденсаторы 13 и 14 входные импульсные источники 15 и 16.

Первый 15 и второй 16 входные импульсные источники подключены к первым входам первого 1 и второго 2 формировател  соответственно, выходы которых подключены к входам первого 4 и второго 5 токостабилизирующего блока, первый и второй вход накопительного блока 6 соединен с выходами первого 4 и второго 5 токостабилизирующего блока, третий вход накопительного блока 6 соединен с первым выходом блока 3 задержки , вход которого соединен с вторым 16 входным импульсным источником , второй выход блока задержки подключен к вторым входам формирователей 1 и /, первый и второй выход накопительного блока 6 соединены с соответствующими входами блока 7 формировани  разностного напр жени . Первый вход накопительного блока через первый диод 11 соединен с входом первого усилител  9, первым входом блока 8 разр да и обкладкой первого конденсатора 13, второй вход накопительного блока через второй диод 12 соединен с входом второго усилител  10, с вторым входом блока 8 разр да и обкладкой второго конденсатора 14, третий вход накопительного устройства соединен с третьим входом блока разр да , первый и второй выходы накопительного блока подключены к выходам первого и второго усилител  соответственно , а вторые обкладки конденсаторов 13 и 14.подключены к общей шине устройства.

Устройство работает следующим образом.

Электрические-сигналы (импульсы), соответствующие .началу и концу преобразуемого временного интервала, поступают на входы преобразовател  (фиг. 2а, б), опрок1адываютс  триггеры формирователей 1 и 2, перепад с выхода которых включает токостабилизируюи1 {е блоки 4 и 5 (фиг. 2в, г).

Стабилизированный ток зар да через диоды 11 и 12с большим o6patным сопротивлением, зар жает конденсаторы 13 и 14 (фиг. 2е, ж).

Через врем  t , необходимое дл 

устранени  переходных процессов, блок задержки вырабатывает импульс (фиг. 2д), который устанавливает триггеры формирователей 1 и 2 в исходное состо ние и прекращает зар д конденсаторов 13 и 14. Через усилители 9 и 10 с высоким входным сопротивлением напр жение поступает на входы блока 7 формировани  разностного напр жени .

Выходное напр жение, пропорциональное по амплитуде измер емому временному интервалу, (фиг. 2з)  вл етс  вьгходным напр жением преобразовател .

Через врем  t , необходимое дл  измерени  выходного напр жени , блок задержки вырабатывает импульс сброса (фиг. 2и), и конденсаторы 13

и 14 разр жаютс  через блок 8 разр  да .

Метод преобразовани  временного интервала в напр жение путем образовани  разностного сигнала из накопительного блока, состо щего из двух каналов, позвол ет повысить точность преобразовани  временных интервалов наносекундной длительности за счет формировани  точного разностного сигнала и измерени  выходного сигнала измерителем высокой точности. Так как длительность преобразованного сигнала определ етс  только временем, необходимым дл  измерени , то это позвол ет повысить быстродействие преобразовани , так как измерение можно начинать непосредственно сразу после

начала измер емого интервала.

Зар д накопительной емкости первого какала накопительного блока 6 передаетс  через блок 7 формировани  разностного напр жени  на ее

выход до момента зар да накопительной емкости второго канала, далее напр жение на выходе остаетс  посто нным .

Есгги прерывать зар д накопительной емкости первого канала с приходом импульса второго канала, то при преобразовании наносекундньк временных интервалов йозникает больша  погрешность за счет вли ни  паразитных параметров (неидеальность ключей токостабилизирующих устройств.

к

вли ние нелинейности тока зар да, абсорбци  накопительной емкости, переходные процессы зар дной и разр дной цепи). Поэтому метод прерывани  зар да одновременно конденсаторов обоих каналов через врем  задержки и формировани  разностного сигнала позвол ет значительно увеличить точность при одновременном повышении быстродействи  преобразовани  за счет исключени  вли ни  указанных паразитных параметров.

ж

Claims (2)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий блок задержки, блок формирования разностного напряжения, первый и второй входные импульсные источники, подключенные к первым входам первого и второго формирователей соответственно, выходы которых · ту подключены к входам первого и второго токостабилизирующих блоков соответственно, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, в него введен накопительный блок, первый и второй вход которого соединены с выходами первого и второго токостабилизирующих блоков, третий вход накопительного блока соединен с первым выходом блока задержки, вход которого соединен с вторым входным импульсным источником, второй выход блока задержки подключен к вторым входам формирователей, первый и второй выходы накопительного блока соединены с соответствующими входами блока формирования разностного напряжения.

Φνι1

2. Преобразователь по π. 1, о тличающийся тем, что накопительный блок содержит два диода, два конденсатора, два усилителя и блок разряда, причем первый вход накопительного блока через первый диод соединен с входом первого усилителя, первым входом блока разряда И с первой обкладкой первого конденсатора, второй .вход накопительного блока через второй диод соединен с входом второго усилителя, с вторым входом блока разряда и первой обкладкой второго конденсатора, третий вход накопительного блока соединен с третьим входом блока разряда, первый и второй выходы накопительного блока подключены к выходам первого и второго усилителей соответственно, а вторые обкладки конденсаторов подключены к общей шине устройства.