SU1174898A1 - Измеритель длительности импульсов сложной формы - Google Patents

Abstract

1.ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИШУЛЬСОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащий линию задержки, нормируюищй формирователь , формирователь старт-импульсов , формирователь стоп-импульСов, выход которого подключен к R- входу RS-триггера, преобразователь врем -код и элемент совпадени , о тличающийс  тем, что, с.целью повышени  точности измерений, в него введены адаптивный формирователь , два цифровых формировател  и элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем входные шины соединены с первым входом адап-; тивного формировател  непосредственно и -через линию задержки - с первым входом нормирующего формировател , второй Бход которого подключен к выходу адаптивного формировател , а пр мой выход - к первым входам первого цифрового формировател  и элемента 2И-ИЛИ-НЕ, инверсный выход нормирующего формировател  соединен с первым входом элемента совпадени , выход которого подключен к первому входу второго цифрового формировател , второй и третий вхо-. ды которого объединены и соединены с выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ,. пр мой выход первого цифрового формировател  через формирователь старт-импульса соединен с S-входом RS-триггера и вторым входом первого цифрового формировател , третий вход которого подключен к объединенным второму и третьему входам элемента 2И-ШШ-НЕ, к выходу формировател  стоп-импульсов и второму входу адаптивного формировател , третий вход которого подключен к шине эталонной частоты,и к четвертым вхоi дам первого и второго цифровых формирователей, пр мой выход второ (Я го из которых соединен с входом формировател  стоп-импульсов, инверсный выход первого цифрового формировател  соединен с вторым входом элемента совпадени  и четвертым входом элемента 2И-ШШ-НЕ, а пр мой выход RS-триггера подключен к входу преобразовател  врем -код,, выход которого  вл етс  выходной шиной устройст00 ва. со 2. Измеритель по п.1, отлича00 ющийс  тем, что адаптивный формирователь содержит компаратор, элемент совпадени , счетчик, преобразователь код-напр жение и д итель напр жени , причем первым вхоч дом адаптивного формировател   вл етс  первый вход компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента совпадени , второй вход которого  вл етс  третьим входом формировател , а выход элемента совпадени  подключен к счетному входу счетчика, выход которого через

Description

преобразователь код-напр жение подключен к BTOpohfy входу компаратора и к входу делител  напр жени , выход которого  вл етс  выходом адаптивного формировател ,, вторым входом которого  вл етс  установочный ,вход счетчика,

3. Измеритель по п.1, о т л и чающийс  тем, что каждый из цифровых формирователей содержит RS-триггер,.элемент совпадени  и счетчик, S- и R-входы RS-триггера

98

Явл ютс  соответственно первым и BTOpbiM входами цифрового формировател , выход RS-триггера подключен к первому входу элемента совпадени , выход которого соединен со ( счетным|,входом счетчика, пр мой и инверсный выходы которого  вл ютс  соответственно пр мым и инверсным выходами цифрового формировател , а установочный вход счетчика - третьим входом цифрового формировател , четвертым.входом которого  вл етс  второй вход элемента совпадени .

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной и импульсной технике и может быть использовано в приборах точного измерени  длительности импульсов сложной формы, например при аначизе радиолокационных видеоимпульсов и электрокардиограмм

Цель изобретени  - повышение точ ности измерений..

На фиг.1 изображена функциональна  схема измерител  длительности импульсов сложной формы; на фиг.2 временные диаграммы работы измерител .

Измеритель длительности импульсов сложной.формы содержит линию 1 задержки, нормирующий формирователь 2, формирователь 3 старт-импулсов , RS-триггер 4, формирователь 5 стоп-импульсов, преобразователь 6 врем -код, адаптивный формирователь 7, состо щий из последовательно включенных компаратора 8, элемента 9 совпадени , счетчика 10, преобразовател  I1 код-напр жение, делите л  12 напр жени , первый цифровой формирователь 13, состо щий из последовательно включенных RS-триггера 14,элемента 15совпадени  и счечика 16, элемент 17 совпадени  ; логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 18, второй цифровой формирователь 19, состо щий из последовательно включенных RS-триггера 20, элемента 21 совпадени  и счетчика 22.

Элементы устройства соединены следующим образом. К входной ши

не измерител  подключена лини  1 задержки , выход которой соединен с одним из входов нормирующего формировател  2, другой вход которого пбдключен к выходу адаптивного формировател  7, вход которого - один из входов компаратора 8 - также подключен к входной шине измерител , выход компаратора 8 соединен с одним Из входов элемента 9 совпадени , другой вход которого подключен к пшне эталонной частоты f , а выход к счетному входу счетчика Ю,. к выходу которого подключен преобразователь И код-напр жение,выход которого соединен с другим входом компаратора Вис входом делител  12 напр жений , выход которого  вл етс  выходом адаптивного формировател  7, и соединен с другим входом нормирующего формировател  2, пр мой выход нормируклцего формировател  2 соединен с входом первого цифрового формировател  13, с S-входом RS-триггера 14 и с первым входом логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, а инверсньй выход - с одним из входов элемента 17 совпадени , выход RSтриггера 14 соединен с одним иэ входов элемента 15 совпадени , другой вход которого соединен с шиной

эталонной частоты f, , а выход со счетным входом счетчика 16. Пр мой выход счетчика 16 первого цифрового формировател  13 подключен к ,входу формировател  3 старт-импульсов , а инверсный выход соединен с R-входом RS-триггера 14, с другим входом элемента 17 совпадени  и с первым входом логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, выход которого соединен с R-входами RS-триггера 20 и установочным входом счетчика 22 второго цифрового формировател  19.Счетный вход счетчика 22 подключ к выходу элемента 21 совпадени , один из входов которого соединен с шиной эталонной частоты f , а другой - с выходом RS-триггера 20. Остальные входы логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18 соединены с выходом формировател  5 стоп-импульсов, вхо которого подключен к выходу счетчика 22 второго цифрового формировател  19, с R-входами счетчика 10 адаптивного формировател  7, счетчика 16 первого цифрового формиро- вател  13 и RS-триггера 4, вход В которого подключен к выходу формировател  3 старт-импульсов, а выход к входу преобразовател  6 врем -код Измеритель длительности импульсов сложной формы работает следующим образом. Измер емый импульс с длительностью ITy (фиг.2а) подаетс  на линию 1 задержки, где задерживаетс  на врем  ,,, где Сг,,- максимально возможна  длительность измер емых импульсов. Задержаннь1й импульс с выхода линии 1 задержки поступает на один из входов нормиру ющего формировател  2 (компаратора) на другой вход которого подаетс  по роговое (опорное) напр жение Unop, вырабатываемое адаптивным формирователем 7 (фиг.2г). При воздействии входного сигнала компаратор 8 перек чаетс  в единичное состо ние, так как в первоначальный момент опорное напр жение, поступающее на другой его вход с выхода преобразовател  код-напр жение, равно нулю. Единичный сигнал компаратора 8 поступает на элемент 9 совпадени  и дает раз решение на прохождение импульсов fj (фиг.26,в) на счетчик 10. В резуль тате напр жение на выходе преобразовател  11 код-напр жение возраст ет и повышаетс  порог срабатывани  компаратора 8. Последний устанавли ваетс  в нулевое состо ние. Когда уровень входного сигнала превысит новый порог срабатывани , компаратор 8 снова устанавливаетс  в единичное состо ние. При этом счетные импульсы f пройдут снова через элемент 9 совпадени  на счетчик 10, возрастает напр жение на выходе преобразовател  11 код-напр жение и, следовательно, возрастает порог срабатывани  компаратора 8t Эти операции повтор ютс  до тех пор, пока напр жение на выходе преобразовател  11 (опорное напр жение компаратора 8). не достигнет амплитудного значени  измер емого импульса . Таким образом, напр жение на выходе преобразовател  11 код-напр жение отслеживает нарастание входного сигнала до амплитудного значени  и с ТОЧНОСТЬЮ , определ емой ценой старшего разр да-преобразовател  11 код-напр жение. Если мгновенные значени  напр жений входного сигнала станов тс  меньше U , то компаратор 8 устанавливаетс  в нулевое состо ние и через элемент 9 совпадени  импульсы fj не проход т на счетчик 10. Выходное напр жение преобразовател  I1 код-напр жение остаетс  равным и„. Если амплитуда какого-либо из последующих выбросов будет больше зафиксированной, то адаптивный формирователь 7 отследит дополни- . тельное приращение сигнала (фиг.2гсплошна  лини ). В этом про вл ютс  адаптивные свойства формировател  7 как к амплитуде отдельных выбросов в импульсе сложной формь1у так и к каждому измер емому импульсу. Напр жение с выхода преобразовател  11 код-напр жение через делитель 12 напр жени  подаетс  на нормирующий формирователь 2 в качестве порогового (опорного) (фиг.2г, пунктирна  лини ). Значение коэффициента делени  делител  12 напр жени  в зависимоети от решаемой задачи (от данного уровн  измерени ) можно измен ть регулировкой параметров делител .На первый вход нормирующего формировател  подаетс  импульс с линии 1 задержки фиг.2д).На выходах нормирующего формировател  2 вырабатываютс  импульсы нормированной амплитудой и длительностью фронтов.и срезов, Дпительность импульсов на пр мом выходе нормируюшего формировател  2 определ етс  временем.

в течение которого импульс в целом или какой-либо его выброс превьшают пороговый (опорный) уровень, напр же ни  (фиг.2е), а на инверсном выходе длительность импульсов определ ете временем, в течение которого отрицательные выбросы напр жени  ниже опорного уровн  (фиг.2ж).

Импульсы с пр мого выхода нормиругощего формировател  2 поступают на вход S RS-триггера 14 первого цифрового формировател  13 ина первый вход логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18. При этом под воздействием фронта -первого импульса RSтриггер 14 устанавливаетс  в единичное состо ние и обеспечивает прохозвдение импульсов fg через элемент 15 совпадени  .{фиг.2з) на счетчик 16 до тех пор, пока не произойдет его переполнение, т.е. когда на инверсном выходе счетчика 16 возникает низкий уровень напр жени  Положительный перепад напр жени  с Пр мого выхода счетчика 16 первого цифрового формировател  13 подаетс  на формирователь 3 стартимпульсов , который формирует из него короткий импульс напр жени  (фиг.2к), под действием которого RS-триггер 4 устанавливаетс  в -« единичное состо ние, а RS-триггер 14 в нулевое состо ние.

Когда счетчик 16 первого-цифрового формирователи 13 не переполнен, на его инверсном выходе действует единичный уровень напр жени , который подаетс  на элемент 17 совпадени  .и четвертый вход логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, разрешающий прохождение через них информационных импульсов с выхода нормирующего формровател  2.При этом положительные импульсы с пр мого выхода нормирующего формировател  2 проход т через первый вход логического элемента ги-ИЛИ-НЕ 18,. под действием которых RS-триггер 20 и счетчик 22 устанавливаютс  в нулевое состо ние. Импульсы с инверсного выхода нормирующего формировател  2 проход т чере элемент 17 совпадени -и устанавливают RS-триггер 20 второго цифрового формировател  1-9 в единичное состо ние . Единичный сигнал с выхода этог триггера дает разрешение на прохождение через элемент 21 -совпадени  счетных импульсов Г (фиг.2и) на счетчик 22, Полный цикл счета (до переполнени ) этого счетчика происходит только тогда, когда RSтриггер 20 запускаетс  через элемен 17 положительным перепадом напр жени , снимаемого с инверсного выхода нормирующего формировател  2, соответствующим срезу измер емого импульса на уровне порога.

При :переполнении i счетчика 22 на его пр мом выходе возникает единичный сигнал, который подаетс  на формирователь 5 стоп-импульсов, вырабатывающий короткий импульс напр жени  (фиг.2и), под действием которого счетчики 10 и 16 и выходной RS-тригер 4 устанавливаютс  в нулевое (исходное) состо ние.Кроме того, выходной импульс с выхода формировател  5через второй и третий входы логического элемента 2И-ИЖ-НЕ 18 подаетс  на установочные входы RS-триггера 20 и счетчика 22 и устанавливает их в исходное состо ние. Таким образом, на выходе RS-триггера 4 вырабатываетс  нормированный по амплитуде и длительности фронтов импульс напржени  (фиг.2м):, длительность которого равна длительности измер емого импульса сложной формы на уровне Uj, KUf , где К - коэффициент делени  делител  12 напр жени  (фиг.2). Этот импульс подаетс  на преобразователь 6 врем -код.

Кроме того, введение в состав измерител  элемента 17 совпадени  и логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18 исключает возникновение на выходе основного триггера 4 помеховых импульсов и, следовательно, ложные результаты измерени .

б1.од

-

в

01

f -М в 1 -1

Claims (3)

1.ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ, содержащий линию задержки, нормирующий формирователь, формирователь старт-импульсов, формирователь стоп-импульсов, выход которого подключен к R- входу RS-триггера, преобразователь время-код и элемент совпадения, о тличающийся тем, что, с.целью повышения точности измерений, в него введены адаптивный формирователь, два цифровых формирователя и элемент 2И-ИЛИ-НЕ, причем входные шины соединены с первым входом адап~: тивного формирователя непосредственно и -через линию задержки - с первым входом нормирующего формирователя, второй вход которого подключен к выходу адаптивного формирователя, а прямой выход - к первым входам первого цифрового формирователя и элемента 2И-ИЛИ-НЕ, инверсный выход нормирующего формирователя соединен с первым входом элемента совпадения, выход которого подключен к первому входу второго цифрового формирователя, второй и третий вхо-.

ды которого объединены и соединены с выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, прямой выход первого цифрового формирователя через формирователь старт-импульса соединен с S-входом RS-триггера и вторым входом первого цифрового формирователя, третий вход которого подключен к объединенным второму и третьему входам элемента 2И-ИЛИ-НЕ, к выходу формирователя стоп-импульсов· и второму входу адаптивного формирователя, третий вход которого подключен к шине эталонной частоты,и к четвертым входам первого и второго цифровых § формирователей, прямой выход второго из которых соединен с входом формирователя стоп-импульсов, инверсный выход первого цифрового формирователя соединен с вторым входом элемента подпадения и четвертым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ, а прямой выход RS-триггера подключен к входу преобразователя время-код,, выход которого является выходной шиной устройства .

2. Измеритель по π.1, отличающийся тем, что адаптивный формирователь содержит компаратор, элемент совпадения, счетчик, преобразователь код-напряжение' и делитель напряжения, причем первым вхо*э дом адаптивного формирователя является первый вход компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого является третьим входом формирователя, а выход элемента совпадения подключен к счетному входу счетчика, выход которого через

SU „„1174898 преобразователь код-напряжение подключен к второму входу компаратора и к входу делителя напряжения, выход которого является выходом адаптивного формирователя,, вторым входом которого является установочный вход счетчика,

3. Измеритель по π.1, о т л и чающийся тем, что каждый из цифровых формирователей содержит RS-триггер,.элемент совпадения и счетчик, S- и R-входы RS-триггера являются соответственно первым и вторым входами цифрового формирователя, выход RS-триггера подключен к первому входу элемента совпадения, выход которого соединен со < счетным;'.входом счетчика, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно прямым и инверсным выходами цифрового формирователя, а установочный вход счетчика - треть им входом цифрового формирователя, четвертым.входом которого является второй вход элемента совпадения.