SU555374A1 - Измеритель динамических параметров компараторов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной и импульсной технике и может использоватьс  дл  измерени  динамических параметров компараторов.

Известно устройство дл  измерени  динамических параметров (врем  задержки включени , врем  задержки выключени  и врем  стробировани ) компараторов Г.

Однако известное устройство обладает р дом недостатков: ручное управление, низ ка  точность измерени , большое врем  измерени , обусловленное ручными операци ми .

Цель изобретени  - повысить точность измерени  и быстродействие устройства.

Это достигаетс  тем, что в измеритель динамических параметров компараторов, содержащий генератор импульсов опорной частоты, два резистора, источник опорного напр жени , генератор строб-импульсов , первый выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен к резистору нагрузки, дополнительно введены операционный усилитель , запоминающее устройство, два пероговых устройства, элемент ИЛИ, RS -триггер , преобразователь масщтаба времени, элемент И, счетчик импульсов, программное устройство управлени , два двухвходовых элтронных ключа, первые входы которых соединены с источником посто нного напр жени , а выходы двухвходовых электронных ключей соединены через резисторы с общей шиной устройства и через реле с первым выходом программного устройства управлени  и со вторым и третьим входами компаратора , второй: вход которого соединен с выходом операционного усилител , один из входов которого св зан с выходом источника опорного напр жени , а другой вход операционного усилител  через запоминающее устройство соединен с выходом компаратора и со входами двух пороговых устройств, выходы которых 4epei3 элемент ИЛИ подключены к одному из входов PS - триггера, выход - триггера соединен через преобразователь масштабного времени с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов опорной частоты, а выход элемента И подключен ко входу счетчика импульсов, при этом другой входВЗтриггера соединен со вторым выходом генератора строб-импульсов, один из входов которого подключен к второму выходу программного устройства управлени  и ко второму входу первого электронного ключа, другой вход генератора строб-импульсов соединен с третьим выходом программного устройства управлени , четвертый выход которого подключен ко второму входу второго электронного ключа, а п тый выход программного устройства управлени  соединен с четвертым входом компаратора. На чертеже приведена функциональна  схема измерител  динамических параметров компараторов. Устройство содержит компаратор 1, наг руженный на нагрузку 2. Входы через контакты реле 3 подключены к опорным резис торам 4, 5 и ко входам двухвходовых элек тронных ключей 6 и 7. Один из входов ключей 6, 7 через резисторы 8 и 9 подключен к источнику 10 стабильного посто  ного напр жени . Операционный усилитель 11, на вход которого подключено опорное напр жение Ug другим входом через запоминающее устройство 12 соединено с выходом компаратора 1. Выход уси ,лител  11 через резистор 13 подключен к первому входу компаратора 1. Выход компаратора 1 подключен ко входам пороговых устройств 14 и 15, а выходы последних ч рез элемент ИЛИ 16 подключены к первом входу RS - триггера 17. Выход триггера 1 подключен к преобразователю масштаба времени 18 и входу элемента И 19. Другой вход элемента 19 подключен к генератору опорной частоты 2О, а выход элемента 19 - к счетчику 21. Вход ключа 6 подклю чен к первому выходу генератора 22 тестсигналов . Второй выхор генератора 22 под ключен ко второму входу RS - триггера и третий выход генератора 22 - ко входу ге нератора стробировани  строб компаратора 1. Синхронизацию работы блоков обес печивает программное управл ющее устройство 23. С отдельных выходов устройства 23 управл етс  ключ 7 И подаютс  питающие напр жени  на компаратор 1. Рассмотрим работу устройства. До момента измерени  времени включени  i программное устройство 23 обеспечивает положение контактов реле 3. При этом ключи 6 и 7 закрыты и на входы компаратора подаютс  нулевые напр жени , а на вход генератора стробировани -посто нное напр жение. При этом работает система автоматической балансировки компаратора. Выходное напр жение последнего сравниватс  усилителем 11 с опорным напр жени- мПо. Усилитель 11 вырабатывает сигнал рассогласовани , воздействующий через езистор 13 на вход компаратора 1, что приводит к его автоматической балансировке . Спуст  врем , достаточное дл  балансировки , программное устройство включает ключ 7 (момент времени {/ ) и на его выходе устанавливаетс  опорное напр жение -Е„Р.,/Р, (1) а оа при Rj, т Компаратор при этом переключаетс  в состо ние логического О на выходе. Спуст  врем  t,. , необходимое дл  завершени  переходного процесса переключени  компаратора (момент t-) программное устройство запускает генератор тест-сигналов 22. Этот генератор вырабатывает импульсы с малой длительностью фронта ( « 1 НС ). Эти импульсы включают TJSтриггер 17 и электронный ключ 6. На выходе ключа 6 по вл етс  скачок с амплитудой и.Е.,,/, (2) Г 01 , при Длительность фронта этого скачка также не превышает 1 не (дл  этого ключ 6 выполнен на сверхбыстродействующих диодах Шоттки). При Up U(,f, компаратор начинает переключатьс  в состо ние логической 1 на выходе и его выходное напр жение начинает расти. Спуст  врем  включени  д это напр жетние достигает заданного уровн и ор ( в данном случае это пороговое напр жение переключени  последующей за компаратором логической микросхемы, на работу с которой он рассчитан). Момент tj фиксируетс  быстродействующим пороговым устройством 14 ( вьшолнено на лавинном транзисторе). Через элемент ИЛИ 16 импульс с выхода поргового устройства 14 поступает на входРЯ- триггера 17 и возвращает его в исходное состо ние. Таким образом, на выходе быстродействующего триггера 17 (вьшолнен на туннельном диоде) формируетс  интервал времени включени  tfj . Поскольку этот интервал составл ет (2О-2ОО не), то дл  упрощени  счетчика 21 в устройство введен преобразователь масштаба времени, обеспечивающий расширение интервала i° в заданное число раз (в нашем случае в ЮО раз), Расширенный интервал времени измер ет с  путем подсчета числа импульсов генератора 20, прошедших через элемент 19. Подсчет осуществл етс  счетчиком 21.

Аналогично происходит измерение времени выключени . В этом случае программно

устройство 23 переключает контакты реле 3 и входы компаратора мен ютс  местами . При измерении i,. выходное напр жеаД

ние компаратора мен етс  от уровн  логической 1 до порогового и . Момент равенства фиксируетс  пороговым устрой- ством 15.

При измерении времени стробировани  программное устройство вначале включает оба ключа 6 и 7, а реле устанавливаетс  в положение, соответствующее измерению времени включени . При этом на входе (+) компаратора устанавливаетс  уровень U у., на входе (-) - уровень , а на вход генератора стробировани  вместо посто нного напр жени  подаетс  импульс стробировани , вырабатываемый также генератором 22. Врем  роста выходного напр жени  до порогового уровн  (Ьстроб

мер етс  аналогично времени t д включени 

Весь цикл измерений каждого параметра не превышает 15 мкс. За это врем  благодар  включению аналогового запоминающего устройства 12 с соответствующей посто нной времени компаратор сохран ет балансировку.

Кроме того, программное устройство обеспечивает подачу питающего напр жени  на компаратор лишь на врем  проведени  всех вспомогательных и основных операций ( 1 с).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измеритель динамических параметров компараторов, содержащий генератор импульсов опорной частоты, два резистора, источник опорного напр жени , генератор строб-импульсов, первый выход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого подключен к резистору нагрузки , отличающийс  тем.

   что, с целью повышени  точности измерени  и быстродействи  устройства, в него дополнительно введены операционный усилитель , запоминающее устройство, два пороговых устройства, элемент ИЛИ,TJS-триггер , преобразователь масштаба времени, элемент И, счетчик импульсов, программно устройство управлени , два двухвходовых электронных ключа, первые входы которых соединены с источником посто нного напр жени , а выходы двухвходовых электронных ключей соединены через резисторы с общей шиной устройства и через реле с первым выходом программного устройства управлени  и со вторым и третьим входами компаратора , второй вход которого соединен с выходом операционного усилител , один из входов которого св зан с выходом источника опорного напр жени , а другой вход операционного усилител  через запоминающее устройство соединен с выходом компаратора и со входами двух пороговых устройств, выходы которых через элемент ИЛИ подключены к одному из входов RS- триггера, выход TJS - триггера соединен через преобразователь масштаба времени с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов опорной частоты а выход элемента И подключен ко входу счетчика импульсов, при этом другой входТ 3 - триггера соединен со вторым выходом генератора строб-импулсов , один из входов которого подключен к второму выходу программного устройства управлени  и ко второму входу первого электроного ключа, другой вход генератора стробимпульсов соединен с третьим выходом программного устройства управлени , четвертый выход которого подключен ко второму входу второго электронного ключа, а п тый выход программного устройства управлени  соединен с четвертым входом компаратора .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1 Электронна  промышленность № 8, 1975, с. 54-56.