SU760022A1

SU760022A1 - Цифровой измеритель нестабильности временных интервалов 1 ' - 2

Info

Publication number: SU760022A1
Application number: SU782568325A
Authority: SU
Inventors: Semen N Neustroev; Vladimir G Akimov
Original assignee: Semen N Neustroev; Vladimir G Akimov
Priority date: 1978-01-11
Filing date: 1978-01-11
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области радиоизмерительНой и импульсной техники и может быть использовано для определения статистических характе- _ ристик нестабильности временных ин- 5 тервалов,длительности импульсов и периода повторений импульсов,например, в радиолокации, радиоастрономии И спектрометрии ядерных излучений. .

Известен измеритель флуктуаций ’θ

временных интервалов, содержащий Иэ-триггер, входы 5 и О которого Через последовательно включенные формирователь старт-импульса (стоп-импульса) й элемент задержки соединены 15 соответственно с входными клеммами ; ' "Старт" и "Стоп", первый каскад совпадений, один из входов которого . подключен к выходу йа-триггера, а другой через последовательно включен-20 ные генератор счетных импульсов и делитель частоты соединен с клеммой ' "Старт", клемма "Старт, кроме того, через Формирователь эталонных временных интервалов соединена с одним из 25 входов второго каскада совпадений, Другой вход которого подключен к выходу первого каскада совпадений, к выходу второго каскада совпадений подключен счетчик И. 30

' Этот иэмеритейь имеет узкий диапазон измерения, определяемый задержкой .входных импульсов в элементах задержки.

Известен цифровой измеритель нестабильности временных интервалов,содержащий нормирующий формирователь, формирователь старт-стопных импульсов, формирователь стоп-импульсов, программный, управляемый элемент задержки, переключатель, -триггер, вход 6 которого через первую группу контактов переключения и управляемый элемент задержки соединен с первым выходом формирователя старт-стопных импульсов, а вход В через вторую группуконтактов переключателя - с . вторым выходом формирователя стартстопнйх импульсов и выходом формирователя стбп-импульсов, последовательно включенные преобразователь масштаба времени, преобразователь время код, реверсивный двоичный счётчик, Другой вход которого подключен к цифровому выходу программника, дешифратор и цифровой индикатор [2] .

Этот измеритель имеет узкий диапазон исследуемых нестабильностей, низкую точность и обладает ограниченными функциональными возможностями.

760022

Цель изобретения - обеспечение возможности автоматического измере.....имя статистических Характеристик нестабильности периодов следования импульсов.

Для достижения этой цели всостав измерителя дополнительно введены распределитель импульсов, второй переключатель, электронный ключ, преобразователь код-напряжение и микропроцессор, причем вход распределителя импульсов через- нормирующий формирователь соединён с клеммой •"Период",его первый выход через первую группу контактов второго переключателя соединен с клеммой "Старт" и информационным входом электронного ключа, а вто- 15 рой выход через вторую группу контактов этого Же переключателя с 'клеммой "Стоп" и входом формиров'аТёЛя’стопимпульсов, управляющий вход электронного ключа Соединен нёпосредстт . венно с инверсным выходом преобразователя масштаба времени, вход которого подключен к выходу яз -триггера . К‘выходу электронного ключа параллельно подключены вход формирователя старт-стопных импульсов, вход программника, аналоговый выход которого подключен к управляющему входу управляемого элемента задержки, и управляющий вход микропроцессора, информационный вход которого и вход преобразователя код-напряжение подключены к выходу реверсивного двоич" кого счетчика. . .

На чертеже изображена функциональная схема измерителя. . _

Измеритель содержит нормирующий формирователь 1 импульсов, распределитель 2 импульсов, первую и вторую группы 3 и 4 контактов второго пере' ключателя, электронный ключ 5, форми- дд рователь 6 стоп-импульсов, программный 7, формирователь 8 старт-стопных импульсов, управляемый элемент 9 задержки, первую группу 10' контактов первого переключателя, -триг гер 11, вторую группу12 контактов переключателя, преобразователь"Ϊ3 " мас'штаё'а’ "времени, преобразователь 14 время-код, реверсивный двоичный счетчик 15, микропроцессор 1 бф"‘Йрёобразователь код-напряжение 17, дешифратор 18 и цифровой индикатор 19.

Измеритель работает следующим об"разом.

Исследуемая последовательность импульсов С периодом Т_п через клемму "Период" подаётся на формйрЪ'ёа-.?·

' тёль 1., 'который нормирует'~импульсы. на уровне 0,51(- ‘амплитуда входных импульсов по амплитуде и длительности. Этим обеспечивается адаптация измерителя к амплитуде исследуемых ' импульсов , следОвательно повышение точности измерения и нормальное функционирование последующих, устройств. Нормированные импульсы с/

10

20

25

30

35

45

50

55

формирователя 1, выполненного, например, на триггере со счетным входом, элементе задержки и двух каскадах совпадения, подаются на распределитель 2 импульсов по двум направлениям. На первом выходе распределителя 2 формируется старт-импульс, временное положение которого определяет начало исследуемого периода Тп » а на втором - стоп-импульс, временное положение которого определяет конец этого периода.

Старт-импульс с первого выхода распределителя '2 через первую группу 3 контактов переключателя 6 _гпоступает на информационный вход электронного ключа 5 и далее через этот ключ. - на вход формирователя 8 стартI стопных импульсов и запускает его, проходит на управляющий вход микропроцессора 16 и подготавливает его к очередному циклу работы и поступает на вход программника 7. Под действием этого импульса с аналогового выхода программника 7 выдается на управляющий вход управляемого элемента 9 задержки напряжение, обеспечивающее задержку на время 1₃= 7_ПМИН /где Т_пмИц минимально возможный период следования входных импульсов. С цифрового выхода программника 7 поступает на вычитающий вход реверсивного двойчного счетчика 15 серия импульсов, число которых эквивалентно максимально возможному отклонению исследуемого периода от среднего значения Мд =

— ^Т”п^окс_⁼ "1"лс0 ^-

Формирователь 8” вырабатывает соответственно на своих первом и втором выходах нормированные по крутизне фронтов старт- и стоп-импульсы, временное положение которых определяется соответственно фронтом и срезом входного импульса. Старт-импульс с первого выхода формирователя 8 череэ управляемый элемент 9 задержки, где ... он задерживает на время 1¾ , и первую группу 10 контактов переключения . 6 д П'оётУп&ёт на вход 5 триггера 11 и устанавливает его в единичное состояние. -триггер 11 находится в единичном состоянии до тех пор, пока на его вход В. через вторую группу 12 контактов переключателя $дне поступит нормированный по крутизне фронтов стоп-импульс,вырабатываемый формирователем б .

Формирователь 6 запускается под действием стоп-импульсов, возникающих на втором выходе распределителя; 2, которые через вторую группу 4 контактовй'ёреключателя 5 4 поступают на его вход. В результате на прямом выходе -триггера 11 вырабатывается прямоугольный импульс напряжения с 65 длительностью -с ϋ, » Тп < * ,

60

. „,._ч

5 760022 ₄'

где Т_П( - длительность первого исследуемого периода.

Этот импульс с помощью преобразователя 13 масштаба времени расширяется в к η раз. Расширенный положительный импульс поступает на вход преобразователя 14 время-код, а отрицательный - на управляющий вход электронного ключа 5, закрывая его на время преобразования. Это исключает поступление очередных входных импульсов на время обработки информации измерителем по предыдущему замеру.Во время воздействия входного расширенного импульса преобразователь 14 •время-код вырабатывает серию импульсов, число которых эквивалентно отрезку' времени

Триггера 14 подключается к второму Выходу формирователя 8 старт-стопных импульсов. Исследуемые импульсы через клемму "Старт", первую группу 3 , контактов переключателя 3 _г и электрон5 ный ключ 5 поступают ка вход формиро-. вателя 8, который на своих выходах вырабатывает импульсы "Старт" и "Стоп". В остальном данный режим работы не отличается от рассмотренных.

10

N и‘

^{г Т}° . ' ^Т° ’

где г_о - период следования счетных импульсов в серии.

Счетные импульсы с выхода преобразователя 14 время-код поступают на суммирующий вход реверсивного двоичного счетчика 15 и уменьшают записанное в нем число йд на величину

В результате вычитания получается число

Claims

Формула изобретения

Цифровой измеритель нестабильности временных интервалов, содержащий нормирующий формирователь, формирователь старт-стопных импульсов,формирователь стоп-импульсов, программник, управляемый элемент задержки, переключатель, й5 -триггер, вход 5 20 которого через первую группу контак25

30

По известному значению Т_о однозначно определяется абсолютная нестабильность периода дТ_ПА = ьНЛо · ^Еезначение Отображается цифровым индикатором 19, преобразуется в напряжение преобразователем 17 код-напряжение и поступает в микропроцессор 16. В последующие циклы измерения описанные процессы повторяются.С учётом результатов измерения в каждом цикле· ;в микропроцессоре уточняются статистические характеристики нестабильности периода следования импульсов? математическое ожидание, среднеквадратическое отклонение, дисперсия, коэффициент корреляции и др.

Режим измерения нестабильности временных интервалов обеспечивается переводом переключателя^, л в верхнее положение, при котором информационный вход электронного ключа5 подключается к клемме "Старт", а вход формирователя 6 стоп-импульсов - к клемме "Стоп". Работа измерителя в этом режиме аналогична описанной выше. · "

Режим измерения нестабильности

длительности импульсов обеспечиваемся переводом в верхнее положениеи

переключателя . При этом вход А

35

40

45

тов переключателя' и управляемый элемент задержки соединен с первым выходом формирователя старт-стопных импульсов, а вход й через вторую группу контактов переключателя - с вторым выходом формирователя стартстопных импульсов й выходом формирователя стоп-импульсов, последовательно включенные преобразователь масштаба времени, преобразователь время-код, реверсивный двоичный счетчик, другой вход которого подключен, к цифровому выходу программника, дешифратор и цифровой индикатор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности автоматического измерения статистических характеристик нестабильности периодов следования импульсов, в него до+ полнительно введены распределитель импульсов, второй’переключатель, электронный ключ, преобразователь код-напряжение и микропроцессор, причем, вход распределителя импульсов через нормирующий формирователь соединен с клеммой "Период", его первый .‘выход через "первую группу контактов

второго переключателя соединен с клеммой "Старт" й информационным вхо дом электронного ключа, а второй вы50 ход через вторую группу контактов

этого же переключателя с клеммой......

"Стоп" и входом формирователя стопимпульсов, управляющий вход электрон· ногоключа соединен непосредственно

55 с инверсным;выходом преобразователя Масштаба времени, вход которого подключен к выходу А 5 -триггера, к выходу электронного ключа параллельно

. ..подключены вход формирователя старт60 стопных импульсов, вход программника , аналоговый выход Которого подключен к управляющему входу управляемого элемента задержки, и управляющий вход микропроцессора, информа65 ционный вход которого и вход преоб7

760022

8

разователя код-напряжение подключены

к выходу реверсивного двоичного счетчика .