SU915059A1 - Устройство для измерения длительности импульсов 1 2 - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных и периодических импульсов в условиях действия помех.

Известно устройство для измерения длительности импульсных сигналов, в котором измерение длительности импульсных сигналов осуществляется путем подсчета числа импульсов, заполняющих огибающую измеряемого сигнала [ и.

Недостатками устройства являются невозможность измерения длительности импульсов, форма которых отлична от прямоугольной, и резкое снижение точности измерения длительности импульсных сигналов при воздействии помех.

Известно также устройство для измерения длительности импульсных сигналов, в котором измерение длительности сигнала осуществляется путем определения временного положения абсолютного максимума напряжения на выходе интегрирующей КС-цепочки [2].

Недостатками устройства являются относительно низкая точность измерения длительности сигналов в условиях действия помех и возникновение погрешности, обусловленной незнанием амплитуды входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения длительности импульсов, содержащее в первом канале нелинейный элемент, соединенный через запоминающее устройство с блоком формирования отношения сигналов, а во втором канале - расширитель длительности импульсов, соединенный с квадратором, который через запоминающее устройство соединен со вторым входом блока отношений (3] .

15 Недостатком этого устройства является низкая точность измерения длительности импульсов в условиях действия помех. Кроме того, в таком

• устройстве необходима достаточно

Я* точная калибровка измерительных каналов по усилению.

Цель изобретения - повышение точности йзмерения длительности импульса при наличии широкополосной поме25 хи.

Поставленная цель достигается

тем, что устройство для измерения

длительности импульсов, содержащее

блок отношений, последовательно сое30 диненные расширитель длительности

3

915059

4

импульсов и квадратор, входная клемма устройства соединена с входом расширителя через управляемый ключ, с одним из входов блока отношений через последовательно соединенные пороговый элемент и генератор линейно 5 изменяющегося напряжения, другой вход блока отношений подключен к выходу квадратора, а выход - к счетчику интервала времени через указатель экстремума, причем выход порогово- Ю го элемента соединен с управляющими входами ключа и счетчика.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства;_чна фиг.2 - напряжение на выходе устройства. 15

Устройство содержит управляемый ключ 1, который соединен с выходом порогового элемента 2. Выход управляемого ключа 1 подключен к входу расширителя 3 длительности импуль- 20 сов. Выход расширителя 3 соединен с квадратором 4, который подключен к одному из входов блока 5 отношений. Между другим входом блока 5 отношений и выходом порогового элемента 2 25

включен генератор 6 линейно изменяющегося напряжения: Выход блока 5 отношений подключен к входу указателя 7 экстремума, выход которого соединен со входом счетчика 8 интерва- βθ ла времени. Счетчик 8 соединен также с выходом порогового элемента 2°. Положение I переключателя 9 соответствует работе устройства (при малом уровне помех), когда*пороговый эле- ,, мент 2 срабатывает от переднего фронта измеряемого импульса. Положение К переключателя 9 соответствует работе устройства (при большом уровне помех) , когда пороговый элемент 2 срабатывает от импульса; синхронизиро- 40 ванного с передним фрон.том измеряемого импульса. При работе устройства в режиме К оно обладает наибольшей эффективностью.

Устройство работает следующим. 45 образом.

На вход измерителя длительности поступает аддитивная смесь х(6) = =ё(6)+п(6) видеоимпульса прямоугольной формы 5(6) и широкополосной 50

помехи η (6). Если уровень помехи мал по сравнению с амплитудой сигнала, тс переключатель 9 на входе порогового элемента 2 находится в положении Т, и он срабатывает от пе- 55 реднего фронта импульса, вырабатывая импульс прямоугольной формы (скачок напряжения), длительность которого превосходит длительность измеряемого импульса. Этот импульс открывает с помощью управляемого ключа 1 расширитель 3 длительности импульсов^и синхронизирует во времени счетчик 8. В случае, если уровень помехи значителен и велика вероятность

ложного срабатывания порогового элемента 2, предусмотрена возможность использования синхроимпульса, соответствующего переднему фронту измеряемого импульса. При этом переключатель 9 находится в положении Я, и пороговый элемент 2 срабатывает от синхроимпульса.

Расширитель 3 длительности импульсов представляет собой интегратор с большой постоянной времени интегрирования. После того как открылся вход расширителя 3, смесь сигнала и шума х(ι) интегрируется (т.е. на выходе расширителя образуется сиг

7

нал ] х(б) сЗб) и поступает на вход 0

квадратора 4. С выхода квадратора 4 преобразованная смесь сигнал плюс ' Г

помеха [ ) 4(6)06)⁴ поступает на вход О

блока 5 отношений. Одновременно на другой вход блока 5 отношений с выхода генератора 6 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) поступает линейно изменяющийся сигнал (формируемый с помощью сигнала с порогового элемента 2) с длительностью,рав ной временному интервалу, возможных значений измеряемых длительностей (т.е. 7 ). Блок 5 отношений формирует сигнал, пропорциональный отно. τ

шению Μ (Τ') = [$ х (6) (36) ^г/7 , абсолют0

ный максимум которого достигается в момент времени, соответствующий заднему фронту измеряемого импульса. •Действительно, как следует из теории потенциальной помехоустойчивости, временное положение абсолютного максимума М(7) соответствует оценке мак симального правдоподобия заднего фронта измеряемого импульса. Если по меха отсутствует, то положение абсолютного максимума соответствует истинному значению заднего фронта сигнала 5(6) (фиг.2). Указатель 7 экстремума выявляет положение абсолютного максимума в интервале [0,Т), Т·) . Счетчик 8 производит временной отсчет положения абсолютного максимума сигнала М(г). Начало работы его синхронизировано сигналом с порогового элемента 2. После того как выявлен абсолютный максимум сформированного сигнала и измерено его временное положение (с помощью блоков 7 и 8), пороговый элемент 2 в результате подачи сигнала со счетчика 8 прекращает генерацию запускающего импульса и ключ 1 снова запирает вход расширителя 3. Таким образом, путем измерения временного положения абсолютного мак915059

симума сформированного сигнала измеряется длительность импульса прямоугольной фррмы (или близкой к ней) .

Предлагаемое устройство не треоует предварительной калибровки коэффициентов усиления каналов, что упрощает его использование. Кроме того, предлагаемое устройство рассчитано на измерение импульсов с неизвестной амплитудой, которая может изменяться в широком динамическом диапазоне .

10

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения длительности импульсов, содержащее блок отношений, последовательно соединенные расширитель длительности импульсов и квадратор, отличают е. е с я тем, что, с целью повышения точ

   15

   20

   ности измерения длительности импульса При наличии широкополосной помехи, входная клемма устройства соединена с входом расширителя через управляемый ключ, с одним из входов блока отношений - через последовательно соединенные пороговый элемент и генератор линейно изменяющегося напряжения, другой вход блока отношений подключен к выходу квадратора, а выход - к счетчику интервала времени через указатель экстремума, причем выход порогового элемента соединен с управляющими входами ключа и счетчика.