SU966660A1 - Device for measuring short pulse duration - Google Patents

Device for measuring short pulse duration Download PDF

Info

Publication number
SU966660A1
SU966660A1 SU803213201A SU3213201A SU966660A1 SU 966660 A1 SU966660 A1 SU 966660A1 SU 803213201 A SU803213201 A SU 803213201A SU 3213201 A SU3213201 A SU 3213201A SU 966660 A1 SU966660 A1 SU 966660A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
pulse
generator
discharge
pulses
Prior art date
Application number
SU803213201A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Александрович Могунов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6886
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6886 filed Critical Предприятие П/Я Р-6886
Priority to SU803213201A priority Critical patent/SU966660A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU966660A1 publication Critical patent/SU966660A1/en

Links

Description

tt

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  прецизионных цифровых измерений длительности коротких импульсов.The invention relates to automation and computing and is intended for precision digital measurements of the duration of short pulses.

Известно - устройство дл  измерени  временных интервалов, основанное на компаративном .способе изменени , содержащее два генератора , два счетчика и блок сравнени  кодов .It is known that a device for measuring time intervals, based on a comparative change method, contains two generators, two counters, and a code comparison unit.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В начало временного интервала последовательность импульсов с частотой f поступает . на вход основного счетчика импульсов, а с момента окончани  временного интервала на дополнительный счетчик поступает последовательность импульсов, имеющих частоту несколько большую, чем f. Как только количество импульсов, записанных в основном и дополнительном счетчиках, становитс  одинаковым, счет прекращаетс  и это число фиксируетс  как результат измерени  временного интервала 1.At the beginning of the time interval, a sequence of pulses with a frequency f is received. To the input of the main pulse counter, and since the end of the time interval, an additional counter receives a sequence of pulses having a frequency slightly greater than f. As soon as the number of pulses recorded in the main and additional counters becomes the same, the counting stops and this number is recorded as a result of measuring the time interval 1.

Недостатком устройства  вл етс  большое врем  измерени  длительности импульса, линейно завис щее от точности измерени .The drawback of the device is a large pulse duration measurement time, linearly dependent on the measurement accuracy.

Claims (3)

Известно устройство нониусного измерени  временного интервала, содержащее кванту5 ющий и нониусный генераторы, дискриминатор опережени , логический блок и блок пропускани . Импульс начала измер емого интервала включает квантующий генератор, импульсы которого поступают на вход дискримиО натора опережени  и через блок пропускани  на выход устройства дл  подсчета числа квантующих периодов п. Импульс конца измер емого интервала включает нониусный генератор , импульсь которого поступают на друts гой вход дискриминатора опережени  и на второй выход устройства дл  подсчета числа нониусных периодов п. В момент прихода первого импульса нониусного генератора дискриминатор опережени  определ ет очеред20 ность его прихода по отношению к импульсам квантующей серии, а логический блок закрывает блок пропускани , пропустив на выход п импульсов квантующей серии, которые пришли ранее первого импульса нониу ного генератора. По истечении m периодов нониусного генератора очередность прихода импульсов двух генераторов на дискриминатор опережени  изменитс . Это эарегистрирует дискриминатор и логическа  схема о тановит оба генератора 2. Недостатком данного устройства  вл етс  необходимость синхронизировать генераторы входными воздействи ми, что приводит к ухудшению стабильности генератора и умень шению точности работы устройства. Наиболее близким по технической сущнос к предлагаемому  вл етс  расширитель импульсов , содержащий генераторы зар да и разр да, ключ, конденсатор и релейный элемент . .Принщт работы устройства заключаетс  в том, что за врем  действи  импульса током разр да конденсатор разр жаетс  до напр жени , величина которого пропоршюнальна длительности входного импульса, а по окончании импульса значительно меньшим током зар да, определ ющим точность измерени , конденсатор зар жаетс  до исходного значени . Начало расширенного импульса совпадает с началом входного, а конец - с мо ментом достижени  напр жени  на емкости исходного значени  3. Однако это устройство характеризуетс  большим временем измерени  длительности импульса, линейно завис щим от точности измерений. Цель изобретени  - сокращение времени измерени  длительности импульса. Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее генераторы зар да и разр да, конденсатор и нуль-орган, вход которого со единен с выходами генераторов зар да и разр да и одаой из обкладок конденсатора, втора  обкладка которого соединена с общей шиной, входна  шина устройства подключена к входу генератора зар да, дополнительно введены пороговый элемент, генератор разр да, блок синхронизации и два счетчика импульсов, причем первый вход блока синхронизации соединен с входной ши ной устройства, второй вход - с выходом порогового элемента, вход которого подклю чен к выходу дополнительного генератора разр да и входу нуль-органа, выход которог соединен с третьим входом блока синхронизации , четвертый вход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчи ков импульсов и шине опорной частоты, пер вый выход блока синхронизации подключен к входу генератора разр да, второй выход к входу дополнительного генератора разр да а третий и четвертый выходы подключены к управл ющим входам соответственно первого и вторюго счетчиков импульсов, выходы которых  вл ютс  выходами устройства. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные )1иаграммы, по сн ющие его работу. Устройство содержит генератор 1 зар да, генераторы 2 и 3 разр да, пороговый элемент 4, нуль-орган 5, конденсатор 6, блок 7 синхронизации, счетчики 8 и 9 импульсов. Устройство работает следующим образом. Поступивший, на вход устройства импульс (фиг. 26) через блок 7 синхронизации отключает ток разр да генератора 3 разр да и через генератор I зар да зар жает конденсатор 6 до напр жени , пропорционального длительности входного импульса (фиг. 2в). После окончани  входного импульса прекращаетс  зар д конденсатора 6 и блок 7 синхронизации по переднему фронту первого же импульса опорной частоты (фиг. 2а) включает токи разр да инераторов 2 и 3 (фиг. 2 г, д) и разрешает следующей за этим импульсом серии импульсов запись в первый счетчик 8 импульсов (фиг. 1 ж). Когда напр жение йа конденсаторе 6 упадет ниже у ровн , порога., сработает пороговый элемент 4 и передний фронт следуюшего затем импульса опорной частоты запишетс  в первый счетчик 8 импульсов (фиг. 2) и через блок 7 синхронизации отключит ток генератора 2 разр да (фиг. 2г), перепишет текущее значение счетчика 8 импульсов в выходной регистр этого счетчика, обнулит его и разрешит запись следующей серии импульсов опорной частоты в счетчик 9 импульсов (фиг. 2 и). Когда напр жение на конденсаторе 6 упадет до нул  (фиг. 2в) нуль-орган 5 изменит свое состо ние (фиг. 2е), через блок 7 синхронизации прекратит доступ импульсов опорной частоты на счетчик 9 импульсов (фиг. 2и), перепишет текущее значение счетчика 9 импульсов в выходной регистр этого счетчика, обнулит его и за счет нелинейной обратной св зи будет компенсировать ток разр да генератора 3, поддержива  напр жение на конденсаторе 6 равным нулю. На этом цикл измерени  закончен. Если в процессе зар да конденсатора 6 напр жение не достигнет значени  Unop (фиг. 2в), то генератор 2 разр да по окончании входного импульса не включитьс  и по окончании цикла измерени  ча выходном регистре счетчика 8 импульсов по витс  нулевое значение. Величина Unop выбираетс  такой, чтобы совместиое действие токов разр да двух генераторов 2 и 3 за врем  периода опорной частоты не могло разр дить конденсатор 6 от величины Unop до нул . Выбор конкретных величин токов зар да и разр да, а также величины порогового напр жени  зависит от диа пазона измерени  длительностей входного им пульса и периода опорной частоты. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  длительности коротких импульсов, содержащее генераторы зар да и разр да, конденсатор и нуль-орган вход которого соединен с выходами генераторов зар да и разр да и одной из обкладок конденсатора, втора  обкладка кото рого соединена с общей шиной, входна  ш ;на устройства подключена к входу генератора зар да, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  времени изме рени  длительности импульса, в него дополнительно введены пороговый элемент, генератор разр да, блок синхронизации и два счетчика импульсов, причем первый вход блока синхронизации соединен с входной шиной устройства} второй вход - с выхо6 дом порогового элемента, вход которого подключён к выходу дополнительного генератора разр да и входу нуль-органа, выход, которого соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертьга вход которого подключен к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов и шине опорной частоты, первый выход блока синхронизации подключен к входу генератора разр да , второй выход - к входу дополнительного генератора разр да, а третий и четвертый выходы подключены к управл ющим входам соответственно первого и второго счетчика импульсов, выходы которых  вл ютс  выходами устройства. Щеточники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If 363068, кл. G 06 F 10/04, 1973. A device for the vernier time interval measurement, comprising a quantizing and vernier generators, an advance discriminator, a logic unit and a transmission unit, is known. The pulse of the beginning of the measured interval includes a quantizing generator, the pulses of which are fed to the input of the discriminator advance and through the transmission unit to the output of the device for counting the number of quantizing periods of the pulse. to the second output of the device for counting the number of the Vernier periods p. At the moment of arrival of the first pulse of the Vernier generator, the advance discriminator determines the queue it arrives in relation to the pulses of a quantizing series, and the logic unit closes the transmission block, passing at the output n pulses of the quantizing series, which came before the first pulse of the non-neural generator. After m periods of the vernier generator, the order of arrival of the pulses of the two generators on the advance discriminator changes. This will register the discriminator and the logic circuit to install both oscillators 2. The disadvantage of this device is the need to synchronize the generators with input effects, which leads to a deterioration of the generator stability and a decrease in the accuracy of the device. The closest in technical terms to the present invention is a pulse extender comprising charge and discharge generators, a switch, a capacitor, and a relay element. The device operation principle consists in the fact that during the time the pulse is acted upon by the discharge current, the capacitor discharges to a voltage that is proportional to the duration of the input pulse, and at the end of the pulse a much smaller charge current determines the accuracy of the measurement. value. The beginning of the expanded pulse coincides with the beginning of the input pulse, and the end with the moment when the voltage on the capacitance reaches its initial value of 3. However, this device has a long pulse duration measurement time, linearly dependent on the measurement accuracy. The purpose of the invention is to reduce the measurement time of the pulse duration. The goal is achieved by the fact that a device containing a charge and discharge generators, a capacitor and a zero-organ, whose input is connected to the outputs of the charge and discharge generators and one of the capacitor plates, the second plate of which is connected to the common bus, is input bus the device is connected to the input of the charge generator; a threshold element, a discharge generator, a synchronization unit and two pulse counters are additionally introduced, the first input of the synchronization unit is connected to the input bus of the device, the second input is connected to the output of the threshold element The input of which is connected to the output of the additional generator of the discharge and the input of the zero-organ, the output of which is connected to the third input of the synchronization unit, the fourth input of which is connected to the counting inputs of the first and second pulse counters and the reference frequency bus, To the input of the generator of the discharge, the second output to the input of the additional generator of the discharge and the third and fourth outputs are connected to the control inputs of the first and second pulse counters, respectively, whose outputs are output ami device. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - temporary) 1 diagrams, which explain his work. The device contains a charge generator 1, generators 2 and 3 bits, a threshold element 4, a zero-body 5, a capacitor 6, a synchronization unit 7, counters 8 and 9 pulses. The device works as follows. A pulse arriving at the device input (Fig. 26), through synchronization unit 7, shuts off the discharge current of the generator 3, and through the charge generator I charges the capacitor 6 to a voltage proportional to the duration of the input pulse (Fig. 2c). After the end of the input pulse, the charge of the capacitor 6 stops and the synchronization unit 7 on the leading edge of the first reference frequency pulse (Fig. 2a) turns on the discharge currents of the interactors 2 and 3 (Fig. 2 g, d) and resolves the next pulse series write to the first counter 8 pulses (Fig. 1 g). When the voltage of capacitor 6 drops below a smooth level, the threshold, threshold element 4 will work and the leading edge of the next reference frequency pulse will then be written into the first pulse counter 8 (Fig. 2) and through synchronization unit 7 will turn off the generator 2 current (Fig 2d), rewrites the current value of the counter 8 pulses to the output register of this counter, resets it and allows writing the next series of pulses of the reference frequency to the counter 9 pulses (Fig. 2 and). When the voltage on the capacitor 6 drops to zero (Fig. 2c), the zero-organ 5 changes its state (Fig. 2e), through the synchronization unit 7 it stops the access of the reference frequency pulses to the counter 9 of pulses (Fig. 2i), overwrites the current value counter 9 pulses into the output register of this counter, will reset it and, due to nonlinear feedback, will compensate the discharge current of generator 3, maintaining the voltage on the capacitor 6 equal to zero. This completes the measurement cycle. If during the charging of capacitor 6, the voltage does not reach the Unop value (Fig. 2c), then the 2 discharge generator at the end of the input pulse does not turn on and at the end of the measurement cycle the output register of the pulse counter 8 turns to zero. The Unop value is chosen such that the combined effect of the discharge currents of two generators 2 and 3 during the reference frequency period cannot discharge the capacitor 6 from the Unop value to zero. The choice of specific magnitudes of charge and discharge currents, as well as the magnitude of the threshold voltage, depends on the range of measurement of the duration of the input pulse and the period of the reference frequency. Apparatus of the Invention A device for measuring the duration of short pulses, containing a charge and discharge generator, a capacitor and a zero-organ whose input is connected to the outputs of the charge and discharge generators and one of the capacitor plates, the second plate of which is connected to the common bus, ; the devices are connected to the input of the charge generator, characterized in that, in order to reduce the measurement time of the pulse duration, a threshold element, a discharge generator, a synchronization unit and two counters are additionally introduced into it; pulses, the first input of the synchronization unit is connected to the input bus of the device} the second input - to the output of the threshold element, the input of which is connected to the output of the additional generator of the discharge and the input of the zero-organ, the output of which is connected to the third input of the synchronization unit, the quarter input connected to the counting inputs of the first and second pulse counters and the frequency reference bus, the first output of the synchronization unit is connected to the input of the discharge generator, the second output is connected to the input of the additional discharge generator, and the third and The fourth outputs are connected to the control inputs of the first and second pulse counters, respectively, the outputs of which are the outputs of the device. Information bristles taken into account in the examination 1. USSR certificate If If 363068 USSR, cl. G 06 F 10/04, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР Vf 538335, кл. G 04 F 10/04, 1977. 2. USSR author's certificate Vf 538335, cl. G 04 F 10/04, 1977. 3. Авторское свидетельство СССР fP 585596, кл. Н 03 К 5/04, 1977.3. USSR author's certificate fP 585596, cl. H 03 K 5/04, 1977. M I I I MM I I M $$ Фиг.11
SU803213201A 1980-12-10 1980-12-10 Device for measuring short pulse duration SU966660A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803213201A SU966660A1 (en) 1980-12-10 1980-12-10 Device for measuring short pulse duration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803213201A SU966660A1 (en) 1980-12-10 1980-12-10 Device for measuring short pulse duration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU966660A1 true SU966660A1 (en) 1982-10-15

Family

ID=20930141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803213201A SU966660A1 (en) 1980-12-10 1980-12-10 Device for measuring short pulse duration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU966660A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703633A1 (en) * 1997-01-31 1998-08-13 Sick Ag Time interval measurement method for laser distance measurement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703633A1 (en) * 1997-01-31 1998-08-13 Sick Ag Time interval measurement method for laser distance measurement
DE19703633C2 (en) * 1997-01-31 2002-12-12 Sick Ag Method for determining a time interval between two events

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU966660A1 (en) Device for measuring short pulse duration
US4454470A (en) Method and apparatus for frequency measurement of an alternating current signal
SU1495774A1 (en) Device for production of time intervals
SU1290526A1 (en) Integrating two-step analog-to-digital converter
SU1095089A1 (en) Digital frequency meter
SU546102A1 (en) Period-frequency converter
SU945971A1 (en) Pulse shaper
SU840754A1 (en) Digital device for measuring frequency digital device for measuring frequency
SU1205050A1 (en) Apparatus for measuring absolute frequency deviation
SU1504626A1 (en) Device for measuring time constant
SU815903A1 (en) Device for measuring transient process duration
SU1601615A1 (en) Device for determining stationarity of random process
SU681428A1 (en) Device for selecting minimum number
SU676972A1 (en) Digital harmonic signal period meter
SU790099A1 (en) Digital pulse repetition frequency multiplier
SU1309049A1 (en) Device for differentiating pulse-frequency signals
SU892712A1 (en) Device for converting pulse trains into time intervals
SU894875A2 (en) Device for changing pulse repetition frequency
SU746174A1 (en) Apparatus for pulse-train period monitoring
SU748271A1 (en) Digital frequency meter
SU1019352A1 (en) Frequency measuring method
SU762159A1 (en) Multichannel voltage to code converter
SU917172A1 (en) Digital meter of time intervals
SU892335A1 (en) Digital monitoring frequency meter
SU1436113A1 (en) Random process generator