Цифровой измеритель временных параметров импульсов

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕН-о НЬК ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ, содержащий первьт и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены .к входной шине, формирователь опорного напряжения, первый и второй выхода которого подключены ко вторьм входам соответственно первого и второго блоков сравнения, генератор опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измерении одиночных и редко повторяющихся временных интервалов, в него введены три элемента совпадения, четыре элемента И-НЕ и инвертор, причем выход генератора опорной частоты подключен к первым входам элементов совпадения , выход первого блока сравнения подключен к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, выход второго .тблока сравнения через инвертор подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ и ко вторым входам первого элемента И-НЕ и первого элемента совпадения,тре;тий вход первого элемента И-НЕ соединен с выкодом второго элемента И-НЕ и вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен со . вторыми входами второго и четвертого 5 V ko элементов И-НЕ, третий вход второго элемента И-НЕ подключен к первому Рвыходу первого элемента И-НЕ, вторые входы второго и третьег элементов совпадения подключены соответственно ко второму выходу первого элемента S И-НЕ и к выходу четвертого элемента И-НЕ. оо со

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3382703/18-21 (22) 08.01.82 (46) 15.05.83. Вюл. 9 18 .(72) A.Þ. Коржов (53) 681.325.3(088.8) (56) 1. Видершайн М.Н. Производственный контроль параметров элементов цифровой автоматики. М., Машиностроение, 1974, с. 1.16-119.

2. Авторское свидетельство СССР

В 627771 кл. G 04 F 10/04, 1976. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНHHK ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ,.содержащий первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены .к вход. ной шине, формирователь опорного напряжения, первый и второй выходы которого подключены ко вторым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, генератор опорной частоты, о т л н ч а ю шийся. тем, что, с целью расширения функциональних возможностей. при измерении одиночных и редко повторяющихся speманных интервалов, в него введены

„.SU„„1018103. А три элемента совпадения, четыре элемента И-НЕ и инвертор, причем выход

° генератора опорной частоты подключен к первым входам элементов совпадения, выход первого блока сравнения подключен к первые входам первого и второго элементов И-НЕ, выход второго ...блока сравнения через инвертор подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ и ко вторым входам первого элемента И-НЕ и первого элемента совпадения,тре:тий вход первого элемента И-НЕ сое:динен с выходом второго элемента

И-HE и вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которою соединен со вторыми входами второго и четвертого g элементов И-НЕ, третий вход второго элемента И-НЕ подключен к первому выходу первого элемента И-НЕ, вторые входы второго и третьег элементов совпадения подключены соответствейно ко второму выходу первого элемента

И-HE и к выходу четвертого элемента

И-НЕ.

101810 З

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может использоваться в цифровых устройствах контроля различного назначения, а, также в измерительных приборах и системах для определения временных параметров сигналов.

Известно устройство для измерения временных параметров импульсов, содержащее две схемы сравнения по низкому и высокому уровню, формирователь1О линию задержки, расширитель импульсов, эталонный генератор, схему совпадения и счетчик импульсов. Входы формирователя импульсов, длительность которых пропорциональна длительности измеряе-15 мого временного интервала, подключе-ны к выходу схемы сравнения по низко- му уровню и через линию задержки к .выходу схемы сравнения по высокому уровню 1 1). 20

Недостатками этого устройства являются возможность формирования временного интервала только по одно3 му.из фронтов исследуемого сигнала, сложность схемы, вызванная необхо- 25 димостью дополнительного устройства для запуска и привязки запускающего импульса ко входному сигналу.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является циф- ЗО ровой измеритель длительности фронта импульса, содержащий первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены к шине источника импульсов, а выходы - к блоку,формиро- З5 вания временных интервалов, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключены ко входам блоков сравнения, переключатель режимов, генератор импульсов опорной частоты;. счетчик и цифровой. индикатор (2). 4О

Однако указанный измеритель за один цикл измерения может измерить только один параметр импульса, так как блок формирования временных ин- 45, тервалов формирует только один временной интервал по выбору с помощью переключателя режимов. Это ограничивает функциональные возможности устройства при анализе редко повторяю-! щихся импульсов, когда всю информацию о параметрах импульса необходи« мо получить за один цикл измерения, и приводит к увеличению времени исследования сигнала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при измерении одиночных и редко повторяющихся входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель вре» 60 менных параметров импульсов, содер-, жащий первый и второй блоки сравнения, первые входы которых подключены к входной шине, формирователь опорного напряжения, первый и второй f5 выходы которого подключены ко вторым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, генератор опорной частоты, введены три элемента совпадения, четыре элемента И-HE и инвертор, причем выход генератора опорной частоты подключен к первым входам элементов совпадения, выход первого блока сравнения подключен к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, выход второго блока сравнения через инвертор подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ и ко вторым входам первого элемента И-НЕ и первого элемента совпадения, третий вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ и вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами второго и четвертого элементов И-НЕ, третий вход второго элемента И-НЕ подключен к первому выходу первого элемента И-НЕ, вторые входы второго и третьего элементов совпадения подключены соответственно ко второму выходу первого элемента И-НЕ и к выходу четвертого элемента И-НЕ.

На фиг.l изображена структурная схема предлагаемого цифрового анализатора временных параметров импульсову на фиг.2 — временные диаграммы его работы, Схема содержит блоки 1 и 2 сравнения соответственно по низкому и высокому уровню, блок 3 формирования опорного напряжения, инвертор 4, элементы 5-8 И-НЕ, элементы 9, 10 и 11 совпадения, генератор 12 опорной частоты.

Измеритель работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала на вход блока 1 сравнения подается опорное напряжение, соответствующее низкому уровню сигнала (0.,=0,1 Oщ), а на вход блока 2 сравненйя — опорное напряжение, соответствующее высокому уровню входного сигнала (0<=0,9 () ) . На выходах блоков 1 и 2 сравнения присутствуют низкие потенциалы (уровень логический 0 ).

С выхода блока l сравнения этот потенциал поступает на входы элементов

7 и 8 И-HE и запирает их, С выхода блока 2 сравнения низкий потенциал через инвертор 4 и элемент 5 И-НЕ поступает на вход элемента 6 И-НЕ и запирает его. Таким образом на выходах блока формирования временных интервалов присутствуют высокие потенциалы, которые запирают элементы.

9, 10 и ll совпадения.

При превышении напряжением сигнала опорного напряжения низкого уровня (у, иа выходе блока 1 сравнения появляется высокий потенциал (уро10 18 10 3 4 вень логическая 1, Фиг. 2 а,б), который отпирает элемент 7 И-НЕ. На выходе последнего формируется, перепад напряжения из высокого уровня в низкий (фиг. 22), что является началом формирования временного интервала, равного длительности переднего фронта входного сигнала (4щ). При превышении напряжением входного сигнала опорного напряжения высокого уровня Og, на. выходе блока 2 сравнения появляется высокий потенциал (уровень логическая 1, фиг. 24), что является началом формирования временного интервала, равного дли-тельности входного сигнала на уровне опорного напряжения высокого уровня ()4 (Фиг. 26).Этот потенциал через инвертор 4 запирает элемент 7 И-НЕ, на выходе которого формируется перепад напряжения иэ низкого уровня в высокий (фиг.. 22) что является концом формирования временного интервала, равного длительности переднего

Фронта импульса 1з . Одновременно

c ..этим сигнал с выхода блока 2 срав нения через ннвертор 4 запрещает

I работу элемента б И-HE и отпирает элемент 8 И HE на выходе которого появляется низкий потенциал. Этот потенциал через элемент 5 И-НЕ подготавливает к работе элемент 6 И-НЕ.

При уменьшении напряжения входного сигнала до значения ниже. 0 на выходе блока 2 сравнения формируется перепад напряжения из высокого уровня в низкий (фиг.. 2В), что является концом формиррвания временного интервала, равного длительности импульса ;5 {Фиг. 28). Через инвертор

4 поступает сигнал с выхода блока 2 сравнения, отпирает ранее подготовленный элемент б И-НЕ. На выходе этого элемента происходит перепад напряжения из высокого уровня Ю низкий, что является началом формирова:ния временного интервала, равного длительности заднего фронта (фиг. 2Д). При уменьшении напряжения входного сигнала до значения меньше

О, на выходе блока 2 сравнения появляется йерепад напряжения из высокого уровня в низкий, который запирает элемент 8 И-НЕ. На выходе этого элемента появляется высокий потенциал,, который через элемент 5 И-НЕ за1 пирает элемент б. На выходе этого элемента происходит перепад напряжения as нижкого .уровня в высокий (Фиг. 2д), что является концом Формирования временного интервала, равного длительности заднего фронта входного сигнала 4.

С выходов элементов б и 7 H-НЕ И инвертора 4 сформированные временные интервалы поступают на элементы 9, 20 10 и ll.совпадения и разрешают прохождение импульсов с генератора 12 опорной частоты. На выходах элемен,тов совпадения 9, 10 и 11 появляются импульсы, число которых соответ25 ственно пропорционально длительностй переднего Ьо „ заднего -Cqc, фронтов импульса и длительности импульса Гн.

Предложенное изобретение обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с нзвестнии, так как при большом диапазоне изменения параметров входного сигнала возможно производить- одновременное

35 измерение времени нарастания времени спада и длительности импульса эа время прохождения одного импульса, что::.дает возможность значительно сократить затраты времени при исследовании одиночных и редко повторяю4О щихся импульсов. Сокращение времени исследования происходит за счет отсутствия времени ожидания прихода одиночных и редко повторяющихся сигналов.

101В103

;е

Фиг. 2

Составитель A. Плетнева

Редактор М. Келемеш Техред К.Мыцьо . Корректор Е. Рошко ,Заказ 3542/47 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР I по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4