Способ измерения площади импульсов случайной формы

 

Изобретение относится к электроизмерениям ,в частности, к способам измерений параметров импульсов, и может быть использовано при измерении площади статистически распределенных импульсов случайной формы. Целью изобретения является увеличения динамического диапазона измерений. Указанная цель достигается путем синхронного интегрирования исследуемого импульса набором интеграторов. Сравнивают выходное напряжение каждого интегратора с порогом, равным максимальному напряжению на выходе интегратора, реализующего операцию интегрирования, при котором этот интегратор еще работает в линейном режиме, выявляют первый интеграл, меньший установленного порога, логарифмируют значение этого интеграла, результат суммируют с - LOGK<SP POS="POST">I</SP>, где I - номер выбранного интеграла, а выходной импульс формируют с амплитудой, пропорциональной полученной сумме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 С 01 R 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8ТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4269789/24-21 (22) 29.06.87 (46) 15.07.89. Бюл. М 26 (71) Дальневосточный государственный университет (72) А.С. Абрамов (53) 621 .3 1 7 .077(088 .8) (56) Харитонов Ю.Н. Интегрирование импульсон с распределением пп их длительности. — Приборы и техника эксперимента, 1966, У 5, с. 227-228.

Никитин В .Б. и Фришманис A .И .

К методике исследования эффекта

Баркгаузена. — Сборник радиоэлектроника и электросвязь, 1974, нып. 2, с. 92-100. (54) СПОСОБ И 11Б БНИ ПЛ0111АДИ И11ПУЛЬСОВ С!1)".1АЙНОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к электроизмерениям, н частности к способам измерений параметрон импульсов, и

Изобретение относится к электроизмерениям, н частности к способам измерений параметров импульсов, и может быть использовано при измерении ппощади с гатистически распределенных импульсов случайной формы.

Цель изобретения — увеличение динамического диапазона.

Цикл измерения площади импульса н способе начинается с синхрон ного интегрирования импульса N интеграторами, причем чувствитель,ность каждого последующего интегратора н К раз меньше предыдущего.

2 может быть исполь зовано при измерении площади статистически распределенных импульсон случайной формы.

Целью изобретения является увеличение динамического диапазона измерений.

Указанная цель достигается путем синхронного интегрирования исследуемого импульса набором интеграторов. Сравнивают выходное напряжение каждого интегратора с порогом, ранным максимальному напряжению на выходе ин.тегратора, реализующего операцию интегрирования, при котором этот интегратор еще работает в линейном рекиме, выявляют первый интеграл, меньший устанонленного порога, логарифмируют значение этого интеграла, результат суммируют с — logK" где номер выбранного интеграла, а выходной импульс формируют с амплитудой, пропорциональной полученной сумме. 1 ил.

Таким образом, на выходах интеграторов появляются напряжения

V,(e) =J V„(c)de;

Ф

V,() = (Ju,„()), () и„(с) = к" / U,„(L)cit:, о где V „(t) — функция, описывающая н ходкой импуль с;

К вЂ” коэффициент, причем

K(< I .

До тех пор, пока первый интегратор работает н линейном режиме, l493960 его выходной сигнал, пройдя логарифмирующий каскад, изменяется по закону

1oV,U < (t) 1op, JU,(t)4t, (2) 15

U,() - 1 Uo„(t)dt4U„(3) о где U „, — предельное значение вы ходного напряжения интегратора, то происходит разряд накопительных элементов всех интеграторов, а на выходе устройства формируется короткий импульс амплитудой

U»,„ log U (с ) (4) являющейся мерой площади измеряемого импульса в логарифмическом масштабе.

В случае, если динамический диапазон первого интегратора будет исчерпан при tc(,, то автоматически к блоку логарифмирования подключится второй интегратор так, что на выходе логарифмирующего блока появится напряжение:

1ogU(t) logK + logU (t) ° (5) и 1

Следовательно, для сохранения единой функциональной зависимости (типа 2) напряжения, подводимого к блоку формирования, в этом случае

Необходимо отбросить первое спа- 40 гаемое в правой части уравнения (5), Это осуществляется путем подачи опорного напряжения U()„ =-logK на второй вход сумматора (примечание

О). При перегрузке второго ин- 45 тегратора на вход логарифмирующего блока подается напряжение с выхода третьего интегратора, а на второй вход сумматора — соответствующее опорное напряжение U д> -21ogK и т.д. Таким образом, суммарный динамический диапазон устройства зависит от коэффициента К и количества интеграторов N и может быть реализован любой требуемой величиной. 55

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. о

Это напряжение в данном случае проходит через сумматор без изменения и подводится к входу устройства, формирующего выходной импульс, 1О

Если по окончании интегрирования импульса напряжение на выходе первого интегратора не превысит величины

Um, т.е.

Л

Устройство согт<3ит и з упранпян)ще);о комп аратора 1, давши<1)р<(тор<) 2, погарифмирующего каскада 3, гуммат<.ра 4, формирующего выходного ключ а

5, интеграторов 6 — I -6 — N ра зрядных ключей 7 -1-7 — N, проходных ключей 8 -1-8 — N, компараторов 9-1—

9 — (N-1) предельного уровня и кпн)чей

10-2 — 1 0-N опорных напряжений, блок

I 1 опорных напряжений, причем вход устройства соединен со входом компаратора 1 и с первыми входами интеграторов 6-1...6-N, вторые входы которых соединены соответственно с выходами ключей 7-1 ...7-N, первые входы которых объединены и соединены с выходом компаратора 1 и первым входом ключа 5, а вторые входы соединены соответственно с первыми выходами интеграторов 6-1...6-N, вторые выходы которых соединены с первыми входами ключей 8-1...8-И и входами компараторов 9, кроме последнего интегратора 6-1)1, выходы которых соединены соответственно со входами дешифратора 2, выходы которого соединены со вторыми входами ключей 8-1 ...

8-N и первыми входами кЛючей 10-1...

IО-N, кроме первого выхода, первые входы которых соединены с выходами блока 11, а выходы ключей 10-1 ...10-N объединены и соединены с первым входом сумматора 4, выход которого соединен со вторым входом ключа 5, а второй вход соединен с выходом каскада 3, входы которого соединены с выходами ключей 8-1...8-N выход ключа 5 является выходом устройства.

Способ реализуется следующим образом.

В период, предшествующий измерению импульса, устройство находится в состоянии, когда ключи 7-1 — 7-N, 8-1 и 5 замкнуты высоким потенциалом с выхода управляющего компаратора I, а ключи 8-2 — 8-N, 10-2 — 1 0-N разомкнуты. Ключи 7-1 — 7-N закорачивают интегрирующие конденсаторы и тем самым предотвращают интегрирование шумов и ЭДС смещения усилителей во время паузы.

С приходом измеряемого импульса. срабатывает компаратор 1, закрывая ключи 7-1 - 7-N и ключ 5, и обеспечивает возможность синхронного интегрирования импульса всеми интегра. торами 6-1 — 6-N. Разная чувстви1493960 t åëüíîñòü инте граторов реализуется выбор м ваконнтельных элементов разной неличнны. Если до окончания интегрмрования импульса первый интегратор 6-1 не перегруэится 1не сработает его пороговый компаратор

9-1), то управляющий сигнал с выхода дешифратора 2 обеспечит прохождение напряжения с выхода интегратора 6-1 через ключи 8-1 на вход логарифмирующего каскада и далее через сумматор 4 на вход формирующего ключа 5. При окончании интегрирования импульса происходит обратное срабатывание компаратора I и замыкание ключей 7-1 — 7-N и ключа 5. При этом конденсаторы в интеграторах разряжаются, а на выходе формируется ко-6 роткий (10 с) импульс с амплитудой, пропорциональной логарифму площади измеряемого импульса. В том случае, если в процессе интегрирования не хватает динамического диапазона первого интегратора, срабатывает его компаратор 9-1, а дешифратор 2 обеспечивает прохождение на вход логарифмирующего каскада 3 через ключ 8-2 напряжения с выхода второго интегратора .6-2, на второй вход сумматора 4 через ключ 10-2 поступает опорное напряжение U0„ иэ блока 11 и если не произойдет перегрузки интегратора 6-3 до окончания импульса, TG аналогично на выходе формируется информационный импул.-.с, и схема возвращается в исходное сос.

5 тояние. Если не хватает динамического диапазона и 2-ro интегратора (сработает его компаратор 9-2), то вход логарифмирующего каскада переключится на выход третьего интегратора, а к сумматору будет подведено соответствующее опорное напряжение и т.д. .Формула изобретения

Способ измерения площади импуль15 сов случайной формы, заключающийся в интегрировании исследуемого импульса, формировании импульса с амплитудой, пропорциональной измеренному интегралу, и регистрации его

2р амплитудным анализатором импульсов, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона, интегрирование исследуемого импульса производят синхронно

25 набором раэночувствительных интеграторов, выявляют первый неперегруженный интегратор, выходной сигнал которого логарифмируют и суммируют с логарифмическим эквивалентом

30 сигнала последнего перегруженного интегратора, а выходной импульс формируют с амплитудой, пропорциональной логарнфму площади измеряемого импульса.

Составитель В. Антохин

Редактор И. Сегляник Техред Л.Олийнык Корректор M. Максимишинен

Заказ 4105/43 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умгород, ул. Гагарина, 101