Устройство для измерения малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигатся введением в устройство для измерения малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы элемента 10 задержки и триггера 11. Устройство содержит также триггер 1, коммутатор 2, элементы И 3, 4, элементы 5, 6 задержки, элемент ИЛИ 7, формирователь 8 и селективный блок 9. 2 ил.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ЦЦ5 С 04 Р 1О/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П"1НТ СССР (21) 4374402/24-21 (22) 04.02.88 (46) 30.07.90, Бюл. № 28 (72) В.Б.Немировский, О.И.Воронин и В.В.Нежельский (53) 681.3 (088.8) (56) Дворяшин Б.В,, Кузнецов Л.И. Радиотехнические измерения. — М.: Сов. радио, 1978..

Авторское свидетельство СССР № 1265643, кл, G 01 R 25/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯМИ ИМПУЛЬСОВ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ

ФОРМЫ

2 (57) Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть использовано при измерении малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы. Целью изобретения является повьппение точности измерения. Цель достигается введением в устройство для измерения малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоугольной формы элемента 10 задержки и триггера 11,. Устройство содержит также триггер 1, коммутатор 2, элементы И 3, 4, элементы 5, 6 задержки,. элемент ИЛИ 7, формирователь 8 и селективный блок 9. 2 ил.

1582175

Изобретение относится к измери: тельной технике и может быть использовано для измерения малых временных интервалов между импульсными после5 довательностями.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фи . 2временная диаграмма его работы.

Устройство для измерения малых временных интервалов между последовательностями импульсов прямоуголь ной формы содержит счетный триггер 1, ! коммутатор 2, элементы И 3 и 4, по-! стоянный элемент 5 задержки, переменный элемент 6 задержки, элемент

ИЛИ 7, формирователь 8, селективный блок 9 элемент 10 задержки, RS9

20 триггер 11, входные шины 12 и 13 и выходную шину .14. Входная шина 12 устройства соединена с первым входом коммутатора 2, счетным входом триггера 1, вторым входом элемента И 3 и через элемент 10 задержки с R-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к входу селективного блока, а S-вход КЯ-триггера соединен с выходной шиной 14 и через формирователь 8 с выходом элемента ИЛИ 7, ЗО первый и второй входы которого через элементы 5 и 6 задержки соответственно подключены к выходам элементов И

3 и 4, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 1, а второй вход элемента И 4 подключен к выходу коммутатора, второй вход которого соединен с входной шиной 13 устройства. Щ)

Устройство для измерения малых временных интервалов между импульсными последовательностями прямоугольной формы работает следующим образом, На входные шины 12 и 13 устройства подаются входные последовательности импульсов (фиг. 2а, б).

Перед началом измерения проводят настройку устройства на максимальную чувствительность, для чего коммутатор

2 устанавливают в положение, при ко- тором на элемент И 4 поступает импульсная последовательность с входной шины 12.

При этом импульсы входной последовательности с шины 12 поступают на. входы счетного триггера 1, элемента

10 задержки и входы элементов И 3 и 4.

На выходной шине 14 устройства формируется импульсный сигнал длительностью и, с черезпериодной времени ной модуляцией, обусловленной различным временем задержек импульсов в последовательно соединенных: элементе

И 3 и элементе задержки 5, и элементе

И 4 и элементе задержки 6.

Спектр S такого сигнала при 7 (аТ может быть представлен выражением

2А . и

S = —;" + -sin7llm--cos2AmFt +

2А, 1i и - F

+ -- — -sin -n — cost lln-t, (1), Т Т где Л вЂ” амплитуда импульсов, ь „— длительность импульсов, Т вЂ” период следования импульсов в последовательности, разность времени распространения сигнала по двум каналам.

С помощью переменного элемента задержки 6 добиваются минимального значения амплитуды составляющей спектра, пропорциональной величине 7 сигнала на выходе формирователя 8, обусловленной наличием разного времени задержки сигнала в элементах И 3 и 4 и элементах задержки 5 и 6.

Амплитуда этой составляющей контролируется с помощью селективного блока 9.

При измерении коммутатоР 2 устанавливается в положение, при котором на элемент И 4 поступает импульсная последовательность с входной шины 13, Величина времени задержки в элементе 10 задержки выбирается таким л образом, чтобы время задержки превышало максимальную длительность измеряемого временного интервала (Фиг. 2е).

При измерении íà R-вход триггеРа

11 поступают импульсы с входной шины

12, задержанные на величину „з, а на вход Б-импульсы с черезпериодной временной модуляцией, обусловленной величиной сдвига между импульсами входных измеряемых последовательностей.

На выходе триггера 11 формируется последовательность импульсов с черезпериодной односторонней широтно-импульсной модуляцией (фиг.2ж) .

Спектр сформированного сигнала можно представить в виде суммы спектров двух сигналов (t) и (t) (фиг.2з, и) 5 15821

2А . лэ

+ g — — sinfm — --- . ю* составля -imeA спектра А (на частоте

Г = — — - } выходного импульсного сиг2Т наля; обусловленного наличием в нем односторонней широтно-импульсной модуляции, глубина которой пропорциональна временному интервалу ь„между л импульсами входных последовательностей,и из завимости (7) определяют веи личину интервала ь„.

За счет использования дополнительного элемента задержки и RS-триггера исключается влияние длительности импульса на выходе. формирователя на точность измерения временного интервала.

A лъ

U(t) =- — ——

T л сов2иш- —9 (2)

2А

+ g †--вхп Рп---- " дг мп

1О

А ь х

U(t) = — ——

2Т л х сов2нп----.

2Т в

Учитывая, что 8„((ь„". и 2,„(<Т:

Аах

Ф) 6В ) 1 À х

U< (t) = - — + X — — -сов2пп--, (4)

2Т „, 2Т 2Т

Устройство для измерения малых временных интервалов между последовательностями импульсов пряллоугольной формы, содержащее счетный триr25 rep, коммутатор, два элемента И, постоянный и переменный элементы задержки, элемент ИЛИ, формирователь, селективный блок, две входные шины и выходную шину„ причем первая входная

3О шина устройства соединена с первым входом коммутатора, вторым входом первого элемента И и счетным входом триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам

35 первого и второго элементов И соответственно, выходы которых через постоянный и переменный элементы задержки соответственно соединены с первым и вторым входами элемента HJIH,âûход которого подключен к входу формирователя, а второй вход второго элемента И соединен с выходом коммутатора, второй вход которого подключен к второй входной шине устройства, 45 отличающееся тем,что,с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены элемент задержки и RS-триггер, S-вход которого соединен с выходом формирователя, являющимся выходом устройства, R-вход подключен через элемент задержки к первому входу устройства, а выход

RS-триггера соединен с входом селективного блока.

А Слз сб А7 к

U(t)< = — — "— +,2: ---сов2Гп — + т n= т 2Т

2А .; лз t

+ 2 -sinilm сов2 m — —, (5) „, 7i m Т . Т

В выражении (5) присутствуют сосА тавляющие А =- -- — - - (6) с частотами

F

-«2-п, где и = 1,3,5 ..., амплитуды которых пропорциональны величине и не зависят от и.

При этом измерения амплитуд можно проводить при и = 1.

Из (6) следует л А8

l x - =т.

Эпюры, поясняющие работу устройства,приведены на фиг.2, где а — импульсы последовательности на входной шине 12; 6 — импульсы последовательности на входной шине 13; в — импульсы на выходе элемента И 3; г — импульсы на выходе элемента И. 4; д— импульсы на выходе элемента ИЛИ 7;, е — импульсы на выходе элемента задержки 10; ж — импульсы на выходе .,триггера 11; з - импульсы выходной последовательности U,(t); и - импуль. сы выходной последовательности U (t).

С помощью селективыого блока 9 на выходе триггера 11 измеряют амплитуду

Используя теорему о сложении спек- Ф î р м у л а и з î 6 р е т е н и я тров, имеем

20 1582175

Составитель Ю.Шишкин

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ходанич Корректор О.Ципле ю»

Заказ 2088 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям .при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 I