Устройство для преобразования амплитуды одиночных импульсов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) g С 01 R 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4681317/21 (22) 18. 04. 89 (46) 30.03.91. Бюл. Р 12 (71) Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина (72) П.В.Пажитных, И.П.Стецко и В.А.Чудовский (53) 621.317.7(088.8) (56) Маграчев З.В ° Аналоговые измерительные преобразователи одиночных сигналов.. М.: Энергия, 1974, с.23-25.

Ондриш Л.И., Рихвицкий С.В., Семенюшкин И.Н. Линейный удлинительнаносекундных импульсов с блокйровкой входа. — Приборы и техника эксперимента, 1970, N - 3, с.151. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

АМПЛИТУДЫ ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к электро„„Я0„„1638649 A 1

2 измерительной технике и может быть использовано для аналогового преобразования одиночных и редко повторяющихся импульсов. Пель изобретенияповышение точности преобразования амплитуды импульсов малой длительности. Устройство содержит линию 3 задержки, одновибратор 6, блок 7 запрета, ключевой элемент 9, ключ 10, накопительный конденсатор 12, эмиттерный повторитель 13. Введение расширителя 2, блока 4 определения длительности импульса, разрядного блока 5 и ключа 11 обеспечивает компенсацию погрешности из-за недозаряда конденсатора 12 путем проведения дополнительного функционального преобразования 3 время — амплитуда одновреМенно с основным преобразованием амплитуда— амплитуда. 2 ил. С:

1638649

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для аналогового преобразования одиночных и редко повторяющихся импульсов в вольтметрах, многоканальных амплитудных анализаторах и другой информационно-измерительной аппаратуре, предназначенной для прецизионного анализа параметров коротких электрических сигналов.

11ель изобретения †повышен точности преобразования амплитуды импульсов малой длительности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преллагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит входную шину

1, расширитель 2, линию 3 задержки, блок 4 определения длительности импульса, разрядный блок 5, одновибратор 6, блок 7 запрета, токозадающую цепь 8, ключевой элемент 9, первый и второй ключи 10 и 11, накопительный конденсатор 12, эмиттерный повторитель 13 и выходную шину 14.

Входная шина 1 соединена с входами расширителя 2, линии 3 и блока 4. Выход линии 3 соединен с

30 входом блока 7, выход расширителя

2 — с входами блока 5 и цепи 8, выход блока 4 — с управляющим входом блока 5 и входом однонибратора 6, первый выход которого соединен с управляющим нходом ключа 10, а второй — с управляющими входами блока 7 и ключа 11. Выход блока 7 соединен с выходом цепи 8 и входом элемента 9. Ключ 10 включен между выходом элемента 9 и общей шиной, параллельно ему включен конденсатор 12. Ключ 11 включен между выходом цепи 8 и общей шиной. Выход элемента 9 через повторитель 13 соединен с шиной 14.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 10 включен, ключ 11 выключен, блок 7 запрета Открыт, разряднй блок 5 выключен, ток От токозадающей цепи 8 протекает через ключевой элемент 9 и ключ 10.

Фиксируемый импульс (фиг.2,а) с входной шины 1 поступает на вход бло55. ка 4, формирующего стандартизованный по амплитуде импульс с длительностью, равной длительности входного импульса (фиг.2,$), и на вход расширителя 2, преобразующего его амплитуду в соответствии с выражением

U„„; — Uâ,„ .K рг("„) =

U „(1 — exp(-k

K — коэффициент передачи расширителя 2;

К- — коэффициент, определяемый параметрами расширителя 2;

t> - длительность входного импульса. .По окончании выходного импульса блока 4 разрядный блок 5 в течение времени t > разряжает преобразующую емкость расширителя 2 (фиг.2,5) в соответствии с выражением

+ ьых2 В„exp(5 м ) где К вЂ” коэффициент, определяемый параметрами разрядной цепи.

Таким образом, по окончании работы блока 5 на выходе расширителя 2 устанавливается напряжение

4.

11выхг= 11выкz exp(Kg "ц) (ЗВх (1-ехр (K> ) ° ехр (-K ° tq ) (1)

2 в соответствии с которым блоком 8 задается ток

Ф

U sb(X 2

К

Ь (2) Е в

U = — ° t

Ео

12 С12 где С 2 — емкость накопительного конденсатора 12.

Задержанный линией 3 на время

2 ц ма кс (г- и ма к

) длительность фиксируемых импульсов) входной импульс проходит через открытые блок 7 запрета и ключевой элемент 9, и напряжение на накопительном конденсаторе, достигшее к моменту по1 где К вЂ” коэффициент, имеющий размерность сопротивления и определяемый параметрами блока 8.

Импульс с первого выхода одновибратора. 6, появляющийся спустя время

2 „, после его запуска выходным импульсом блока 4, закрывает ключ 10, и напряжение на накопительном конденсаторе 12.(фиг.2, Z) начинает меняться по закону

1638649 явления на выходе элемента 9 импульса величины

x (exp(- К t ) (1 — — ) + — )) tu

2 4 t t )

Тв

111 - — „, (В - 2 п) )

12 изменяется на величину и

1 12 1 вх (1- ехр (tg/R э С ) ), где R — сопротивление элемента 9 в

7 открытом состоянии.

Импульс с второго выхода одновибратора 6, появляющийся спустя время

СВ + „ после его запуска, закрывает блок 7 запрета и открывает ключ 11, закрывая путем перекоммутации тока от токозадающей цепи 8 ключевой. элемент 9, прекращая тем самым заряд конденсатора 12.

К этому моменту напряжение на конденсаторе 12 изменится на величину

Т8, U1(2 = —, С U

12

Результирующее напряжение на конденсаторе 12

1 и ш

Ю 12 12 12 — (1-ехр(- t /R С ) + — (t — t )).

Тв вх (1 э 12 С з и 2.

С учетом (1) и (2) имеем

UqrZ = 1 — ехр(ц /КЭС 2 ) + ехр(-K ° t„)

К С tВ exp(K>t<)x (3)

В к (ехр(- К t„) -е — -" е " ) — tö

K8Cl2 КВС12

В случае достижения таких параметров блоков 5 и 8, что

Кл

Ryc l2.

K8-Cla = t3( выражение (3) принимает вид

U = U 1-ехр(- †) х

12 ВХ R С э (2

Таким образом, предлагаемое уст5 ройство повышает точность преобразования амплитуды в 1/(ехр(- К t„)> х (1 — t) раз. Кроме того, коррекция погрешности результат" измерения производится одновременно с выполнением основного функционального преобразования.

Формула изобретения

Устройство для преобразования амплитуды одиночных импульсов, содержащее линию задержки, вход которой подключен к входной шине, а выход че2О рез последовательно соединенные блок запрета, ключевой элемент и змиттерный повторитель — к выходной шине устройства, первый вывод накопительного конденсатора соединен с выходом ключевого элемента и выходом первого ключа, второй вывод — с общей шиной, первый выход одновибратора соединен с управляющим. входом первого ключа, а второй выход — с управляющим вхоЗр дом блока запрета, и токоэадающую цепь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности преобразования амплитуды импульсов малой длительности, в него введены расширитель, блок определения длительности импульса, разрядный блок и второй ключ, причем входы расширителя и блока определения длительности импульса соединены с входной шиной, 4р выход расширителя соединен с входами токозадающей цепи и разрядного блока, выход блока определения длительности импульса соединен с управляющим входом разрядного блока и вхо45 дом одновибратора, управляющий вход второго ключа соединен с вторым выходом одновибратора, выход токозадающей цепи соединен с выходом блока запрета и через второй ключ — с

50 общей шиной, вход первого ключа соединен с общей шиной.

1638649 г) Составитель С.Рыбин

Техред С.Мигунова Корректор C.Øåâêóí

Редактор А.Лежнина

Заказ 925 Тираж 419 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101