Стробоскопический измеритель временных интервалов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении динамических параметров ЦАП. Цель изобретения -увеличение точности измерения времени установления и расширение функциональных возможностей. Третий смеситель 5 и разностный усилитель 3 уменьшают влияние нестабильности амплитуды строб-импульсов и увеличивают точность измерения. Триггер 27 и формирователь 8 позволяют исследовать ЦАП 1 с внутренним регистром памяти. а перемножающий ЦАП 11, второй реверсивный счетчик 14, усилитель 16 смещения и блок 13 регулирования позволяют устанавливатьзаданную величину амплитуды преобразованного выходного сигнала ЦАП и в случае, когда он отличен от меандра. Кроме того, измеритель содержит первый 2 и второй 7 стробоскопические смесители, формирователь 6 импульсов запуска, формирователь 9 строб-импульсов, сумматор 10, счетчик 30, реверсивный счетчик 12, бло ки 19, 20, 23 и 24 сравнения, блоки 21 и 22 смещения, коммутатор 26, усилители-ограничители 17 и 18, блок И 28, генератор 29 счетных импульсов, блок 25 уровней отсчета , ЦАП 15 и блок 31 управления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 и 13/20

;1 1ч,г у

-., Л!Ф..1ТЕ ;А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4460257/21 (22) 04,07.88 (46) 15.06.91. Бюл, N 22 (72) Г.В.Лукшис, В.Б.Квядарас и Э.-А.К.Багданскис (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 699439, кл. G 01 R 17/20, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1029089, кл. G 01 R 13/20, 1984. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано при измерении динамических параметров ЦАП. Цель изобретения — увеличение точности измерения времени установления и расширение функциональных возможностей. Третий смеситель 5 и разностный усилитель 3 уменьшают влияние неИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении динамических параметров цифроаналоговых и реобразователей (ЦАП).

Цель изобретения — увеличение точности измерения времени установления и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена структурная схема стробоскопического измерителя временных интервалов при испытании ЦАП.

Измеритель состоит из клемм для подключения исследуемого ЦАП 1, первого стробоскопического смесителя 2, раэностного усилителя 3, нагрузочного резистора 4, третьего стробоскопического смесителя 5, первого формирователя 6 импульсов запуска, второго стробоскопического смесителя

7, второго формирователя 8 импульсов запу„,. Ж,„1656468 А1 стабильности амплитуды строб-импульсов и увеличивают точность измерения. Триггер

27 и формирователь 8 позволяют исследовать ЦАП 1 с внутренним регистром памяти, а перемножающий ЦАП 11, второй реверсивный счетчик 14, усилитель 16 смещения и блок 13 регулирования позволяют устанавливать- заданную величину амплитуды преобразованного выходного сигнала ЦАП и в случае, когда он отличен от меандра.

Кроме того, измеритель содержит первый 2 и второй 7 стробоскопические смесители. формирователь 6 импульсов запуска. формирователь 9 строб-импульсов, сумматор

10, счетчик 30, реверсивный счетчик 12, блоки 19, 20, 23 и 24 сравнения, блоки 21 и 22 смещения, коммутатор 26, усилители-ограничители 17 и 18, блок И 28, генератор 29 счетных импульсов, блок 25 уровней отсчета, ЦАП 15 и блок 31 управления. 1 ил. ска, формирователя 9 строб-импульсов, сумматора 10, перемножающего ЦАП 11, первого реверсивного счетчика 12, блока 13 регулирования, второго реверсивного счетчика 14, ЦАП 15, усилителя 16 смещения, усилителей-ограничителей 17 и 18, первого

19 и второго 20 блоков сравнения, первого

21 и второго 22 блоков смещения, третьего

23 и четвертого 24 блоков сравнения, блока

25 уровней отсчета, коммутатора 26, триггера 27, элемента И 28, генератора 29 счетных импульсов, счетчика 30, блока 31 управления.

Причем выход исследуемого ЦАП 1 и один из выводов нагрузочного резистора 4 соединены с первым входом смесителя.2, выходом соединенного с первым входом усилителя 3, второй вход нагрузочного резистора 4 соединен с первым входом смесите1656468 ля 5, выход которого соединен с вторым входом усилителя 3. Первый вход исследуемого ЦАП 1 соединен с выходом формирователя 6 и входом смесителя 7, второй выход формирователя 6 соединен с входом формирователя 8, выходом соединенного с вторым входом исследуемого ЦАП 1. Выход формирователя 9 соединен с вторыми входами смесителей 2, 5, 7, первый вход сумматора 10 соединен с выходом усилителя 3, выходом перемножающего ЦАП 11, Выход счетчика 12 соединен с входом перемножающего ЦАП 11. Вход счетчика 12 соединен с вторым выходом блока 13, первый вход, которого соединен с выходом усилителя 3, первый выход блока 13 — с входом счетчика

14, выходом соединенного с входом ЦАП 15, выход которого соединен с вторым входом усилителя 16, причем первый вход последнего соединен с выходом сумматора 10.

Входы усилителей-ограничителей 17 и

18 соединены с выходом усилителя 16, первый вход блока 19 соединен с выходом усилителя-ограничителя 17, второй вход — с общей шиной, выход — с вторым входом блока 13, Первый вход блока 20 соединен с выходом усилителя-ограничителя 18, второй вход — с общей шиной, выход — с третьим входом блока 13. Первые входи блоков

21 и 22 соединены с выходами блоков 17 и

18, а вторые входы — с третьим выходом блока 13. Первые входы блоков 23 и 24 соединены соответственно с выходами блоков

21 и 22, вторые входы — соответственно с первым и вторым выходами блока 25, а выходы — соответственно с первым и вторым входами коммутатора 26, выход которого соединен с вторым входом триггера 27, причем первый вход триггера 27 соединен с выходом смесителя 7, а выход — c первым входом элемента И 28, второй вход которого соединен с генератором 29. Второй входсчетчика 30 соединен с выходом элемента И 28, первый выход блока 31 соединен с первым входом счетчика 30, второй выход соединен с третьим входом элемента И 28, третий выход соединен с третьим входом коммутатора 26, вход блока 31 соединен с выходом усилителя 16, Измеритель работает следующим образом, После поступления в блок 31 управления импульсов внешнего запуска начинается цикл измерения, Формирователь 6 импульсов запуска выдает последовательность импульсов С на первый вход ЦАП 1. С второго выхода формирователя 6 запускается формирователь импульсов запуска, вырабатывающий последовательность импульсов, поступающую на второй вход исследуемого ЦАП 1.

55 лов формирователей 6 и 9 имеют кварцевую стабилизацию, Коэффициент трансформации равен

q = fs/Fp, где Fp= Ь- fe.

Сигналы с выходов смесителей 2 и 5 поступают на вход усилителя 3. С выхода раэностного усилителя 3 преобразованный в обратном направлении и усиленный сигнал поступает на первые входы сумматора

10 и перемножающего ЦАП 11.

Выходной сигнал перемножающего

ЦАП 11 подается на второй вход сумматора

10, на первый вход которого подается сигнал с выхода разностного усилителя 3, Коэффициент передачи сумматора 10 подобран так, чтобы изменением входного кода ЦАП 11 амплитуда выходного сигнала сумматора 10 могла регулироваться в заданных пределах, Данный сигнал поступает на усилитель 16 смещения, в котором производится смещение постоянного уровня сигнала. В результате на выходе усилителя 16 исследуемый сигнал будет нормализованным по амплитуде и симметричным относительно нулевого уровня, Этот сигнал поступает на входы усилителей-ограничителей 17 и 18, на выходе первого из которых присутствует усиленный и ограниченный положительный полупериод, а на выходе второго — усиленный и ограниченный отрицательный полупериод входного сигнала, Смещение усилителей-ограничителей 17 и

18 подбирается таким образом, чтобы на их выходах положительная и отрицательная плоские части входного сигнала совпадали с нулевым уровнем при определенном размахе их входного сигнала. Далее эти сигналы поступают на первые входы первого 19 и второго 20 блоков сравнения, на вторые входы которых подается нулевой уровень.

Выходные сигналы блоков 19 и 20 сравнения подаются на второй и третий входы блока 13 регулирования. Блок 13 на своем первом выходе выдает счетные импульсы на второй реверсивный счетчик 14, код с которого поступает на вход ЦАП 15, Выходной сигнал ЦАП 15 поступает на второй вход усилителя смещения 16. Величина сигнала смещения зависит от сигналов блока 13 регулирования и устанавливается такой велиПод действием импульсов запуска выходной ток исследуемого ЦАП 1 изменяется от минимального до максимального значения и обратно. Сигнал, выделяющийся на резистивной нагрузке исследуемого ЦАП, поступают на первые входы смесителей 2 и 5. На вторые входы смесителей 2 и 5 поступают строб-импульсы от формирователя 9 строб-импульсов. Частоты выходных сигна1656468

20

55 чины, чтобы отрицательная плоская часть исследуемого сигнала на выходе усилителяограничителя 18 совпадала с нулевым уровнем, С второго выхода блока 13 регулирования счетные импульсы поступают на вход первого реверсивногс счетчика

12, код с выхода которого поступает на циф- ровой вход перемножающего ЦАП 11. В зависимости от этого кода меняются размах сигнала, поступающего на сумматор 10, и в определенных пределах размах сигнала, поступающего на вход усилителя смещения

16, а также его выходной сигнал. В результате действия сигналов блока 13 регулировгния осушествляется установка на нулевой уровень положительной плоской части исследуемого сигнала.

Сигналы с выходов усилителей-ограничителей 17 и 13 госту«а.=--. также на первые входы блоков 21 и 22 с ещения, в которых осуществляется дополнительное смещение постоянного уровня сигналов (установивШаЯСЯ ЧаСтЬ СИГНаЛа ВЫСтдВЛЯЕтСЯ МЕжДу уровнями отсчета с высокой точностью), На вторые входы блоков 21 и 22 смеьцения поступает синхросигнал с третьего выхода блока " регулирования. Сигналы с выходов блоков 21 и 22 смещения поступают на первые входы третьего и четвертого блоков 23 и 24 сравнения, на вторые входы которого подаются напряжения с первого и второго выходов блока 25 уровней отсчета. С выходов блоков 23 и 24 сравнения сигналы поступают на первый и второй входы коммутатора 26, который осуществляет в зависимости от сигнала блока 31 управления, поступающего на третий вход, передачу одного из сигналов блоков сравнения на второй вход триггера 27, На первый вход триггера 27 поступает сигнал от второго смесителя 7, возвращающий триггер в исходкое состояние. На выходе триггера 27 формируется импульс, длительность которого пропорциональна измеряемому временному интервалу, который подается на первый вход элемента И 2О. На второй вход элемента И 28 поступает сигнал от генератора 29 счетных импульсов, на третий — сигнал блока 31 управления. Длительность импульса блока 31 равна ста периодам повторения входного сигнала, В счетчике 30 осуществляется подсчет выходных импульсов элемента И 28. На индикатор счетчика 30 подается информация об измеренном времени установления исследуемого ЦАП.

Формула изобретения Стробоскопический измеритель временных интервалов, содержащий первый формирователь импульсов запуска, выход которого соединен с клеммами для подклю чения входа исследуемого цифроаналогового преобразователя и первым входом второго смесителя, формирователь стробимпульсов. выходом соединенный с вторыми входами первого и второго смесителей, причем первый вход первого смесителя соединен с клеммой для подклю .ения выхода исследуемого цифроаналогGPol преобразователя и резистора, счетчик. сумматор, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, четыре бло à .сравнения и блок отсчета уровней, о т л v, ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точноеi:I измерения и расширения функциональных возможностей, "= неге дополнительно введены разностный усилитель, второй формирователь импульсов запуска, перемножающий ци(>рoPíàëoãoâûé преобразов"-.тель, второй реверсивнь:й счетчик, блок ре улирования, усилитель смеще;- ия, два усилителя-ограничи-.еля, два блока смещения, коммутатор, триггер, Генератор счетных импульсов, элемент И, блок управления и третий смеситель, первый вход которого соединен с вторым выводом оезистора, второй вход — с выходом формирователя строб-импульсов, а вы>:од — с вторым входом разностного усилителя, первый вход которого соединен с выходом первого смесителя, а вь.ход — с первыми входами блока регулирования, перемножающсго цифроаналогового преобразователя ", суммагара. второй вход которо-о соединен с выходом пеоемножающего цифроаналогового преобразователя, вторсй вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, вход которого соединен с вторым выходом блока реГулирования, Г, == рвый выход которОГО соединен с входом второго реверсивного счетчика. выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход котор:Го соединен с вторым входом усилителя ":.;ещения, первый вход которого соедине:-I ". выходом сумматора, выход — с входо-. блока управления I, входами первого и второго усилителей-ограничителей, выходами соединенных соответственно с первыми входами первого и второго блоков смещения и блоков сравнения, выходами соединенных соответственно с вторым и третьим входами блока регулирования, третий выход которого соединен с вторыми sxoдами блоков смещения, выходы когорых соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого блоков сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока отсчета уровней, выходы блоков сравнения соединены соответственно с

1656468

Составитель Кринов

Техред М.Моргентал

Корректор T. Палий

Редактор Т. Кмокина

Заказ 2309 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 п ервым и вторым входами коммутатора, третьим входом соединенного с третьим выходом блока управления и выходом соединенного с вторым, входом триггера, первым входом соединенного с выходом второго смесителя и выходом соединенного с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора четных импульсов, третий вход соединен с торым выходом блока управления, а выход соединен с вторым входом счетчика, первым входом соединенного с первым выходом блока управления. второй выход первого формирователя импульсов запуска соединен с входом второго формирователя

5 импульсов запуска, выход которого соединен с клеммой для подключения второго входа исследуемого цифроаналогового преобразователя, вторые входы первого и второго блоков сравнения соединены с общей

10 шиной.