Преобразователь интервалов времени между двумя импульсами

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

j и.

Ij

Зависимое .от авт. свидетельства №

Заявлено 25.I II.1968 (№ 1227812/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 42m, 3/00

МПК G 06j

УДК 681.325(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 05,VIII.1969. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 25.XII.1969

Авторы изобретения

3. В. Маграчев и Н, Н. Тищенко

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

МЕЖДУ ДВУМЯ ИМПУЛЬСАМИ

Изобретение относится к области BBTGMBTHки, вычислительной техники и радиоизмерений и может быть использовано при построении измерителей временных интервалов, временных анализаторов и других устройств, где измеряемым или преобразуемым параметром является время.

Известны преобразователи интервалов времени, основанные на заряде и разряде накопительного конденсатора через токостабилизирующие устройства или резисторы.

При использовании токостабилизирующих устройств схемы получаются достаточно сложными, а в области наносекундных интервалов времени, вследствие инерционности электронных схем, эффект стабилизации резко падает, что ухудшает линейность преобразования и увеличивает погрешности. Методы компенсации этого явления также весьма сложны.

При использовании заряда и разряда накопигельного конденсатора через резисторы для уменьшения погрешности преобразования изза экспоненциального характера кри вых заряда и разряда приходится .применять высоко вольтные источники питания, используя при этом начальные линейные участки экспоненты.

Коэффициент использования .напряжения в таких схемах крайне незначителен, а сами источники питания приходится стабилизировать по напряжению.

Известны также преобразователи, основанные на заряде двух накопительных конденсаторов через резисторы с разными постоянными времени.

5 Однако такие .преобразователи не дают возможности получить коэффициенты преобразования, превышающие несколько десятков, из-за большой погрешности и,нестабильности, вносимой устройством, дискриминирующим

10 м омент р а венства двух экспоненциальных функций. Разрешающая способность, точность и динамический диапазон таких,преобразователей низки.

Пр едложенньш преобр аз о ватель отлич а ется

1 от известных тем, что в нем зарядньш и разрядный резисторы подсоединены к .равным по величине источникам напряжения .положительной и отрицательной полярности соответственно, накопительный конденсатор через раз20 вязывающее устройство соединен с пиковым расширителем, выход которого с помощью другого:развязывающего устройства и разделительный конденсатор подключен и части разрядного сопротивления.

25 Это увеличивает динамический диапазон, повышает точность, стабильность и разрешающую способность и упрощает схему,преобразователя.

Схема преобразователя представлена на чертеже.

249783

Преобразователь содержит накопительный конденсатор 1, зарядный диод 2, зарядный резистор 8, соединенный с источником положительного напряжения 4, разрядные резисторы

5 и б, соединенные,с источником отрицательного, напряжения 7. Параллельно цепи, состоящей из диода 2 и конденсатора 1, включены электронные ключи 8 и 9, входы которых через формирующие устройства 10 и 11 соединены соответственно с входными клеммами

12 и 18 источников старт- и стоп-импульсов.

Устройства 10 и 11 предназначены для формирования управляющих ключами прямоугольных импульсов длительностью, превышающей время преобразования.

Точка соединения конденсатора 1, диода 2 и разрядных, резисторов подключена через ,развязывающее устройство, например катод.ный повторитель 14, к дискриминатору 15 и запоминающему устройству lб, в качестве которого применен пиковый расширитель. Выход расширителя через другое, развязывающее устройство 17 и конденсатор 18 подключен к части разрядного резистора. Выход дискриминатора соединен через формирователь импульсов 19 с выходной клеммой 20.

В исходном состоянии ключ 8 замкнут, а ключ 9 разомкнут. С приходом старт-импульса на,входную клемму 12 ключ 8 размыкается импульсом с выхода формирующего устройства, и .накопительный конденсатор через резисгор 8 и диод 2 заряжается от источника положительного напряжения 4 по экспоненциальному закону. При поступлении на вход 18 стоп-импульса ключ 9 замыкается, диод 2 запирается и конденсатор 1 начинает разряжаться через разрядные резисторы 5 и б. Поскольку заряд конденсатора 1 происходит по экспоненциальному закону, то с возрастанием длительности входных интервалов уменьшается коэффициент преобразования, что вносит погрешность преобразования. Для компенсации этого явления, пиковое напряжение на конденсаторе 1 запоминается расширителем и подается через развязывающее устройство 17 и разделительный конденсатор

18 в точку соединения резисторов 5 и б, уменьшая таким образом напряжение источника 7, а следовательно, и:скорость разряда накопительного конденсатора. В результате уст раняется нелинейность преобразования. Дискриминатор 15, срабатывающий приблизительно .на нулевом уровне, и формирователь 19 вырабатывают импульс, длительность которого пропорциональна входному интервалу времени. Коэффициент преобразования определяется отношением разрядного и зарядного, резисторов.

Источники положительного и отрицательного напряжения и равны по величине и не требуют стабилизации, так как одновременное и равное по величине и знаку изменение напряжения .питания (что обычно имеет место) компенсируется схемой |преобразования.

Предмет изобретения

Преобразователь интервалов времени между двумя имлульсами, содержащий входное формирующее устройство, электронные ключи, накопительный конденсатор, зарядный и разрядный, резисторы и дискриминатор с формирователем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности, увеличения стабильности,,разрешающей способности и динамического диапазона, зарядный и разрядный резисторы подсоединены соответственно к источникам равных по величине напряжений положительной и отрицательной полярности, накопительный конденсатор через развязывающее устройство соединен с запоминающим устройством,,например пиковым рас4о ширителем, выход которого через другое развязывающее устройство и разделительный конденсатор подключен к части разрядного резистора.

249783

Составитель В, Д. Махнанов

Редактор Л. А. Утехина Техред Л. К. Малова Корректор В. И. Жолудева

Заказ 3351,16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2