Устройство для измерения амплитуд импульсов

 

:l

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 453638

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.02.73 (21) 1884536/18-10 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 15.12.74. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 24.01.75 (5I) М. Кл. С 01г 19/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. Н. Карпиловский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной и наносекундной импульсной технике.

При измерении импульсных сигналов часто приходится сталкиваться с проблемой выделения участка вершины импульса, прилежащего к переднему фронту (либо информации о нем), являющегося обычно максимальным по уровню, особенно при наличии спада вершины импульса, который всегда существует в реальных схемах.

Известное устройство для измерения амплитуд импульсов является недостаточно точным.

Возможно также построение устройства для измерения пикового значения амплитуд импульсов, определяющее перегиб (максимум) на вершине импульса с помощью дифференцирования спада вершины (а не заднего фронта, т. е. среза импульса), что обычно бывает затруднительно в силу пологости этого спада (малой крутизны) и размытости вершины, что снижает точность измерения максимального значения амплитуды импульса.

Для повышения точности измерения пикового значения амплитуды импульсов в предлагаемое устройство введены последовательно соединенные развязывающие и дифференцирующие элементы, электронный клапан, включенньтй между преобразователем напряжение — частота и индикатором, два логических элемента «И вЂ” HE» и схема задержки, причем выходы развязывающего и дифференцирующего элементов подключены к соответствующим входам первого логического элемента «И—

НЕ», выход которого соединен с первым вхоs,äîì второго логического элемента «И вЂ” НЕ» иепосредственно, а со вторым входом — через схему задержки, кроме того, выход второ.го логического элемента «И НЕ» подключен к управляющему входу электронного клапана.

10 Отличием предложенного устройства является введение в цепь между преобразователем сигнала (например преобразователем напряжение — частота) и регистрирующим уст.ройством (индикатором) в схеме непосредст15 венного измерения (либо дискриминирующим устройством в компенсационной схеме) устройства выделения участка вершины прилегающего к переднему фронту импульса.

Блок — схема описываемого устройства изоб20 ражена на чертеже.

Вход измерительного устройства соединен со входом преобразователя (например, напряжение-частота) 1, выход которого через электронный клапан 2 подсоединен к индика25 тору 3. Управляющий вход клапана 2 соединен с выходом первого логического элемента

«И — НЕ» 4, один из входов которого соединен с выходом регулируемой линии задержки 5, вход которой подсоединен к выходу вгорого

30 логического элемента «И вЂ” НЕ» 6. К этому же

453638 выходу логического элемента 6 подсоединен второй вход логической схемы «И — HE» 4.

Один из входов логической схемы «И — НЕ» 6 подключен к выходу дифференцирующего элемента 7, вход которого соединен с выходом развязывающего элемента 8. К этому же вы?oäó развязывающего элемента подсоединен и второй вход логического элемента 6. Вход развязывающего элемента 8 подключен ко входу всего устройства.

Работа происходит следующим образом.

Когда измеряемый импульс начинает нарастать на входе измерительного прибора, он попадает на вход преобразователя 1, где преобразуется в девиацию частоты Aj, вызывая тем самым изменение частоты колебаний на выходе преобразователя 1. Клапан 2 в исходном состоянии закрыт, и поэтому на выход клапана информация для регистрации (либо детерминирования) о частоте напряжения высокочастотных колебаний не поступает. Одновременно с поступлением на вход преобразователя 1 измеряемый импульс через развязывающее устройство 8 начинает поступать на дифференцирующий элемент 7, который дифференцирует его передний фронт. Сигнал продифференцированного переднего фронта поступает с выхода дифференцирующего элемента 7 на один из входов логического элемента 6, на другой вход которого поступает сигнал непосредственно от развязывающего элемента 8. При наличии сигналов на обоих входах логического элемента 6 последний сигнала на выходе не выдает, на логический элемент 4 сигналы не поступают, и он не выдает сигнал на открытие клапана 2. Это продолжается до тех пор, пока идет нарастание импульса (время фронта). В момент окончания нарастания импульса (время фронта импульса заканчивается) сигнал с дифференцирующего элемента 7 на вход логического элемента 6 перестает поступать (сигнал с развязывающего элемента 8 продолжает поступать), и логический элемент 6 выдает сигнал на логический элемент 4 и в линию задержки 5. В течение времени, пока сигнал с выхода линии задержки 5 еще не поступает на логический элемент 4, а сигнал с логического элемента 6 продолжает поступать на логический элемент

4, логический элемент 4 выдает сигнал на управляющий вход клапана 2, открывая его.

5 Высокочастотное колебание с частотой f, соответствующей амплитуде импульса в участке, прилегающем к фронту импульса, поступает на регистрирующее устройство (либо дискриминирующий элемент в компенсационной схе10 ме, который может содержать и обрагный преобразователь частота †напряжен).

Это продолжается до тех гор, пока на логический элемент 4 в момент находящегося на нем сигнала с логического элемента 6 не по15 ступит сигнал с линии задержки 5.

В этот момент выдача сигналов с выхода логического элемента 4 на управляющий вход клапана 2 прекратится, и клапан закроется.

Нужно отметить, что если запаздывание в

20 звеньях 3, 7, 6, 4, 2 превышает запаздывание в преобразователе 1, то для обеспечения синхронизма при функционировании между преобразователем 1 и клапаном 2 может быть поставлена линия задержки (на чертеже пока25 зана пунктиром).

Предмет изобретения

Устройство для измерения амплитуд импульсов, содержащее преобразователь напря30 жение — частота, индикатор, о тл ич а югц е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения пикового значения амплитуды импульсов, в,него введены последовательно соединенные развязывающие и дифференциру35 ющие элементы, электронный клапан, включенный между преобразователем напряжение — частота и .индикатором, два логических элемента «И вЂ” HE» и схема задержки, причем выходы развязывающего и дифференцирующе40 го элементов подключепы к соответствующим входам первого логического элемента «И—

НЕ», выход которого соединен с первым входом второго логического элемента «И вЂ” НЕ» .непосредственно, а со вторым входом — через

45 схему задержки, кроме того, выход второго логического элемента «И вЂ” НЕ» подключен к управляющему входу электронного клапана, 453638

Составитель В. Баганов

Корректор Н. Аух

Редактор С. Хейфиц

Техред 3. Тараненко

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 4276 Изд. № 1934 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-.35, Раушская наб., д. 4/5