Измеритель времени пикосекундного диапазона

 

О A И C А Н И Е дц в вз"8

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено03.02.75 (21) 2103639/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 26.01.77 (51) М. Кл.

C 04 F 10/06

Государстеенный комитет

Совета Министроа СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК681 11 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.С. Жилин и Ю.Н. Сидоров (71) 3аявителт Томский инститУт автоматизиРованных систем УпРавлениЯ и радиоэлектроники (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ ПИКОСЕКУНДНОГО

ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения пикосекундных временных интервалов.

Известен ряд измерителей интервалов времени, принцип действия которых основан на измерении разности фаз двух сигналов, один из которых возбуждают в момент начала, а второй в момент окончания измерения.

В частности известен измеритель времени, содержащий два генератора ударного возбуждения, на вход первого из которых подключен источник стартовых, а на вход второго стоповых импульсов, выходы генераторов ударного возбуждения подключены на соответствующие входы фазового детектора, и индикаторное устройство jl).

Однако такой измеритель имеет сравнительно низкую точность и малый диапазон измеряемых интервалов времени.

Иель изобретения — увеличение точности и расширение диапазона измерений, Для этого в предлагаемое устройство введены дополнительный генератор ударного возбуждения, входом связанный а входом второго генератора ударного возбуждения, фазовый детектор, два фильтра, две линии задержки, два управляемых элемента, сумматор,формирующая цепь, причем первый выход первого фазового детектора через последовательно включенные фильтр и управляемый элемент подключен к управляющему входу второго генератора ударного возбуждения, а второго фазового детектора

1О через последовательно включенные второй фильтр и второй управляемый элемент — к управляющему входу дополнительного ген ратора ударного возбуждения. Первый вход, второго фазового детектора связан с выходом

15 дополнительного генератора ударного возбуждения, а второй вход через первую линию задержки — с выходом первого генератора ударного возбужденич. Вторые выходы фазовых детекторов — первого через вторую щ линию задержки, а второго непосредственно— подключены к сумматору, который через формирующую цепь включен на первый вход индикаторного устройства, вторым входом объединенного с входом первого генератора

25 ударного возбуждения.

3 523385

На чертеже представлена схема измерителя времени пикосекундного диапазона.

Измеритель времени пикосекундного диапазона содержит генератор 1 ударного возбуждения, вход которого объединен с индикаторным устройством 2, а выход включен на фазовый детектор 3 и через линию задержки 4 на фазовый детектор 5, генератор ударного возбуждения 6, выход которого подключен к фазовому детектору 3, а управ ляющий вход через управляемый элемент 7 и фильтр 8 — к выходу фазового детектора

3, генератор 9 ударного возбуждения, входом связанный с генератором 6, а выходом с фазовым детектором 5, причем управляющий вход генератора 9 через управляемый элемент 10 и фильтр 11 подключен к выходу фазового детектора 5, сумматор 12, к первому входу которого через линию задержки 1 3 подключен второй выход фазового детектора 3, а к второму второй выход фазового детектора 5, выходом соединенный через формирующую цепь 14 с вторым входом индикаторного устройства 2, Импульс "Старт"„поданный на вход 15, запускает генератор 1 ударного возбуждения, Импульс "Стоп", поданный на вход 16, запускает подстраиваемые генераторы 6 и 9.

Сигналы генератора 1 ударного возбуждения и подстраиваемого генератора 9 ударного возбуждения сравниваются по фазе в фазовом детекторе 5, причем сигнал генератора l ударного возбуждения и подстраиваемого генератора 6 ударного возбуждения аналогично сравниваются по фазе в фазовом детекторе 3. Тогда сигнал первого фазового детектора

= U U Cos(at, Ъ а сигнал второго фазового детектора

U = U) 0 . С О &

1 Tlq

В системах фазовой автоподстройки частоты с фильтрами 8 и 11 возникают переходные процессы

-Ф.6

0 = U1 U СОЯ в Г0 . COS Я1, "ь а после линии задержки 13 с 4

0 U .U Cos(ut6 .Sin QC;

З 1

-аМ

U = U 0 5 п со И Cos 5H, 5 1 Т вЂ” постоянная времени этой системы.

Тогда в сумматоре

-а Ф

U =Umph LCosu)t .Simkt+ Sir è Г СоьЯ.11= а — ОЯ аС1

=Ьг .si>

IO

Id

ЯС

26

66 формирующая цепь ограничивает сигнал и дифференцирует его. Индикатор запускается импульсом с входа 15, и когда проходит им пульс с формирующей цепи, в момент перехода точки через нуль фаза привязывается к измеряемому интервалу времени, и индикатор останавливается. Таким образом, фазовый интервал оз Г = 9 пропорциональный Г, преобразуется в пропорциональный интервал времени T„,„„ = М, причем коэффициент увеличения N определяется отношением.

N=u) /R и может быть обеспечен достаточно большой величины, так как величина 52 определяется параметрами фильтра, так как может регулироваться при настройке. Увеличенный в

N раз временной интервал измеряется индикаторным устройством.

Формула изобретения

Измеритель времени пикосекундного диапазона, содержащий два генератора ударного возбуждения, на вход первого иэ которых подключен источник стартовых, а-на вход второго стоповых импульсов, выходы генераторов ударного возбуждения подключены на соответствующие входы фазового детектора, и индикаторное устройство, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона измерений, в него введены дополнительный генератор ударного возбуждения, входом связанный с входом второго генераторе ударного возбужденияуфазовый детектор, два фильтра, две линии задержки,фва управляемых элемента, суммагор, формирующая цепь, причем первый выход первого фазового детектора через последовательно включенные фильтр и управляемый элемент подключен к управляющему входу второго генератора ударного возбуждения, а второго фазового детектора через последовательно включенные второй фильтр и второй управляемый элемент — к управляющему входу дополнительного генератора ударного возбуждения, первый вход второго фазового детектора связан с выходом дополнительного генератора ударного возбуждения, а второй вход через первую линию задержки — с выходом первого генератора ударного возбуждения, вторые выходы фазовых детекторов, первого через вторую линию задержки, а второго непосредственно подключены к сумматору, который через формирующую цепь включен на первый вход индикаторного устройства, вторым входом обьединенного с входом первого генератора ударного возбуж« дения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. МиРский Г.Я. "Измерение временных интервалов", М, Л., "Связь", 1964 стр. 375 9 (прототип ) .

523385

Изд. М 598 Тираж 575 Подписное

За.к аз 5127

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Составитель В. Митряев

Редактор Т. Рыбалова Техред Н. Андрейчук Корректор В. Микита