Цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов

 

юбка Mi,,, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>771555 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 29,1178 (21) 2689850/18-21 (51)М. Кл.

G 01 R 13/34 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15,10.80 (53} УДК 621, 317.,725(088,8) (72) Авторы изобретения

A.И, Найденов, P-В.П, Поцюс и Л.М, Могильницкий (71) Заявитель

Вильнюсский инженерно-строительный институт (54 ) ЦИФРОВОЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ОДНОКРАТНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в стробоскопических осциллографах, Известен стробоскопический регистратор однократных электрических сигналов малых уровней, содержащий блок входных сигналов, линию задержки, блоки выборок, генератор стробимпульсов, усилители-расширители, блоки считывания, кодирования, вычисления (1), Недостатком этого устройства является невозможность изменения шага считывания, что ограничивает класс исследуемых сигналов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов, содержащий входную цепь, линию задержки, основную линию задержки с отводами, блок формирования синхроимпульсов, блок преобразования длительности исследуемого сигнала в напряжение, блоки формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой, основные блоки выборок, основные усилители-расширители, элемент ИЛИ и цифровой вольтметр (2) .

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная амплитудными искажениями преобразованного сигнала иэ-за нестабильности и. йеравномерности шага считывания.

С целью повышения точности измерения цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов, содержащий входную цепь, первый выход которой соединен .с входом линии эадерж15 ки, а второй выход - с входом блока преобразования длительности ис-следуемого сигнала в напряжение, выходом подключенного к управляющим входам блоков формирования строб20 импульсов с регулируемой задержкой, первые входы которых связаны с первым выходом блока формирования синхроимпульсов, а выходы — с входами основных блоков выборок и выходы которых соединены с входами основных усилителей-расширителей, а другие входы - с отводами основной линии задержки, входом подключенной к выходу линии Задержки и.входу блока форми30 рования синхроимпульсов, снабжен

771555 блоком считывания, блоком кодирования блоком вычисления, блоком индикацйи генератором тестового линейно нарастающего напряжения, дополнительной линией задержки с отводами, дополнительными блоками выборки и дополнительными усилителями-расширителями, Причем выходы последних соединены с входом блока считывания, а входы с выходами дополнительных блоков выборки, одни входы которых подключены к выходам блоков формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой, а другие входы — к отводам дополнительной линии задержки, вход которой-связан с выходом генератора тестового линейно нарастающего напряжения, входом соединенного с вторым выходом блока формирования синхроимпульсов, третий выход которого соединен с его первым выходом, при этом выходы основных усилителей-расширителей подключены к другому входу блока считывания, выход которого связан с входом блока кодирования, выходом соединенного.с входом блока вычисления, выход которого подключен к входу блока индикации.

Структурная электрическая схема устройства представлена на чертеже, Устройство состоит из входной цепи 1, линии задержки 2, основной линии задержки 3 с отводами, блока формирования 4 синхроимпульсов, блока 5 преобразования длительности исследуемого сигнала в напряжение, блоков 6 формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой, основных блоков выборки 7, основных усилителей-расширителей 8, блока считывания 9, блока кодирования 10, блока вычисления 11,-блока индикации 12, генератора тестового линейно нарастающего напряжения 13, дополнительной линии задержки 14 с от. водами, дополнительных блоков выборки 15 и дополнительных усилителей-расширителей 16.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает через входную цепь 1 в линию задерж ки 2 и s блок 5 преобразования длительности исследуемого сигнала в напряжение. Пока исследуемый сигнал достигает фронтом входа линии задержки 3, в блоке преобразования длительности вырабатывается напряжение .управления, пропорциональное длительности. исследуемого сигнала и оцределяющее величину шага считывания, Это напряжение подается на управляющие входы блоков 6 формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой. На первые входа этих блоков поступают импульсы запуска из блока 4, Задержанные от.носительно импульсов запуска (и сигнала) строб-импульсы последовательно отпирают ключи блоков выборки 7 на вРемя считывания выборки сигнала,.

Распространяющегося в линии задержи 3, Разность задержек строб-импульсов соседних блоков .6 увеличивается с увеличением длительности исследуемых сигналов. Усиленные и расширенные усилителями 8 импульсы выборок считываются с тактовой частотой блоком считывания 9 и за о кодированные в блоке 10 запоминаются в регистрах памяти блока вычисления 11, Одновременно дополнительными блоками выборки 15 считываются выборки тестового линейно нарастающего

15 напряжения, сформированного в генераторе 13 и распространяющегося в линии задержки 14 синхронно с исследуемым сигналом. При этом отпирание ключей дополнительных блоков

2О выборки осуществляется строб-импульсами, сформированными в блоках 6 формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой. Синхронизация тестового напряжения осуществляется синхроимпульсом, поступающим иэ блока 4. Считанные блоком 9 выходные импульсы дополнительных усилителейрасширителей 16 кодируются в виде последовательно дискретных значений напряжения, пропорционального истинному временному положению стробимпульсов во времени в моменты стробирования однократного сигнала, Затем по содержащимся в регистрах

35 памяти блока вычисления 11 дискретным значениям выборок и их истинному временному положению сигнал восстанавливается и воспроизводится в блоке индикации 12, Так как считывание пар последовательностей мгно410 венных значений исследуемого и тестового сигналов осуществляется одними и теми же строб-импульсами, то фиксируются как медленные, так и мгновенные врелинные их нестабильности, что позволяет при обработке результатов в блоке вычисления уменьшить амплитудные искажения преобразованного сигнала, Вслед за регистрацией исследуемого сигнала формируется повторный импульс синхронизации (третий выход блока 4} и осуществляется повторный запуск формирователей строб-импульсов блока 6, что позволяет по двум парам зарегистрированных реализаций (.нулевой линии и исследуемого сигнала и нулевой линии и тестсигнала) при обработке данных произвести коррекцию систематических или

60 сильно коррелированных во времени ошибок преобразования, присущих обоим каналам.

Устройство обеспечивает повышение точности измерения широкого класса

Я исследуемых сигналов.

771555

Формула изобретения

Составитель В. Лившиц

Редактор Т, Юрчикова Техред А. щепанская Корректор Ч. Григору

Заказ 6687/56 Тираж 1019 Подпи си ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЦП Патент . г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Цифровой стробоскопический измеритель однократных наносекундных электрических сигналов, содержащий входную цепь, первый выход которой соединен с входом линии задержки, а второй выход " с входом блока преобразования длительности исследуемого сигнала в напряжение, выходом подключенного к управляющим входам блоков формирования строб-импульсов с регулируемой задержкой первые входы которых связаны с первым выходом блока формирования синхроимпульсов, а выходы — с входами основных блоков выборки, выходы которых соединены с входами основных усилителей-расширителей, а другие входы — с отводами основной линии задержки, вход которой подключен к выходу линии задержки и входу блока формирования синхроимпульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен блоком считывания, блоком кодирования, блоком вычисления, блоком индикации, генератором тестового линейно нарастающего напряжения, дополнительной линией задержки с отводами, дополнительными блоками выборки и дополнительными усилителями-расширителями, выходы которых соединены с входом блока считывания, а входы — с выходами дополнительных блоков выборки, одни входы которых подключены к выходам блоков формирования стробимпульсов с регулируемой задержкой, а другие входы — к отводам дополнительной линии задержки, вход которой связан с выходом генератора тестового линейно нарастающего напряжения, входом соединенного с вторым выходом блока формирования синхроимпульсов, третий выход которого соединен с его первым выходом, при

f5 этом выходы основных усилителейрасширителей подключены к другому входу блока считывания, выход которого связан с входом блока кодирования, выходом соединенного с вхо7О дом блока вычисления, выход которого подключен к входу блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США 9 3278846 кл..328-

25 151, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 412556, кл, G 01 R 13/02, 1974 (прототип) .