Устройство для контроля характе-ристик электрических сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09. 10.79 (21) 2826062/18-21 (5l ) M. Кл.

G 01 R 31/28 с присоединением заявки ¹

Гесударстаеннмй камитет (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.81.Бюллетень ¹ ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.17 (088.8) Дата опубликования описания 26 .07 .8 1

ТР.лг (72) Авторы изобретения

С.M. Голик и В.Н. Гойденко

Киевский научно-исследовательский и конструкторский институт периферийного оборудования (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля характеристик электрических сигналов.

Известны устройства, содержащие

5 интегральные преобразователи, блок обработки результатов преобразований, блок индикации, блок линейного увеличения длительности импульсов и блок формирования сигнала $1) .

Недостаток известных устройств— их ограниченные функциональные возможности

Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому является уст" 5 ройство для контроля характеристик электрических сигналов, содержащее ключ, тактовый генератор, преобразователь амплитуды-код, счетчик, два канала преобразования, каждый из которых состоит из преобразователя время-амплитуда и последовательно соединенных блока выделения импульса, Г блок формирования и ключа 21.

Недостаток этого устройства также заключается в его ограниченных функциональных возможностях, так как оно не обеспечивает измерения всех характеристик электрических. сигналов, например, выбросов импульса» коэффициента нелинейного искажения и т.д.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения дополнительных характеристик. электрических сигналов.

Поставленная цель достигается тем, с что в известное устройство, содержащее тактовый генератор импульсов, первый ключ, первый счетчик, преобразователь амплитуда-код и первый и второй каналы преобразования, каждый из которых содержит преобразователь время-амплитуда и последовательно соединенные блок выделения и-го импульса, блок формирования и ключ, выход тактового генератора импульсов соединен через первый ключ со входом первого счетчика и с одним из входов каждого

3 849 11 ключа первого и второго каналов преобразования, выход блока формирования каждого канала преобразования соединен через соответствующие преобразователи вр мя-амплитуда с первым и вторым входами преобразователя амплитуда-код соответственно„ введены первый и второй триггеры, первый, второй и третий блоки компараторов, первый, второй мультиплексоры, вычислитель- !р ный и управляющий блок, второй ключ, второй счетчик, а также третий канал преобразования, содержащий преобразователь время-амплитуда и последоватепьно соединенные блок выделения

fl""го импульса, блок формирования и ключ, причем выход блока формирования третьего канала преобразования соединен через преобразователь время-амплитуда третьего канала преобразования с третьим входом преобразователя амплитуда-код, выход которого соединен с первым входом вычислительного и управляющего блока, первый выход которого соединен соответственно с первыми вхо- 25 дами первого, второго и третьего блоков компаратОров, вторые входы которых соединены с измерительным выводом устройства, выход первого блока компараторов соединен соответственно с первыми входами первого и второго мультиплексоров, выход вторorо блока компараторов соединен со вторыми входами первого,и второго мультиплексоров, выход третьего блока компараторов сое-35 динен с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен со вторым выходом вычислительного и управляющего блока, третий выход которого соединен с третьим входом перво- 40 го триггера, а четвертый выход — с третьи-..ñ: входами первого и второго мультиплексоров, выход первого мультиплексора соединен с одним из входов второго триггера, второй вход ко- 45 торого соединен с выходом второго мультиплексора, со вторым входом вычислительного и управляющего блока, с одним из входов блока формирования третьего канала преобразования ср и с одним из входов второго ключа, второй вход которого соединен с выхо-. дом первого триггера и с третьим входом второго триггера, первый выход которого соединен с одним из входов ss первого ключа и одним из входов блока формирования первого канала преобразования, второй выход второго триг4 ф гера соединен с одним из входов блока формирования второго канала преобразования, выход тактового генератора импульсов соединен с одним иэ входов ключа третьего канала преобразования, с третьим входом второго ключа, выход которого через второй счетчик соединен с третьим входом вычислительного и управляющего блока, четвертый вход которого соединен с выходом первого счетчика.

На фиг, 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 †. временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит блоки 1-3 компараторов вычислительный и управляющий блок 4, мультиплексоры 5 и 6, триггеры 7 и 8, ключи 9 и 10, тактовый генератор !1 импульсов, счетчики 12 и 13, каналы 14-16 преобразования, каждый из которых содержит соответственно преобразователи 17-19 времяи амплитуда, блоки 20-22 выделения и-го импульса, блоки 23-25 формирования и ключи 26-28, преобразователь 29 амплитуда-код и измерительный вывод 30.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый сигнал (фиг.2,а,1 ) поступает с измерительного вывода 30 на первые входы блоков 1-3 компараторов. На вторые входы блоков 1-3 компараторов поступают уровни напряжения, задаваемые по программе от вычислительного и управляющего блока 4.

При этом, пусть уровень напряжения (фиг.2,а 3 ) задан на второй вход блока 1 компаратора на,время P измерительных тактов, уровень напряжения (фиг.2,а,4 ) задан на второй вход блока 2 компараторов на время P-ro измерительного такта и уровень напряжения (фиг.2,a5 ) задан на второй вход блока 3 компаратора на время P измерительных тактов, тогда сигналы с выходов блоков 1-и 2 компараторов (фиг.2,б,г ) поступают на первые и вторые входы мультиплексоров 5 и 6, а сигнал (фиг.2,в) с выхода блока 3 компаратора поступает на первый вход триггера 7, на второй вход которого поступает сигнал (фиг.2,д) разрешения измерения от вычислительного.и управляющего блока 4. Триггер 7 устанавливается в состояние "1" (фиг.2,е) .

Это соответствует гереднему фронту импульса "Строб разрешения измерения", С выхода триггера 7 .импульс поступает

5 . 8491 на первый. вход триггера 8 ° Адрес, определяемый режимом измерения во время P измерительных тактов, задается от вычислительного и управляющего блока 4 на соответствующие входы мультип5 лексоров 5 и 6. Пусть задан режим, заключающийся в определении координат точек формы контролируемого сигнала.

Тогда адрес от вычислительного и управляющего блока 4 обеспечивает прохождение сигнала начала измерения с выхода блока 1 компараторов через мультиплексор 5 на вход установки в сос— тояние " 1" тригг ера 8 (фиг. 2, б ) и прохождение сигнала, с выхода блока 2 компараторов через мультиплексор 6 на вход установки в состояние "О" триггера 8 (фиг .2,r) Сформированный на триггере 8 импульс (фиг.2,ж) является первым измерительным интервалом. Он соответствует времени от начала измерений (координат) до момента времени пересечения фронта контролируемого сигнала с уровнем напряжения, заданным от вычислительного и управляющего. блока 4 на втором входе блока 2 компараторов. Второй измеритель-. ный интервал соответствует промежутку времени, когда уровень контролируемого сигнала выше уровня задаваемого на второй вход блока 2 компараторов напряжения (фиг.2,г). Первый измерительный интервал (фиг.2,ж) поступает на один из входов ключа 9. На другой вход ключа 9 поступают импульсы (фиг.2, 3) с тактового генератора .!1 импупьсов. В течение действия измерительного интервала тактовые импульсы проходят на счетчик 12, на котором формируется код (Б),Передним фронтом 4О первого измерительного интервала запускается блок 23 формирования,,который своим выходнь:м сигналом запускает. преобразователь 17 время-амплитуда (Фиг2,и,к) и обеспечивает прохожде- 4> ние сигналов тактового генератора 11 импульсов через ключ 26 на вход блока 20 выделения n-ro импульса. При прохождении n-ro тактового импульса через ключ 26 блок 20 выделения n-ro импульса формирует импульс, с помощью которого блок 23 формирования возвващается в исходное состояние (фиг. 2.и к)

Длительность импульса, полученного

:на выходе блока 23 формирования, рав- на 2t +ht (фиг.2,и) и будет всегда

0 в пределах от 2t до З о, так как величина а „изменяется от,О до Вй, .

Амплитуда импульса на выходе преобра14 6 зователя 17 время-амплитуда (фиг.. 2,к) пропорциональна длительности выходно( го сигнала блока 23 формирования канала 14 преобразования. Аналогично работают каналы 15 и !6 преобразования. Однако запуск блоков 24 и 25 формирования каналов 15 и 16 преобразования осуществляется соответственно задним фронтом первого (фиг. 2,ж) и задним фронтом второго (фиг.2,г) измерительных интервалов. Длительность импульса (фиг. 2,л) полученного на выходе блока 24 формирования, равна

2t - htÄ, а длительность импульса (фиг.2,н) на выходе блока 25 формирования равна 2to+ht>. Амплитуды сигналов AU

hU, hU и hUр последовательно во вреН мени с выходов преобразователей 17-19 время-амплитуда соответственно поступают на входы преобразователя 29 амплитуда-код. Цифровые значения каждого йз этих напряжений с выхода преобразователя 29 амплитуда-код представляют собой измеренные значения интерв ло» ht<, ht„ h t> (фиг.2, и,л,н)

Обозначим эти коды соответственно через М, К и R. Второй измерительный интервал (фиг.2,г) с выхода мультиплексора б поступает на вход ключа 10..

В течение действия второго измерительного интервала тактовые импульсы при наличии сигнала "Строб разрешения измерения" на входе ключа 10 с выхода триггера 7 проходят на счетчик 13. В это время на счетчике 13 формируется код (В). Таким образом, ва время P-ro измерительного такта на счетчиках 12 и 13, а также на преобразователе 29 амплитуда-код формируются данные о контроле двух измерительных интервалов при одном из программируемых по. роговых уровней. Причем значение первого измерительного интервала равно сумме значений кодов Б и й, а значение второго измерительного интервала равно значению кодов В-K+R. Данные о двух измерительных интервалах переписываются в вычислительные и управляющий блок 4 и представляет собой координаты двух точек контролируемого сигнала относительно начала измерений на заданном пороговом уровне. Для получения всех координат точек конт4 . 8 выход которого соединен с первым входом вычислительного и управляющего блока, первый выход которого соединен соответственно с первыми входами первого, второго и третьего блоков компараторов, вторые входы которых соединены с измерительным выводом устройства, выход первorо блока компараторов соединен соответственно с первыми входами первого и второго мультиплексоров, выход второго блока компараторов соединен со вторыми входами первого и второго мультиплексоров, выход третьего блока компараторов соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого сое динен со вторым выходом вычислительного и управляющего блока, третий выход которого соединен с третьим входом первого триггера, а четвертый выход — с третьими входами первого и второго мультиплексоров, выход первогд мультиплексора соединен с одним. из входов второго триггера, второй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора, со вторым входом вычислительного и управляющего блока, с одним из входов блока формирования третьего канала преобразования с одним из входов второго ключа, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и с третьим. входом второго триггера, первый выход которого соединен с .одним из входов первого ключа и одним из входов блока формирования первого канала преобразования, второй выход второго триггера соединен с одним из входов блока формирования второго .канала преобразования, выход тактового генератора импульсов соединен с одним из входов ключа третьего канала преобразования, с третьим входом второго ключа, выход которого через второй счетчик соединен с третьим входом вычислительного и управляющего блока, четвертый вход которого соединен с выходом первого счетчика.

849 11

7 ролируемого сигнала необходимо от вычислительного и управляющего блока

4 в каждом из Р -х тактов измерения

1 изменить пороговый уровень на втором входе блошка 2 компаратора и выдать сигналы "Разрешение измерения" и "Конец измерения".

Данные координат точек, характеризующие форму контролируемого сигнала . в системе амплитудно-временных коор- 1р динат, служат основой, с помощью которой по известным алгоритмам определяют необходимые характеристики электрических сигналов.

Устройство для контроля характеристик электрических сигналов, содержа- zO щее тактовый генератор импульсов, первый ключ, первый счетчик,.преобразователь амплитуда-код и первый и второй каналы преобразования, каждый из которых содержит преобразователь время- 25 амплитуда и последовательно соединенные блок вЫцеления и-го импульса, блок формирования и ключ, выход тактового генератора импульсов соединен через первый ключ со входом первого ЗО счетчика и с одним из входом каждого ключа первого и второго каналов преобразования, выход блока формирования каждого канала преобразования соединен через соответствующие пре- З5 образователи время-амплитуда с первым и вторым входами преобразователя амплитуда-код соответственно, о тл и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью расширения функциональных возможнос- 40 тей за счет измерения дополнительных характеристик электрических сигналов,, в устройство введены первый и второй триггеры, первый, второй и третий блоки компараторов, первый, второй муль- 5 типлексоры, вычислительный и управляющий блок, второй ключ, второй счетчик, а также третий канал преобразования, содержащий преобразоратель время-амплитуда и последовательно соединенные 5О блок выделения n-ro импульса, блок формирования и ключ, причем выход блока формирования третьего канала преобразования соединен через преобразователь время-амплитуда третьего 55 канала преобразования с третьим вхо-, дом преобразователя амплитуда-код, 1. Авторское

В 647621, кл. 6

2. Авторское

11 662907, кл. G тотип).

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР

01 Ы 29/02, 1977. свидетельство СССР

04 F 10/04, 1977 .(про849114

I, 1

1 (1

I — to

dtp!

,йо 3 р

Составитель С. Бычков

Техредй. ГолинкаКорректор М. Шароши

Редактор В. Лазаренко

Заказ 6085 58 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ж о

I I I I l l 1l l l t l t t l l l l ) 1 Ill l l l l l l l I