[1]Изобретение относится к измерительной
технике и может быть использовано для измерения амплитуды электрических импупьссж.
Известно устройство для регистрации амплитуды одиночных импульсов, содержащее
пиковый детектор, счетчики, элемент сравнения, элемент И, генератор импульсов
, бпок управления памятью, параллельный регистр, ключи и цифроаналогсвый пр образователь l.
Недостатком устройства, затрудняющим его использование для измерения амплиту
одиночных импульсов короткой длительности , является инерционность накопителя,
приводящая к погрешности измерения амппитуды шугпульса, зависящей от длительности и формы импульса.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому явпяется измеритель
амплитуды одиночных импульсов, содержащий соединенные последовательно входную
Цепь, устройство рециркуляции и регистра- руюгпее устройство, в котором устройство рециркуляции содержит делитель, сравнивающее устройство, аттенюатор, сумматор,
канал задержки сигнала остатка, усилитель сигнала остатка, коммутатор, источник
опорного напряжения 2 . Недостатком измерителя а плитуды одиночных импульсов является сложность
устройства рециркуляции, обуславливающая низкое быстродействие всего устройства в целом.
Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем,
что в устройстве для измерения амплитуды одиночных импульсов, содержащем последовательно
соединенные входную цепь, устройство рециркуляции и регистрируюп1ее
устройство, устройство рециркуляции выполнено в виде двух линий задержки с взаимйой
электромагнитной связью и двух пороговых усилителей-ограничителей, причем
величина емкостной связи между тшиями задержки не равна величине индуктивной
связи, вход первой линии задержки 37
Ьрисоединен к выходу входной цепи, а вы ходС соединен с регистрирующим устрой
ством, при этом выходы обеих пиний задерншн через пороговые усилители-ограни
читепи соединены со своими входами. На фиг. 1 представлена блок-сх а
устройствадля измерения амплитуды од)ночных импульсов на фиг. 2 - вретленные
диаграммы напряжений на выходах свяаай ных линий задержки при подаче на вход
одной из пиний одиночного импульса; на фиг. 3 - вид функции , i(.Ug,t. )УС№
пителей- ограничителей; на фиг. 4 - временные зависимости напряжения в разпич
ных точках-блок-схемы устройства, по$ю- его принцип действия. Устройство для измерения амплитуды
Одиночных импульсов содержит входную цепь lyустройство рециркуляции 2 и регистрирующее
устройство 3. Устройство рециркуляции 2 содержит линии задержки 4 и пороговые усилители-ограничители 5
и 6, Входом устройства является кпемма 7. Устройство для измерения амплитуды
одиночлых импульссв работает следующим образом. Произвольные эпектрические сигналы,
поданные на вход линий задержки могут быть представлены в виде суперпозиции
си№|)азного колебания, распространяющего ся с быстрой скоростью V|, и проти
вофазного колебания, распространяющегося с медленной скоростью V, . Поэтому поданный на один из входов
линий задержки импульс амплитудой А, при прохождении через связанные линии
задержки распадается на две пары импупь сов с амплитудой А/2 синфазную, котора
задержится на время .равное , где6 - длина линии задержки и про
тивофазную, которая задержится на время (фиг. 2). При этом задержка медленных импул
сов относительно быстрых равна c.-b.--T -Tp--e -V(b-MXc 2CoVVc() , где - длина линий задержки;
1 С - погонные индуктивности и емкости линий задержки; M;sCo-: взаимоиндуктивность и ем
кость между пиниями. Полное время задержки быстрой пар импу-льсов равно Импульсы с выходов линий задержки 4 поступают на входы усиггителей-ограничитепей
5 и 6, которые имеют зависимости амплитуд импульсов на выходе от ампли вых- (UBI)««
туд их на входе (фиг. 3) (о при , Вк.--m
,г.и, ,, где 2cf.
После прохождения через усилитепи-ограничители 5 и 6 первая, однопопярная пара
импульсов (фиг. 4) имеет амплитуды А - А . Отрицательный импульс из раз-
нополярной пары не проходит через уси- литель-ограничитель 6, в результате чего
на входы линий задержки 4 во втором цикле из разнополярной пары подается ;
лишь один импульс. Сохранившаяся однополярная пара проходит через связанные
гшнии задержки без изменения формы импульсов . Оставшийся от разнополярной пары
положительный импульс при прохождении через связанные линии задержки опять
дробится на две пары импульсов с амплитудами . (А - д )/ л Как и в предыдущем цикле, однопопярная
пара импульсов проходит через усилители-ограничители 5 и 6 б«з качественных
изменений, а от разнополярной пары остается лшиь один импульс. Таким образом, в устройстве с момента
подачи на вход измеряемого импульса существует последовательность из П пар
однополярных импульсов (где И t/ Тр количество полных циркуляции в устройствве
, происшедших с момента -t О). Коэффициент передачи К по цепи циркуляции
для однополярных импульсов равен K--(2U-)/Uпри , гдеи - амплитуда импульса .
Так как К 1, то амплитуда циркулирующих импульсов возрастает от цикла
к циклу, пока не достигнет стационарного значения, равного В (фиг, 3). Последний
(непарный) импульс, дробящийся при проходе через связанные линии задержки,
уменьшается на величину Д. от цикла к циклу, пока не достигнет величины, меньшей
Л . Тогда при прохождении через связанные пинии задержки 4 он дробится
на две пары импульсов с амплитудами, меньшими О , которые не пройдут через
усилители-ограничители 5 и 6. Таким образом, в устройстве циркулирует
только пачка импульсов положительной полярности (в каждой линии задержки,),
амплитуды которых в стапионарном режиме 5789
В, а копичестБО импульсов Б пачке hn А/Л Wi - количество импульсов в пачке;А
- амплитуда входногб импульса (Г, где сГ - напряжение порога срабаты
вания уситштелей-ограничителей 5 и 6. Так как количество импульсов в пачке
пропорционально амплитуде измеряемого входного импульса, амплитуду длительнх;т
импутшсов в пачке и период псжторения пачки постоянны, то средняя величина напряжения
на входе регистрирующего уст ройства 3 пропорциональна амплитуде входного импульса.
, напряжение на входе регистрирующего устро ства;
коэффициент пропорционал ности,амплитуда импульса в па
ке; длительность импульса в пачке,
котшчество импульсов в пачке; период повторения пачки
импульсов. Относительная погрешность измерения амплитуды одиночных импульсов -равна
6-Д/А и определяется тем, что количество импульсов в пачке - цел величина, которая остается неизменной
при изменении амплитуды входного импу са А в пределах. Hi А$(м-ц)д..
Минимальное значение погрешности измерения равной Kpcsvie того, погрешность измерения определяется информашюнной емкостью
линий задержки, зависящей от величины связи между линиями задержки, так как
запаздьюание медпенной пары нмгтульсов относительно быстрой должно быть существенно
больше длительности импульса в пачке. Это ограничение приводит к увеличению
длины пиний задержки, что увелич1тает время измерения, определяемое временем формирования пачки.
Использование предлагаемого устройст ва для измерения амплитуды одиночных
импульсов позволит проводить измерения амплитуд импульсов более короткой длительности
и с меньшей погрешностью, чем известные устройства. Формула изобретения
Устройство для измерения амплитуды одиночных импульсов, содержащее последовательно
соединенные входную цепь, устройство рециркуляции и регистрирующее устройство, отл ичаюшееся тем,
что, с целью увеличения быстродействия, устройство рециркуляции выполнено в виде
двух линий задержки с взаимной электромагнитной связью и двух пороговых усилителей-ограничителей
, причем величине емкОстной связи между линиями задержки не равна величине индуктивной связи, вход
пе|жой линии задержки присоединен к выходу входной цепи, а выход соединен с
регистрирующим устройством, при этом выходы обеих линий задержки через пороговые
уситтатеяи-сграничитапи соединены СО своими входами. Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 529425, кл. G-01 R 19/04, 1975.
2.Патент США № 3878533, кл. 34О-347, 1974.
