[发明专利]一种随机脉冲延迟时间锁定方法

说明书

本发明涉及脉冲延迟测量技术。具体地说它涉及一种随机脉冲延迟时间锁定方法。

现有的脉冲延迟技术，其脉冲延迟方式是在一延迟系统的输入端输入一个随机脉冲，在两个输出端分别得到一个同步输出延迟脉冲和一个主输出延迟脉冲。同步输出脉冲的脉宽为固定值，主输出脉冲的脉宽为可调值。公知的脉冲延迟仪器以美国惠普公司的HP5359时间综合器最具代表性。根据美国惠普公司1993年样本资料，HP5359时间综合器外触发延迟工作方式的指标和波形如图二所示。图中可见，插入延迟量Tid是一个小于150ns或小于50ns的范围，为一不确定值。因而，主输出脉冲相对于随机外触发脉冲的延迟也是不确定的。也就是说随机外触发脉冲的延迟时间是不确定的。这就限制了仪器在某些需要作高精度的时间延迟或时间控制场合的使用。因此，必须寻求一种对随机外触发脉冲延迟时间进行锁定的方法。在锁定的基础上进而对随机外触发脉冲的任意延迟时间进行精确的设定。

本发明的目的就是提供一种随机脉冲延迟时间锁定方法，并根据锁定方法解决随机脉冲任意延迟时间的精确设定问题。

本发明的目的是通过以下方案来实现的。将一包含电压控制线性模拟延迟电路的延迟系统首尾相连，构成一环路电压控制延迟脉冲振荡器，用振荡启动脉冲触发以后，使其产生环路周期脉冲振荡信号，利用其振荡周期时间由延迟系统的延迟时间决定及振荡周期在数值上等于延迟系统首尾间的延迟量这一特征，将延迟系统延迟时间的锁定问题转换成振荡频率的频率锁定问题来处理。用一已知的周期为P的参考脉冲信号与振荡信号进行鉴频，鉴频误差电压送到电压控制线性模拟延迟电路的电压控制端，控制模拟延迟量的大小，使环路锁定，测定锁定电压，并用一锁相保持电压取代锁定电压，于是延迟系统的延迟时间就被锁定在参考信号的周期P数值上了，如图一所示。

根据以上锁定方法，通过以下步骤对随机脉冲需要的延迟时间进行精确设定。为了扩展延迟时间量程，将一延迟量为N₀·P_D的数字延迟电路包含在延迟系统中，其中N₀为构成数字延迟电路的可予置减计数器的初始予置数，P_D为数字延迟量的步进值，即计数器时钟脉冲周期。

将环路电压控制振荡信号与一周期为P₀值的参考周期脉冲信号进行鉴频，环路锁定后，测定锁定电压值V₀，然后又将环路电压控制振荡信号与一周期值为P_0T的参考周期脉冲信号进行鉴频，其中P_0T＞P_D，环路锁定后，测定锁定电压值V_0T按公式： K = P 0 T - P 0 V 0 T - V 0 ]]>

计算模拟延迟步进值K，把V_D作为电压控制线性模拟延迟设定值的零点值，根据已知的V_D，K，P₀和延迟系统需要延迟的时间T，按公式： N = N 0 + ΔN P D ]]>