[发明专利]一种全波形数字化检测装置

权利要求书

1.一种全波形数字化检测装置，其特征在于包含一个恒比定时甄别模块、一个时间数字转换模块、一个数据接口模块和一个数据存储模块。

所述的恒比定时甄别模块包括N(N≥3)个触发比各不相同的前沿甄别器和N个触发比各不相同的后沿甄别器，分别用来甄别脉冲前后沿上电压幅度与峰值电压幅度比值为相应甄别器触发比的点所对应的一系列时刻：开始时刻、停止时刻1、停止时刻2、……、停止时刻2N-1。

所述的时间数字转换模块具有一个脉冲计数器和2N-1个测量通道。脉冲计数器记录所测脉冲的序号，2N-1个测量通道分别测量上述一系列时刻中开始时刻与其后各个停止时刻之间的时间间隔T1、T2、……、T2N-1。每个测量通道包含两个预处理电路、两个结构相同的延迟插入电路和一个计数器。

所述的数据接口模块对时间数字转换模块测得的数据进行整合并存入数据存储模块，此外提供可与计算机，DSP等外部处理器连接的数据接口。

2.如权利要求1所述的全波形数字化检测装置，其特征在于所述的时间数字转换模块和数据接口模块是在一块可编程逻辑芯片(FPGA)上实现的。

3.采用权利要求1所述的全波形数字化检测装置的测量方法，其特征在于，该方法具体实现步骤如下：

步骤一、时刻鉴别：

一组前沿甄别器和一组后沿甄别器分别鉴别出脉冲前沿电压幅度与峰值电压幅度比值为相应前沿甄别器触发比的点对应的时刻和脉冲后沿电压幅度与峰值电压幅度比值为相应后沿甄别器触发比的点对应的时刻，输出表征这些时刻的的信号：开始信号、停止信号1、停止信号2、……、停止信号2N-1。

步骤二、时间间隔测量：

将开始信号与一系列停止信号之间的时间间隔分别送入时间数字转换模块的2N-1个通道中进行测量，采用数字计数法结合数字延迟线插入法，先用计数法记录待测时间间隔Tn内周期为To的参考时钟周期个数No，待测时间间隔前后连个不足一个周期的时间间隔，送入分别由一串延时均为τ的延时单元组成的两个延迟插入电路进行测量，分别得到包含单位时间τ的个数Na、Nb，同时，脉冲计数器记录待测脉冲的序号。

步骤三、数据存储

时间数字转换模块得到的时间间隔、脉冲序号等数据由数据接口模块打包整合后，送入数据存储模块进行存储。数据接口模块同时提供外部处理器的数据接口。计算机、DSP等处理器可通过数据接口读取上述测量数据，通过下式计算时间的测量值：

Tn＝NoTo+(Na-Nb)τ

再根据各个时刻的电压幅度和峰值电压幅度的比值，还原脉冲形状，获得脉冲宽度。