Устройство для определения момента формирования стандартного импульса

Устройство для определения момента формирования стандартного импульса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ -МОМЕНТА ФОРМИРОВАНИЯ СТАНДАРТНОГО .ИМПУЛЬСА по авт.св. № 907505, о тлишающееся что, с целью првышения точности в определений момента Формирования стандартного импульса, в него введены линия задержки , расширитель импульсов,блох деления, блок вычитания, причем объединенные входы дискриминатора нижнего и дискриминатора верхнего уровней сигналов через линию задержки соединены с входной шиной и вхо-. дом расширителя импульсов, выход ко-торого подключен к первому входу блока деления, второй вход блокг1 деления подключен к клекме первого опор ного уровня напряжения, а вшсрд соединен с первым входом блока аьпята ния, второй вход которого подключен к клемме второго опорного уровня напряжения, а его выход соединен с вторым входом дискриминатора, верхнего уровня сигналов, второй вход.дискриминатора нижнего уровня сиглалов подключен к клемме третьего опорного уровня напряжения. СО ;о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И %ЮВЧ

РЕСПУБЛИК

3СЮ С 04 Р 10 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ: СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ Ч-ТЕНИЙ И ОтНРЫтий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (61) 907505 (21) 3337983/28-21 (22) 15.09.81 (46) 23.04.&3. Бюл. 9 15 (72) В.A. Николаев, О.П. Урбан и А.К. Якушев (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем ,им. акад. A,Í.Ñåâ÷åíêî при Белорус ском ордена- Трудового Красного Знаме-. . ни государственном университете

-им. В.И.Ленина (53) 621.374.332 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ф 907505, кл. G 04 F 10/00, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕЙТА .ФОРМИРОВАНИЯ СТАНДИ?ТНОГО

ИМПУЛЬСА по авт .св. 9 907505, о т. личающеес я тем что, с целью повышения точности в определе.нии момента формирования стандартно го импульса, в него введены линия

„„Я0„„1013902 А з адержки, расширитель импульсов, блок деления, блок вычитания, причем объединенные входы дискриминатора нижнего н дискриминатора верхнего уровней сигналов через линию задерж ки соединены с входной шиной и вхо-. дом расширителя импульсов, выход ко- торого подключен к первому вХоду блока деления, второй вход блока деления подключен к клемме первого опор ного уровня напряжения, а выход соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к клемме второго опорного уровня напряжения, .а его выход соединен.с .:вторым входом дискриминатора.верхнего уровня сигналов, второй вход. диск-ф риминатора нижнего уровня сигналов подключен к клемме третьего опорного уровня напряжения °

1013902

Изобретение относится к измери-. тельной технике и может быть использовано. при разработке спектроскопических измерителей временных интервалов .

По основному авт..св. Р 907505 известно устройство для определения момента формирования стандартного импульса, содержащее дискриминатор верхнего и дискриминатор нижнего уровней сигналов, генератор пилооб- 10 разного напряжения с регулируемой скоростью нарастания амплитуды, линию з-адержки, дискриминатор уровня, генератор стандартного импульса и триггер $1 j. 15

Однако известное устройство имеет недостаточную точность при работе в широком динамическом диапазоне амплитуд входных импульсов. Это вызвано тем, что форма переднего фронта реальных импульсов с детекторов излучения отличается от линейной особенно на начальных участках, что приводит к появлению ошибки в определении момента формирования стан,дартного импульса.

Целью изобретЕния является повышение точности в определении момента формирования стандартного импульса в широком динамическом диапазоне амплитуд входных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения момента формирования стандартного импульса, содержащее дискриминатор нижнего и дискриминатор верхнего 35 уровней сигналов, первые входы которых объединены, а выходы подключены к входам генератора пилообразного напряжения, а также последовательно соедчненные дискриминатор уровня, 40 генератор стандартного импульса, элемент задержки и триггер, единичный и нулевой входы которого соединены соответс венно " выходом дискРиминатора веРхнего уРовня сигнала 45 и выходом генератора стандартного импульса, при этом первый вход дискриминатора уровня через элемент задержки подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а второй вход соединен с выходом триггера, введены линия задержки, расширитель импульсов, блок деления, блок вычитания, причем объединенные входы дискриминатора нижнего и дискриминатора верхнего уровней сигналов через линию задержки соединены с входной шиной и с входом расширителя импульсов, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход блока деления подключен к клем- 60 ме первого опорного уровня напряжения, а выход соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к клемме второго опорного уровня напряжения, а его выход соединен с вторым входом дискриминатора верхнего уровня сигналов, второй вход дискриминатора нижнего уровня сигналов подключен к клемме третьего опорного уровня напряжения.

На фиг.1 представлена электрическая структурная схема устрвйства для определения момента формирования стандартного импульса; на фиг.2— временные диаграммы работы.

Устройство для определения момента формирования стандартного импульса содержит дискриминаторы нижнего 1 и верхнего 2 уровней сигнала, генератор 3 пилообразного напряжения с регулируемой скоростью нарастания амплитуды, линии 4 эдцержки, дискриминатор 5 уровня, генератор б стандартного импульса, триггер 7, расширитель импульсов 8, блок 9 деления, блок 10 вычитания и линию 11 задержки.

Ус трой с тв о р аб от ает сл едующим образом.

В момент времени, когда амплитуда полезного сигнала достигает нижнего поРогового уровня, на выходе дискриминатора 1 вырабатывается сигнал, I по фронту которого .запускается генератор 3 пилообразного напряжения с регулируемой скоростью нарастания амплитуды. По фронту импульса, сформированного дискриминатором 2 верхнего уровня, скорость нарастания пилообразного напряжения уменьшается в два раза, триггер 7 переключается в единичное состояние и на управляющий вход дискриминатора 5 уровня поступает потенциал разблокировки.

При этом пилообразное напряжение через элемент 4 задержки поступает на вход дискриминатора 5 уровня. дискриминатор 5 регистрирует момент времени когда амплитуда линейно-изменяющегося напряжения достигает порога срабатывания. На выходе генератора б стандартного импульса выра- батывается стандартный по амплитуде и длительности сигнал. Причем по фронту последнего триггер 7 возвращается в исходное состояние и блокирует дискриминатор 5 уровня.

Для сигналов с линейным фронтом пороговые напряжения дискриминаторов нижнего 1 и верхнего 2 уровней сигналов связаны с скоростью нарастания пилообразного напряжения соотношением U Ч

0ОР U„

1 пор U где U — порог срабатывания дискПОР риминатора нижнего уровня;

Цло порог срабатывания дискриминатора верхнего уровня;

1013902 пор О1 г Ог 3 или

U =V ° t +Vg (T-t -t ) пор 1 г 1 г

Из соотношения (4 ) получим пор О F 1) г

2 . Ч -V

0 02 тогда

О„ар-ЧУ Т Ч( ч - +ч -v

/ 0 0 И1 uг

Обозначим через

О„ пор 0

Ч -V

1 02

1 и тогда г + I 1 ° (4) V . - скорость нарастания пило0

1 образного напряжения, после срабатывания дискриминатора нижнего уровня;

Ч вЂ” скорость нарастания пи2 лообраэного напряжения после срабатывания дискриминатора верхнего уровня °

Однако сигналы с детекторов излучения имеют нелинейную форму переднего фронта. Для сигналов, передний фронт которых описывается нарастающей экспонентoN (например ФЗу), на точность работы устройства будет сказываться изменение амплитуды входно-. го. сигнала.

При поступлении на вход устройства импульсов, передний фронт которых описывается нарастающей экспонентой (фиг. 2а) U = U (1- о +(), о момент времени t пересечения пер1 вого порогового уровня U„îïðåäåляется соотношением

) V<

П = П (1 — е 1 ) (1)

ПоР1 О а момент времени пересечения второго порогового уровня Uäo соотношением р2

-t„+ t U =u (a-e 2), (w)

2 .где U — амплитуда входного импульса; ь - длительность переднего фронта входного импульса.

Для того, чтобы сигнал на выходе устройства появлялся независимо от амплитуды входного импульса, через одно и то же время Т = t +t +t

= Const (фиг. 2 б,в) Бпо должйо определяться соотношенйем

Подставив соотношение ° (5) в соот.ношение (2) получаем

-,+ p4

-Pt„I<

)=О (-е .е ). (Ь) и, =u,(1-ее

Из соотношения (1) следует пор

1О т=-тЕ 1 „.()

Подставив соотношение (7) в соотношение (6 ) получим

r пор

-Ct/ü 1

-е (- . (S); (о! пор о

Если выбрать

2Ч(), то р= 2, а

0 -V Т пор () г

25 Vu г.

I пооу

Т=а, тогд

0 пор

0 пор.

=О„1 2

=2U

noÐ1

Для компенсации погрешности, вызываемой нелинейностью переднего фронта, входной сигнал расширяется расширителем импульсов 8 и поступает на вход блока 9 деления, где проис- ходит операция аналогового деления

ПОР1

4Π— Π— . Результат аналогового деления с восхода блока 9 поступает на вход блока 10 вычитания, где происходит вычитание результата аналогового деления от напряжения 2UПОР С выхода блока 10 напряжение, являющееся значением верхнего порогового уровня П„ поступает на дискриминатор

2 верхнего уровня. сигналов. Электри-. ческая длина линии 11 задержки зыби рается равной максимальной длитель50 ности переднего фронта входного сиг" нала плюс время, необходимое для получений значения величины верхнего порогового уровня.

Применение в устройстве новых

55 элементов, позволяющих определять значение величины верхнего порогового уровня для каждого входного сигнала в зависимости от его амплитуды, повышает точность определения момента щ формирования стандартного и пульса в широком динамическом диапазоне амплитуд входных импульсов.

10139ОЛ

Needer

Составитель М. Леонова

Редактор Н. Джуган Техред O.Íåöå Корректор И. Шулла

Заказ 3014/55 . Тираж 409 Подписное вЧИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4