Устройство фиксации момента прохождения заданного уровня задним фронтом импульса

Устройство фиксации момента прохождения заданного уровня задним фронтом импульса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ МОМЕНТА ПРОХОЖДЕНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ ЗАДНИМ ФРОНТОМ ИМПУЛЬСА, содержащее источник обрабатываемых импульсов, бистабильный триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента за- ;держки, а выход - с первы / входом .ключа, второй вход которого соеди;нен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом, соединенного свходом установки порога порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержки , и фазоинвертср, отличаю.m е е с я тем, что, с целью расши рения динамического диапазона амплитуд обрабатываемых импульсов и Функциональных возможностей, оно снабжено блоком дифференцирования, формирователем иМпульса-привязки, блоком совпадения, одновибратором и I блоком суммирования, выход которого соединен с сигнальным входом порогового блока, второй вход - с вы ходом ключа, а первый вход - с выходом фазоинвертора, вход которого соединен с выходом источника обрабатываемых импульсов и входом блока дифференцирования, выходом соедио % ненного с входом формирователя импульса-привязки , выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера и входом одновибратора, выходом соединенного с первым входом блока совпадения, выход которого . соединен с шиной первого выходного сигнала, а второй вход - с выходом порогового блока и шиной второго выходного сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(511 G 01 R 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг. 7

ГОсудАРстВенный Комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629703/24-21 (22) 03.08.83 .(46) 15.12.84, Вюл. Р 46 (72) О.Е.Коробков и В.Н.Филинов (53) 621.317,325 (088.8) (56) 1. Мелешко E.A. Интегральные схемы в наносекундной ядерной электронике. И., Атомиздат, 1978, с, 69.

2. Авторское свидетельство СССР

9 333497,кл. G 01 R 29/02,1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ МОМЕНТА

ПРОХОЖДЕНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ ЗАДНИМ

ФРОНТОМ ИМПУЛЬГА, содержашее источник обрабатываемых импульсов, бистабильный триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента за;держки, .а выход — с первым входом ,ключа, второй вход которого соеди нен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом,соединенного с входом установки порога порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержI ки, и фазоинвертоp, о т л и ч а ю.— щ е е с я тем, что, с целью расши. рения динамического диапазона амплитуд обрабатываемых импульсов и Функциональных возможностей, оно снабжено блоком дифференцирования, формирователем импульса-привязки, блоком совпадения, одновибратором и блоком суммирования, выход которого соединен с сигнальным входом порогового блока, второй вход — с выходом ключа, а первый вход — с выходом фазоинвертора, вход которого соединен с выходом источника обрабатываемых импульсов и входом блока дифференцирования, выходом соединенного с входом формирователя им- се пульса-привязки, выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера и входом одновибратора, выходом соединенного с первым входом С блока совпадения, выход которого .. соединен с шиной первого выходного ф сигнала, а второй вход — c выходом порогового блока и шиной второго выходного сигнала.

1129558

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использо вано в устройствах измерения параметров однократных быстропротекающих процессов на основе запоминающих электронно-лучевых трубок с электрическим считыванием информации.

Известно устройство Фиксации момента прохождения заданного уровня фронтом импульса, содержащее порого- 10 вый усилитель, триггер Шмитта, генератор тока, линейный приемник, дифференцирующую цепочку и одновибратор (Ц, Недостатками этого устройства являются малый динамический диапазон амплитуд обрабатываемых импульсов и низкая точность Фиксации, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 20 устройство фиксации момента прохождения заданного уровня задним Фронтом импульса, содержащее источник обрабатываемых импульсов, выходом соединенный с входом фазоинвертора и первым входом бистабильного триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход — с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом соединенного с входом установки порога порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержки, а сигнальный вход — с выходом фазоинвертора и вы- 35 ходом ключа (2)

Недостатками этого устройства являются узкий динамический диапазон амплитуд обрабатываемых импульсов и ограниченность Функциональных воз- 40 можностей.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона амплитуд обрабатываемых импульсов и Функциональных воэможностей. 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство Фиксации момента прохождения заданного уровня задним Фронтом импульса, содержащее источник обрабатываемых импульсов, 50 бистабильный триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход — с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом соединенно.-о с входом установки nopdra порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержки, и Ааэоинвертор, снабжено блоком дифференцирования, формирователем 60 импульса-привязки, блоком совпаде. ния, одновибратором и блоком,суммирования, выход которого соединен с сигнальным входом порогового блока, второй вход — с выходом ключа, а первый вход . — с выходом Фазоинвертора, вход которого соединен с выходом источника обрабатываемых импульсов и входом блока диФАеренцирования, выходом соединенного с входом формирователя импульса-привязки, выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера и входом одновибратора, выходом соединенного с первым входом блока совпадения, выход которого соединен с шиной первого выходного сигнала, а второй вход — c выходом порогового блока и шиной второго выходного сигнала, На Фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства; на

Фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство состоит из источника 1 обрабатываемых импульсов, блока 2 дифференцирования, формирователя 3 импульса-привязки, фазоинвертора 4, бистабильного триггера 5, ключа 6, блока 7 суммирования, источника 8 опорных напряжений, порогового блока 9, элемента 10 задержки, одновибратора 11 и блока 12 совпадения.

Второй вход бистабильного триггера 5 соединен с выходом элемента 10 задержки, а выход — с первым входом ключа 6, второй вход которого соединен с первым выходом источника 8 опорных напряжений, вторым выходом соединенного с входом установки порога порогового блока 9, выход которого соединен с входом элемента 10 задержки. Выход блока 7 суммирования соединен с сигнальным входом порогового блока 9, второй вход — с выходом ключа 6, а первый вход — с выходом фазоинвертора 4, вход которого соединен с выходом источника 1 обрабатываемых импульсов и входом блока 2 дифференцирования, выходом соединенного с входом Формирователя 3 импульса-привязки, выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера 5 и входом одновибратора 11, выходом соединенного с первым входом блока 12 совпадения, выход которого соединен с шиной первого выходного сигнала, а второй вход — с выходом порогового блока 9 и шиной второго выходного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Фиг.2 иллюстрирует работу устройства для двух случаев входных сигна— лов jп„„,, > Н„ (сплошная линия) и

lГ,„,lс (!1цi (пунктирная линия ), где JJ»e — максимум амплитуды обрабатываемого импульса, Ня — напряжение порога срабатывания порогового блока 9.

В исходном состоянии до подачи обрабатываемых импульсов (в интервале времени (. ;t g Фиг.2) в обоих

1129558 случаях триггер 5 находится в таком состоянии, что управляемый им ключ 6 замкнут и через него с первого выхода источника 8 опорных напряжений зафиксировано на втором входе блока 7 суммирования опорное напряжение и (Фиг.2д), которое из-за отсутствия сигнала на первом входе блока 7 (Фиг.2е) одновременно присутствует на его выходе (Фиг.2ж).

Величина опорного напряжения выбирается большей чем напряжение порога срабатывания П„ порогового блока 9 и имеет одинаковую с ним полярность, т.е.

"и С (1а ° (1)

В силу условия (1) пороговый блок 9 находится в исходном состоянии, которому соответствует первый уровень его выходного напряжения (фиг.2з).

В момент времени t< с выхода источника 1 на входы блока 2 диААеренцирования и Аазоинвертор 4, коэфАициент передачи которого K = --1, поступает импульс, подлежащий обработ25 ке (фиг. 2а) . Этот импульс дифференцируется блоком 2. Одновременно Фазоинвертором 4 инвертируется его фаза без изменения его амплитудных параметров. Дифференцированный и фазо- ЗО инвертированный сигналы гредставлены соответственно на Аиг.2б и 2е.

В интервале времени ft ;t>J с помощью блока 7 осуществляется суммирование сигнала на выходе ключа б 35 (1 ) с Фазоинвертированньтм сигналом.

Суймарный сигнал Аиг.2ж непрерывно поступает на сигнальный вход порогового блока 9, который в течение всего этого времени продолжает ос- 4Q таваться в исходном состоянии, так как величина суммарного сигнала при соблюдении условия (1) всегда больше порога срабатывания

Во время перехода диААеренцирования импульсом через "О" (момент

45 времени t<), которое совпадает по времени с максимумом обрабатываемого импульса, Формирователь 3 Формирует передний фронт импульса-привязки (Аиг.2в). От этого Аронта срабатывает триггер 5, выходной сигнал которого (Фиг.2г) размыкает ключ 6.

При этом с второго входа блока 7 снимается опорное напряжение U (фиг.2д). B результате на выходе 55 блока 7 в момент времени t2 амплиту..да сигнала устанавливается равной максимуму амплитуды Аазоинвертированного сигнала (фиг.2ж).

Таким образом, осуществляется вре-6О менная привязка к максимуму обрабатываемого импульса, при этом

U>„(tcp ) = "Е °

65 где Uц„ (tc ) — мгновенное значение амплитуды обрабатываемого импульса в момент времени срабатывания триггера 5.

Сигнал на выходе блока 7 суммирования (Фиг.2ж), начиная с момента t+, воспроизводит в реальном масштабе времени Форму Фазоинвертированного сигнала. Это продолжается до тех пор, пока ключ 6 находится в разомкнутом состоянии.

Для случая /И8„,„,/ъ /Вя/ в момент времени достижения суммарным сигналом (фиг.2ж) величины порога срабатывания U происходит Фиксация заЛ данного уровня заднего Фронта обрабатываемого сигнала, при этом пороговый блок 9 изменяет свое состояние и на его выходе Формируется второй уровень выходного напряжения (Фиг.2з), т.е. Аормируется передний

Фронт выходного сигнала порогового блока 9. На фиг.2 этот момент времени соответствует моменту . СИгнал с выхода блока 9, задержанный элементом 10 задержки на время (Фиг. .2и ), поступает на второй вход бистабильного триггера 5, в результате. чего в момент времени t4 происходит восстановление его исходного состояния. Ври этом сигнал с выхода триггера 5 (фиг.2г) переводит ключ б в замкнутое состояние и на втором входе блока 1 восстанавливается напряжение Uä . В момент времени который близок к моменту достижения суммарным сигналом уровня напряжения 1„, устанавливается первый уровень выходного напряжения порогового блока 9, т.е. Аормируется задний фронт его выходного сигнала (фиг.2з).

Через время t после Аормирования этого фронта устройство Фиксации готово к обработке следуишего импульса.

Работа устройства фиксации для

1случая, когда IUea z/а /U„/, заключа ется в том, что происходит Фиксация временного положения максимума (или начала заднего фронта) обрабатываемого импульса (момент времени t2 на

Фиг.2),. Г ри этом импульс с выхода одновибратора 11 (Аиг.2к), возникающий также в момент С2, совпадает по времени с началом выходного сигнала порогового блока 9, в результате чего на выходе блока 12 совпадения появляется импульс (Аиг,2л), сигнализирующий о фиксации временного положения максимума обрабатываемого импульса.

Длительность импульса на выходе одновибратора 11 должна быть меньше или равна длительности переходного процесса на выходе ключа б, в противном случае при Аиксации уровня, величина которого близка к величи1129558 и к

Составитель В.Лившиц

Редактор Н,Киштулинец Техред Л.Микеш Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 9445/36 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дЕлам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 не максимума амплитуды обрабатываемого импульса, с выхода блока 12 совпадения поступает ложная информация.

Величина порога срабатывания порогового блока выбирается независимо от величины уровня срабатывания триггера и величины t3» (t<> ), что позволяет расширить динамический диапазон амплитуд обрабатываемых импульсов.

При этом точность Фиксации, определяемая характеристиками Аазоинвертора и порогового блока, не ухудшается. Введение одновибратора и блока совпадения позволяет расширить функциональные возможности устройства. !