Устройство регистрации сигналов фотоэлектронных умножителей
Патент 1374159
Авторы
Классы МПК
Устройство регистрации сигналов фотоэлектронных умножителей
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к ядерной электронике и может быть использовано при исследовании материалов с помощью оптических средств, в частности для диагностики плазмы по томсоновскому рассеянию. Цель изобретения - повышение точности регистрации при одновременном упрощении устройства. Применена новая функциональная и схемная организация устройства в которой интегрирование импульсов, поступающих с фотоэлектронного умножителя , производится непосредственно в предусилителе, причем плоская вершина и спад выходного импульса предусилителя формируются специальным частотозависимым элементом, включенным в О.С, усилителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 з.п. ф-лы. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 01 Т 1/208
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4112275/24-25 (22) 23.06,86 (46) 15.02.88. Бюл. Р 6 (72) В.Г. Бровченко, А.М. Кириченко и М.М. Цыганков (53) 621.308(088.8) (56) Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных И.С.
М.: Мир, 1985, с. 237-241.
Косарев П.М., Тарабрин 1О.А. Устройство регистрации для диагностики плазмы по томсоновскому рассеянию.—
ПТЭ, 1982, У 3, с. 150-152 ° (54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ
ФОТОЭЛЕКТРОННЫХ УМНОЖИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к ядерной электронике и может быть иснользоваÄÄSUÄÄ 1374159 А1 но при исследовании материалов с помощью оптических средств, в частности для диагностики плазмы по томсоновскому рассеянию. Цель изобретения — повышение точности регистрации при одновременном упрощении устройства.
Применена новая функциональная и схемная организация устройства, в которой интегрирование импульсов, поступающих с фотоэлектронного умножителя, производится непосредственно в предусилителе, причем плоская вершина и спад выходного импульса предусилителя формируются специальным частотозависимым элементом, включенн м в О.С, усилителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Я
1 з.п. ф-лы.
1374159
Изобретение относится к ядерной электронике и может быть использовано при исследовании материалов с помощью оптических средств, в частности
5 для диагностики плазмы по томсоновскому рассеянию.
Цель изобретения — повышение точности регистрации и упрощение устрою ства.
Включение конденсатора в канал отрицательной обратной связи предусилителя позволило интегрировать импульсы с выхода фотоэлектронного умножителя непосредственно в преду- 15 силителе. Частотозависимый элемент, включенный параллельно конденсатору, формирует плоскую вершину и спад выходного импульса предусилителя. Длительность плоской вершины выходного 20 импульса предусилителя, определяемая параметрами частотозависимоro элемента, должна превышать длительность управляющего импульса, формируемого одновибратором. Постоянная времени 25 спада плоской вершины выходного импульса предусилителя определяется емкостью конденсатора и параметрами частотозависимого элемента. Таким об- разом, использование частотозависимо- 30 го элемента, восстанавливающего нулевую линию на выходе предусилителя, дает возможность обойтись без электронного ключа, который служйт для той же цели в активном интеграторе известного устройства. Это уменьшает емкость конденсатора. Уменьшение емкости конденсатора, включенного в канал отрицательной обратной связи предусилителя, а также непосредствен- 40 ное подключение конденсатора и входа предусилителя к выходу фотоэлектронного умножителя позволяет существенно увеличить чувствительность преду- силителя. Это дает возможность исклю-45 чить широкополосный входной усилитель, что упрощает входную часть данного устройства.
Нормально замкнутый первый электронный ключ, включенный после первого разделительного конденсатора, одновременно выполняет функции линейного пропускателя сигналов и восстановителя постоянной составляющей.
Введение этого ключа упрощает схему, устраняет первую составляющую погрешности и исключает связанную с ней регулировку. Высокие требования к напряжению смещения нуля, согласующего повторителя напряжения не предъявляются, так как за повторителем включен второй разделительный конденсатор, который вместе с вторым электронным ключем выполняет функцию запоминающего устройства, а нормально разомкнутый второй электронный ключ— функцию восстановителя нулевой составляющей. Следовательно, введение второго разделительного конденсатора и второго электронного ключа исключает активный интегратор и третью и четвертую составляющие погрешности и связанную с ней регулировку. Вторая составляющая погрешности в пред-l лагаемом устройстве значительно уменьшается тем, что первый и второй электронный ключи работают в противофазе, а следовательно, их коммутационные помехи компенсируют друг друга.
На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.
Устройство регистрации сигналов фотоэлектронных умножителей содержит соединение последовательно предусилитель 1, разделительный конденсатор
2, повторитель 3 напряжения, разделительный конденсатор 4, выходной усилитель 5. Выход предусилителя через конденсатор 6 и частотозависимый элемент 7, соединенные между собой параллельно, соединен с инвертирующим входом предусилителя 1. Электронный ключ 8 первым выводом соединен с точкой соединения разделительного конденсатора 2 и повторителя 3, а вторым выводом — с нулевой шиной питания.
Электронный ключ 9 и резистор 10 первыми выводами соединены с точкой соединения разделительного конденсатора
4 выходного усилителя 5, а вторыми выводами — с нулевой шиной питания.
1 °
Управляющий вход электронного ключа
9 соединены с прямым входом одновибратора 11, инверсный выход которого соединен с входом элемента 12 задержки, выходом соединенного с управляющим входом электронного ключа 8.
Частотозависимый элемент 7 содержит последовательно соединенные резисторы 13, 14 и 15, причем первый вывод резистора 13 соединен с первым выводом частотозависимого элемента, а второй вывод резистора 15 - с вторым выводом частотозависимого элемента. Первые выводы конденсаторов 16
1374159 и 17 соединены соответственно с точками соединения резисторов 13, 14 и 14, 15, а вторые выводы — с нулевой шиной питания.
Инвертирующий вход предусилителя
1 соединен с входом 18 устройства, выход выходного усилителя 5 — с выходом 19 устройства, вход одновибратора 11 — с входом 20 управления уст10 ройства.
Устройство работает следующим образом. 15
До момента to электронный ключ 8 замкнут и на второй обкладке разделительного конденсатора 2 (вход повторителя 3. напряжения) поддерживается нулевой потенциал (U>). Электрон- 0 ный ключ 9 разомкнут и на второй обкладке разделительного конденсатора 4 (входе выходного усилителя) потенциал определяется произведением суммы токов утечки конденсатора 4, разомкнутого ключа 9, входного тока усилителя 5 на сопротивление резистора 10.
В момент времени to на управляющий вход 20 устройства поступает импульс
U ä отрицательной ТТЛ логики, опережающий вспьппку, регистрируемую фотоэлектронным умножителем.
Задержка между импульсом синхронизации и вспьппкой, регистрируемой фотоэлектронным умножителем, задается внешним устройством управления. Время задержки должно быть достаточным для того, чтобы к моменту прихода регистрируемого импульса в устройстве за- 40 кончились переходные процессы, связанные с коммутацией электронных ключей. Время задержки должно быть достаточно малым для того, чтобы с момента размыкания первого электронного 45 ключа до момента прихода регистрируемого импульса потенциал на входе повторителя практически не изменился.
Изменение потенциала на входе повторителя обусловлено зарядкой первого разделительного конденсатора токами утечки конденсатора, разомкнутого электронного ключа и входным током повторителя напряжения. При надлежащем выборе элементов, номинала конденсатора и времени задержки это изменение потенциала пренебрежимо мало.
Формула изобретения
1. Устройство регистрации сигналов фотоэлектронных умножителей, со. держащее предусилитель, входом соединенный с входной шиной, первый и второй разделительные конденсаторы, первый электронный ключ, выходной усилитель, выходом соединенный с выходной шиной, одновибратор, входом соединенный с шиной управления, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации и упрощения устройства, в него введены конденсатор, частотозависимый элемент, повторитель напряжения, второй электронный ключ, резистор и элемент задержки, причем конденсатор и частотозависимый элемент соединены между собой параллельно и подсоединены с одной стороны к входу предусилителя, а с другой — к выходу предусилителя, предусилитель, первый разделительный ° конденсатор, повторитель напряжения, второй разделительный конденсатор, выходной усилитель соединены последовательно, первые выводы первого и второго электронных ключей соединены соответственно с входом повторителя напряжения и с входом выходного усилителя, вторые выводы первого и второго электронных ключей соединены с нулевой шиной питания, первый и второй выводы резистора соединены соответственно, с входом выходного усилителя и нулевой шиной питания, управляющий вход второго электронного ключа соединен с прямым выходом одновибратора, инверсный выход одновибратора соединен с входом элемента задрежки, выходом соединенного с управлянпцим входом первого электронного ключа.
2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что частотозависимый элемент содержит первый, второй, третий резисторы, соединенные последовательно, и первый, второй конденсаторы, причем первый вывод первого резистора соединен с входом элемента, второй вывод третьего резистора соединен с выходом элемента, первые выводы первого и второго конденсаторов соединены соответственно с первой и второй точками соединения резисторов, а вторые выводы первого и второго конденсаторов соединены с нулевой шиной питания.
1374159 фие2
Составитель С.Сурничев
Редактор Н. Швыдкая Техред А.Кравчук
Корректор М.Максимишинец
Подписное
Заказ 571/42 Тираж 522
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4