Pierwszenstwo: 18j 1962 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 29.VI.1964 48351 KI 21 a1 36/22 MKP H 03 k S\2X) UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Karl Wolfgang Sureck, inz. Johannes Ho- ^ IB L10 T E K A ring, inz. Rolf Gartner Wlasciciel patentu: VEB Vakutronik Drezno, (Niemiecka Republika De- 1'^Ai Patenlowegc mokratyczna) !li'f ^**j*i fa Uklad polaczen analizatora wysokosci impulsów elektrycznych Wynalazek dotyczy ukladu polaczen analizatorów wysokosci impulsów o malym czasie martwym, na¬ dajacych sie specjalnie do pomiarów koincyden¬ cyjnych.Dla okreslania wysokosci impulsów, wzglednie rozkladu ich wysokosci, szczególnie przy pomia¬ rach w fizyce jadrowej, znane sa uklady, na przy¬ klad analizatory jednokanalowe, które wtedy i tyl¬ ko wtedy wysylaja sygnal wyjsciowy, gdy mierzona wysokosc impulsu jest wieksza, niz okreslone dolne napiecie zadzialania, lecz jednoczesnie mniejsza o tak zwana szerokosc kanalu od górnej granicy napiecia zadzialania.W tego rodzaju ukladach, impulsy wyjsciowe tak zwanego wzmacniacza linearnego doprowadza sie jednoczesnie do dwóch tzw. dyskryminatorów wysokosci impulsu, w iktórych stosuje sie np. znane uklady spustowe Szmitfa, a których napiecie za¬ dzialania mozna regulowac recznie lub automatycz¬ nie. Jezeli impuls na wejsciu tych dyskryminato¬ rów przekroczy napiecie zadzialania dolnego dys¬ kryminatora, to na jego wyjsciu powstanie im¬ puls, który jest doprowadzany do tzw. stopnia an- tykoincydencyjnego. Jezeli impuls wejsciowy jest mniejszy niz wyzsze napiecie zadzialania górnego dysikryminatora, to impuls Wyjsciowy dolnego dyskryminatora moze przejs6 ptzez stopien anty- 10 20 25 2 koincydencyjny, na 'którego wyjsciu moze byc od¬ bierany impuls wyjsciowy i doprowadzany np. do miernika gestosci impulsów lub licznika impulsów.Jezeli natomiast impuls wejsciowy przekroczy rów¬ niez wyzsze napiecie zadzialania górnego dyskry¬ minatora, to na wyjsciu górnego dyskryminatora, który jest polaczony z drugim wejsciem stopnia antykoincydencyjnego, pojawia sie impuls, który blokuje ten stopien tak, ze impuls wyjsciowy z dol¬ nego dyskryminatora nie moze przedostac sie przez stopien antykoincydencyjny.Ten znany uklad ma te wade, ze impuls wej¬ sciowy na skutek skonczonego czasu narastania, uzyskuje wartosc napiecia zadzialania górnego dys¬ kryminatora troche pózniej, niz wartosc napiecia zadzialania dolnego dyskryminatora, a wskutek te¬ go impuls wyjsciowy górnego dyskryminatora do¬ ciera do drugiego wejscia stopnia antykoincyden¬ cyjnego pózniej, niz impuls wyjsciowy dolnego dys¬ kryminatora. Innymi slowy, impuls wyjsciowy dol¬ nego dyskryminatora zdazy juz przebyc stopien antykoincydencyjny i jest zarejestrowany, zanim impuls blokujacy osiagnie stopien antykoincyden¬ cyjny i go zablokuje. Dla usuniecia tej wady sto¬ suje sie powszechnie magazynowanie informacji dyskryminatorów za pomoca jednookresowych mul- tiwibratcrów. Dla magazynowania informacji wla-48351 4 cza sie tip. multiwibratory jednookresowe miedzy dysfcryiminator i stopien antykoincydencyjny.Wspomniane multiwibratory uruchomiane sa przez impulsy wyjsciowe dyskryminatorów tak, ze po¬ wstaja impulsy wyjsciowe, których szerokosc za¬ lezy od czasu relaksacji multiwibratorów. Impuls wyjsciowy jednego multiwibratora wzglednie dys¬ kryminatora, jest doprowadzany bezposrednio do stopnia antykoincydencyjnego, a impuls wyjscio¬ wy drugiego multiwibratora, jest doprowadzany do specjalnego czlona ksztaltujacego, na którego wyj¬ sciu powstaje impuls zgodny z tylna krawedzia im¬ pulsu wyjsciowego, tego samego multiwibratora.Ten wlasnie impuls jest doprowadzany do pierw¬ szego wejscia stopnia antykoincydencyjnego. Ponie¬ waz czas wlasny relaksacji tego multiwibratora dobiera sie jako wiekszy, niz czas narastania im¬ pulsu wejsciowego, wiec mozna miec pewnosc, ze impuls pochodzacy od tylnej krawedzi impulsu wyjsciowego tego multiwibratora, do stopnia anty¬ koincydencyjnego dojdzie w kazdym wypadku pózniej, niz impuls blokujacy (Vetoimpuls) powsta¬ jacy przy przekroczeniu napiecia zadzialania gór¬ nego dyskryminatora, który to impuls blokujacy jest zwykle szerszy niz impuls tego multiwibratora.Poniewaz wlasny czas trwania relaksacji takich multiwibratorów podlega wahaniom, na skutek róznych powodów, wiec musi on byc dobrany tak duzy, ze poza minimalnymi czasami, uwarunkowa¬ nymi innym dzialaniem ukladu, musi istniec pew¬ ne zabezpieczenie przed tymi wahaniami.Dlatego tez znany uklad, poza stosunkowo skom¬ plikowanym wyrównaniem wymagajacym znacz¬ nego nakladu srodków pomiarowych, posiada po¬ wazna wade, wynikajaca ze stosunkowo dlugiego czasu martwego. Czas ten sklada sie z czasu trwa¬ nia relaksacji wlasnej multiwibratora i z czasu na¬ rastania, przy czym w czasie martwym uklad nie jest w stanie analizowac dokladnie impulsy wyjscio¬ we lub czyni to tylko w ograniczony sposób. Dla- teog tez zastosowanie tego znanego ukladu ogranicza sie do pomiarów ze stosunkowo malymi wartoscia¬ mi srednimi czestotliwosci impulsów. Poza tym, przesuniecie w czasie impulsu wyjsciowego tego urzadzenia wzgledem impulsu wejsciowego, jest uwarunkowane przez skonczony czas narastania impulsu wejsciowego, od którego wysokosci i wa¬ han czasowych zalezy czas relaksacji wlasnej mul¬ tiwibratora jednookresowego tak, ze uklady tego rodzaju, nie nadaja sie np. dla pomiarów koincyden¬ cyjnych.Zadaniem niniejszego wynalazku jest usuniecie tych wad. W ukladzie polaczen wedlug wynalazku osiaga sie to w ten sposób, -ze dyskryminator o niz¬ szym napieciu zadzialania, przy przekroczeniu tego napiecia przez impuls wejsciowy, wspólny dla obu dyskryminatorów, powoduje przejscie znanego prze¬ rzutnika dwustanowego, z polozenia spoczynkowe¬ go w drugie ustalone polozenie, a przerzutnik ten otwiera znany uklad t.zw. bramke dla impulsu ro¬ boczego pochodzacego w szczególnosci od wartosci szczytowej impulsu wejsciowego, natomiast drugi dyskryminator o wyzszym napieciu zadzialania, przy przekroczeniu tego napiecia przez impuls wej*< sciowy, powoduje wsteczna relaksacje stopnia re¬ laksacyjnego przed dotarciem impulsu roboczego do bramki i w ten sposób ja blokuje, przy czym po przejsciu impulsu roboczego przez otwarta bramke, przychodzacy zaraz po nim impuls pomocniczy wy- 5 woluje relaksacje wsteczna.Wynalazek zostanie blizej wyjasniony na podsta¬ wie ukladów blokowych uwidocznionych na rysun¬ kach. iNa fig. 1 jest przedstawiony ogólny uklad bioko- 10 wy ukladu wedlug wynalazku, na fig. 2 13 specjal¬ ne przyklady wykonania ukladu wedlug fig. 1, a na fig. 4 jest przedstawione schematycznie polozenie na osi czasu impulsów wymienionych w przykladzie wedlug fig. 3. 15 '" Wedlug ukladu uwidocznionego na fig, 1, impuls wejsciowy 1 przechodzi przez znane dyskrymina- tory 2 wzglednie 3 i jako impuls wyjsciowy 4, wzglednie 5 dociera do znanego przerzutnifca dwu¬ stanowego 6. Wyjscie 7 tego przerzutnika 6 jest tak 20 polaczone z tak zwana bramka 8, ze* w polozeniu spoczynkowym przerzutnika 6 bramka 8 jest za¬ blokowana tak, ze impuls roboczy 9 pochodzacy od impulsu wejsciowego 1 i przychodzacy na wejscie bramki 8, nie jest przepuszczany do wyjscia 10. Je- 25 zeli impuls wejsciowy 1 przekroczy napiecie zadzia¬ lania Ui (fig. 4) dolnego dyskryminatora 2, to im¬ puls powstajacy na jego wyjsciu 4 przerzuca prze¬ rzutnik 6 w dcugie ustalone polozenie, przez co zo¬ staje otwarta bramka 8 tak, ze impuls roboczy 9 10 moze przejsc. Gdy 'jednak impuls wejsciowy 1 prze¬ kroczy równiez napiecie zadzialania U* (fig. 4) gór¬ nego dyskryminatora 3, to jego impuls wyjsciowy 5 przerzuca wedlug wynalazku ponownie przerzutnik w polozenie spoczynkowe zanim jeszcze impuls ro- 35 boczy 9 dotrze do wejscia bramki. W wypadku, gdy impuls wejsciowy 1 jest wiekszy niz napiecie zadzia¬ lania Ui (fig. 4) dolnego dyskryminatora 2, jednakze nie przekracza napiecia zadzialania U2 (fig. 4) gór¬ nego dyskryminatora 3, przerzutnik 6 zostaje prze- 40 rzucony przez impuls wyjsciowy 4 dolnego dyskry¬ minatora 2, w sposób ustalony wyzej, w drugie 'ustalone polozenie i pozostaje w tym polozeniu tak dlugo, az impuls pomocniczy uzyskany w odpowied¬ ni sposób i opózniony wzgledem impulsu wejscio- 45 wego 1 przerzuci go ponownie w polozenie spoczyn¬ kowe, po tym, j*dy impuls roboczy 9 przeszedl przez bramke.Na. fig. 2 jest przedstawiony blokowy uklad pola¬ czen innego przykladu wykonania ukladu wedlug wynalazku. Impulsy wyjsciowe 4 wzglednie 5 dy¬ skryminatorów 2 wzglednie 3 przed doprowadze¬ niem ich do stopnia relaksacyjnego 6 o dwóch po¬ lozeniach równowagi, sa formowane w ukladach 12 wzglednie 13 na przyklad przez rózniczkowanie lub ograniczenie. Jako impulsy robocze 9 sluza na przy¬ klad impulsy wyjsciowe 1 przechodzace przez czlon opózniajacy 14 i w nim ksztaltowane tak, ze impuls wyjsciowy.JO ma stale przesuniecie w czasie wzgle¬ dem impulsu wejsciowego i dlatego nadaje sie dla celów koincydencji. Poniewaz górny dyskrymina¬ tor 3 zaczyna dzialac najpózniej przy wartosci szczytowej Us (fig. 4) impulsu wejsciowego I, wiec czas opóznienia czlonu opózniajacego 14 jest troche wiekszy, niz czas narastania impulsu wejsciowego 1, aby zapewnic osiagniecie przez impuls wejsciowy5 48351 6 jego wartosci szczytowej, a tym samym zapewnic dotarcie impulsu roboczego 9 do bramki 8 dopiero po ewentualnym nadejsciu impulsu 15 powoduja¬ cego powrót przerzutnika 6 do polozenia pierwot¬ nego, (kitóry to impuls zwany jelst dalej impulsem przeskoku powrotnego i jest wysylany z górnego dysikryminatora. Gdy impuls wejsciowy 1 nie prze¬ kroczy napiecie zadzialania Vi (fig. 4) górnego dy- skryminatora 3, to nie wysyla on do przerzutnika 6 zadnego impulsu przeskoku powrotnego 15, a prze¬ skok ten wyzwala impuls pomocniczy 11, który przez czlon opózniajacy 17 jest minimalnie opóz¬ niony wzgledem impulsu roboczego 9.Na fig. 3 jest przedstawiony blokowy uklad po¬ laczen innego przykladu wykonania. Tutaj impuls roboczy 9 jest uzyskiwany z wartosci szczytowej Us (fig. 4) impulsu wejsciowego 1, przy czyni nastepuje to w ukladzie ksztaltujacym 18, np. przez róznicz¬ kowanie. Impuls pomocniczy 11 otrzymuje sie z drugiego stopnia ksztaltujacego 19, który moze skladac sie np. z czlonu rózniczkujacego lub z tlu¬ mionego obwodu drgajacego, przy czym impuls po¬ mocniczy 11, który otrzymuje sie z tylnej krawedzi wyjsciowego impulsu 20 bramki 8 nastepuje auto¬ matycznie po impulsie roboczym 9, a po odsprze- zeniu przez diody, moze byc doprowadzony do prze¬ rzutnika 6. Dla lepszego zrozumienia przykladu we¬ dlug fig. 3 na fig. 4 jest uwidocznione polozenie na osi czasu wspomnianych impulsów.Dla powiekszenia dokladnosci pomiaru przed ukladami wedlug fig. 1, 2 i 3 wlacza sie czesto do¬ datkowe uklady np. tak zwane wzmacniacze okien¬ kowe. Impuls roboczy 9 i impuls pomocniczy 11 moga byc uzyskiwane przy tym zarówno z mierzo¬ nego impulsu wejsciowego takiego wzmacniacza jak i z impulsu wejsciowego 1 dyskryminatorów 2 i 3. PL