SU1443150A1 - Устройство фиксации временных положений сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использова- . но в экспериментальной физике дл  прецизионного измерени  временных положений флуктуирующих сигналов. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит диcкpи fинaтop 5 нижнего уровн , элемент 6 задержки, дискриминатор 4 верхнего уровн , генератор 8 тока зар да, генератор 7 тока разр да , накопительный конденсатор 9 и формирователь 10 импульсов. Введение элемента 12 задержки, преобразовател  11 врем  - амплитуда, порогового элемента 13, разделительного конденсатора 14, диода 15 и управл емого селектора-формировател  16 импульсов позвол ет повысить точность измерени  временных положений сигналов при наличии случайных помех в услови х существенных флуктуации амплитуды и длительности фронта нарастани  фиксируемых сигН алрв, 4 ил. В (Л

Description

1U

Изобретение относитс  к импульсно технике и может быть использовано в экспериментальной физике дл  прецизионного измерени  временных положений сигналов.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости за счет исключени  срабатывани  устройства при наличии случайных помех, за счет увеличени  крутизны участка рабочей характеристики формируемого на накопительном конденсаторе.

На фиг.1 представлена функциональ

через разделительный конденсатор 14 - с второй входной клеммой 2 устройства и с анодом диода 15, катод которого соединен с общей шиной устройства , выход второго элемента 12 задержки соединен с вторым входом порогового элемента 13 второй выход которого соединен с первым входом управл емого селектора - формировател  16 импульсов, первый выход которого соединен с второй выходной клеммой 18 устройства, треть  входна  клемма 3 которого соединена с вторым входом

на  схема устройства фиксации времен- |5 управл емого селектора - формирова30

ных положений сигналов; на фиг, 2 - временна  диаграмма работы устройства; на фиг. 3 - зависимость момента по влени  сигнала на первом tg и втором t выходах устройства от измене- 20 НИН параметров входных импульсов; на фиг. 4 - принципиальна  схема порогового элемента.

Устройство содержит первую 1, вторую 2, третью 3 входные клеммы, диск-25 риминатор 4 верхнего уровн , дискриминатор 5 нижнего уровн , первый элемент 6 задержки, генератор 7 тока разр да, генератор 8 тока зар да, накопительный конденсатор 9, формирователь 10 импульсов, преобразователь 11 врем  - амплитуда, второй элемент 12 „задержки, пороговый элемент 13, разделительный конденсатор 14, диод 15, управл емый селектор - формирователь 16 импульсов, первую 17 и вторую 18 выходные клеммы.

Перва  входна  клемма 1 устройства соединена с входом дискриминатора 4 верхнего уровн  и входом дискриминатора 5 нижнего уровн , выход которого соединен с первым входом генератора В тока зар да, с первым входом преобразовател  11 врем  - амплитуда и через первый элемент 6 задержки с гервым входом генератора 7 тока разр да , выход которого объединен с выходом генератора 8 тока зар да и соединен с входом формировател  10 импульсов и с первым выводом накопительного конденсатора 9, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства , выход формировател  10 импульсов соединен с первой выходной Клеммой 17 устройства, с вторым входом -тенератора 8 тока зар да и с пер- вым входом порогового элемента 13, первый- выход которого соединен с входом второго элемента 12 задержки и

35

40

45

тел : 16 импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом порогового элемента 13, выход дискрими натора 4 верхнего уровн  соединен с вторым входом генератора 7 тока разр да и с вторым входом преобразовате л  -11 врем  - амплитуда, выход которого соединен с анодом диода 15.

На фиг. 2 обозначено: эпюра 19 входного сигнала устройства; эпюра 20 выходного сигнала дискриминатора 5; эпюра 21 выходного сигнала дискри минатора 4; эпюра 22 выходного сигнала элемента 6 задержки; эпюра 23 сигнала на накопительном конденсаторе 9; эпюра 24 выходного сигнала генератора 7; эпюра 25 выходного сигна ла формировател  10; эпюра 26 выходного сигнала порогового элемента 13; эпюра 27 выходного сигнала управл емого селектора формировател  16;эпю- ра 28 выходного сигнала устройства (выход 18),

Пороговый элемент 13 содержит пер вый 29, второй 30, третий 31, четвер тый 32, п тый 33, шестой 34, седьмой 35, восьмой 36, дев тый 37, дес  тый 38, одинадцатьй 39, двенадцатый 40 резисторы, первый 41 и второй 42 конденсаторы, индуктивность 43, диод 44, первый 45, второй 46, третий 47, четвертый 48 транзисторы, первую 49, вторую 50 и третью 51 входные клеммы, первзпо 52 и вторз то 53 выход1й)1е клеммы,

Перва  49, втора  50 и треть  51 входные клеммы порогового элемента 13 объединены и соединены через конденсатор 41 с первым выводом резисто ра 33 и с анодом диода 44, катод которого соединен с общей шиной устрой ства, второй вывод резистора 33 соединен с базой транзистора 45, коллек тор которого соединен с базой тран0

0

5

5

0

5

тел : 16 импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом порогового элемента 13, выход дискрими- натора 4 верхнего уровн  соединен с вторым входом генератора 7 тока разр да и с вторым входом преобразовател  -11 врем  - амплитуда, выход которого соединен с анодом диода 15.

На фиг. 2 обозначено: эпюра 19 входного сигнала устройства; эпюра 20 выходного сигнала дискриминатора 5; эпюра 21 выходного сигнала дискриминатора 4; эпюра 22 выходного сигнала элемента 6 задержки; эпюра 23 сигнала на накопительном конденсаторе 9; эпюра 24 выходного сигнала генератора 7; эпюра 25 выходного сигнала формировател  10; эпюра 26 выходного сигнала порогового элемента 13; эпюра 27 выходного сигнала управл емого селектора формировател  16;эпю- ра 28 выходного сигнала устройства (выход 18),

Пороговый элемент 13 содержит первый 29, второй 30, третий 31, четвертый 32, п тый 33, шестой 34, седьмой 35, восьмой 36, дев тый 37, дес тый 38, одинадцатьй 39, двенадцатый 40 резисторы, первый 41 и второй 42 конденсаторы, индуктивность 43, диод 44, первый 45, второй 46, третий 47, четвертый 48 транзисторы, первую 49, вторую 50 и третью 51 входные клеммы, первзпо 52 и вторз то 53 выход1й)1е клеммы,

Перва  49, втора  50 и треть  51 входные клеммы порогового элемента 13 объединены и соединены через конденсатор 41 с первым выводом резистора 33 и с анодом диода 44, катод которого соединен с общей шиной устройства , второй вывод резистора 33 соединен с базой транзистора 45, коллектор которого соединен с базой тран 14

зистора 46, коллектор которого соединен с первым выводом резистора 36 и через резистор 37 с базой транзис тора 47, эмиттер которого через конденсатор 42 соединен с второй выходной клеммой 53 порогового элемента 13, второй вывод резистора 36 соединен с базой транзистора 48, эмиттер которого соединен с выходной клеммой 52 порогового элемента 13, транзисторы 45,47 и 48 п-р-п, транзистор 46 р-п-р типа.

Устройство работает следующим образом .

Входной сигнал поступает на входы дискриминатора 5 нижнего уровн  и дискриминатора 4 верхнего уровн  с порогами срабатывани  U, и U соответственно . При достижении входным импульсом указанных пороговых уровней на выходах данных элементов вырабатываютс  сигналы стандартной формы (фиг, 2, э пюры 19-21) в моменты времени t , и t. По сигналу с выхода дискриминатора 5 нижнего уровн  начинаетс  зар д накопительного конденсатора 9 током Ii.reHepaTOpa 8 тока зар да до момента включени  выходным импульсом дискриминатора 4 верхнего уровн  генератора 7 тока разр да.

С этого момента зар д накопитель- .ного конденсатора 9 осуществл етс  током, значение которого определ етс  разностью токов генератора 8 тока зар да и генератора 7 тока разр да li.-Ip (фиг62, эпюра 23). Данна  процедура продолжаетс  до выключени  тенератора 7 тока разр да задержанным на врем  б) сигналом с входа диск- риминатора 5 нижнего уровн . Величина Z, задаетс  элементом.6 задержки.С момента времени t. + , скорость зар да накопительного конденсатора 9 вновь определ етс  током 1л до мо- мента tg (, эпюра 23) достижени  напр жением на накопительном конденсаторе 9 уровн  срабатывани  U формировател  10 импульсов. Последний в указанный момент t, вьфабаты- вает сигнал, фиксирующий в первом приближении положение входного импульса на временной оси (фиг.2, эпюра 25), приводит в исходное состо ние генератор 8 тока зар да и, кро- ме того, запускает пороговый элемент 13. С выхода последнего сигнал разветвл етс  и поступает на вход управл емого селектора - формировател  16

50

импульсоп и через элемент 12 задержки поступает на второй вход порогового элемента 13, вновь запуска  последний .

Формируема  таким образом последовательность импульсов на выходе порогового элемента прекращаетс  по отрицательному сигналу с выхода управл емого селектора - формировател  16 импульсов (фиг.2, эпюра 27), который вырабатываетс  одновременно с выходным сигналом устройства и подаетс  на третий вход упом нутого порогового элемента 13. Период рециркул ции формируемой серии (фиг.2, эпюра 26) определ етс  величиной элемента 12 задержки Jiji , а также суммарной емкостью интегрирующей цепочки;. разделительный конденсатор 14, диод 15, Величина емкости диода 15 определ етс  значени ми исходного смещени  Е и выходного напр жени  преобразовател  11 врем  - амплитуда, с помощью которого анализируетс  величина крутизны регистрируемых сигналов. Значение задержки Л, «.вносимое интегрирующей цепочкой, следующее:

д, К(Е - ы-и),

где К - посто нна  величина, завис ща  от типа диода; с - коэффициент передачи преобразовател  11 врем  - амплитуда;

и - значение напр жени  на входе преобразовател  11 врем  - амплитуда. До момента по влени  сигнала на втором выходе устройства t можно записать :

+ nA, +п€ ,

где п - число рециркул ции.

Анализ экспериментальных зависимостей t, t(j, nu.I (фиг.З) позвол ет сделать вывод, что существует такое п, при котором сумма t + пд, (t, так как п j const) практически не зависит от изменений амплитуды (а) и длительности фронта нарастани  { (f входных сигналов,поскольку при убывании to ПU , возрастает по такому же закону.

В предлагаемом устройстве уже на первом этапе фиксации временных положений сигналов обеспечиваетс  по вышение помехоустойчивости устройства , при наличии случайных помех аа

©ие.

z

А t

//f  г

X

Шиг.

052

0 55

Claims (1)

1. Форму л-а изобретения первая входная клемма устройства соединена с входом дискриминатора нижнего уровня, выход которого соединен с первым входом преобразователя время - амплитуда и через первый эле мент задержки с первым входом генератора тока разряда, второй вход котоУстройство фиксации временных положений сигналов, содержащее дискриминатор верхнего уровня, вход которого соединен с первой входной клеммой устройства, первый элемент задержки, дискриминатор нижнего уровня, вход которого соединен с первым входом генератора тока заряда, выход которого соединен с выходом генератора тока разряда, с входом формирователя импульсов и с первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, выход формирователя импульсов соединен с первой выходной клеммой устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения ; помехоустойчивости, в него дополнительно введены второй элемент задержки, преобразователь время - амплитуда, пороговый элемент, разделительный конденсатор, диод, управляемый селектор - формирователь импульсов, вторая, третья входные и вторая выходная клеммы устройства, причем рого соединен с выходом дискримина10 тора верхнего уровня и с вторым входом преобразователя время - амплитуда, выход которого соединен с второй входной клеммой устройства и с анодом диода, катод которого соединен

   15 с общей шиной устройства, выход формирователя импульсов соединен с вто- рым входом генератора тока заряда и с первым входом порогового элемента, первый выход которого соединен с вхо2о дом второго элемента задержки и через разделительный конденсатор с ано дом диода, выход -второго элемента задержки соединен с вторым входом порогового элемента, второй выход 25 которого соединен с первым входом управляемого селектора - формирователя импульсов, первый выход которого соединен с второй выходной клеммой устройства, третья входная кпем30 ма которого соединена с вторым входом управляемого селектора - формирователя импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом ’порогового элемента.

   (ригА