SU739730A1 - Устройство амплитудного отбора импульсов - Google Patents

Description

I

Предлагаемое малоканальное устройство амплитудного отбора импульсов предназначено дл  использовани  в радиотехнических установках различного назначени , в частности в приборах  дерной спектрометрии.

Известно устройство амплитудного отбора импульсов, содержащее зар дное устройство конденсатора пам ти, пороговый каскад, каскад выделени  интервала измерени , генератор импульсов, каскад выделени  импульса - конца измерени , разр дный ключ и адресное устройство

1.

Однако устройство имеет недостаточную точность измерени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет сокращени  просчетов измер емых импульсов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство амплитудного отбора импульсов , содержащее зар дное устройство конденсатора пам ти, пороговый каскад , Каскад выделени  интервала измеренн , генератор импульсов, каскад выделени  импульсов конца измерени , разр дный ключ и адресное устройство, введены управл емый делитель напр жени  и управл ющее устройство, причем выход разр дного; устройства toeдинеи со входом управл емого делител  напр жени , выход которого соединен со входом порогового каскада соединенного выходом с первым входом каскада выделегш  игегер10 вала измерени , с блокирующим входом каскада выделени  импульса конца измерени  и с информационным входом управл ющего устройства, выход каскада выделени  интервала измерени  соединен

15 со входом генератора импульсов, выход которого соединен с тактирующим дом управл ющего устройства и со входом каскада выделени  импульса конца измерени , вьосоды управл ющего устройст20 ва соединены со входами управлени  управл емого делител  напр жени , со вторь1м входом каскада выделени  интервала измерени  и декодируюпцгми входами апресного устройства, каскааа выделени  импульса конца измерени  - со входом адресного устройства и через раэ р дный ключ с конденсатором пам ти зар дного устройства. - --, .. . f . На фиг. 1 представлена блок-схема .трехканального-со смежными зонами устройства амплитудного отбора импулйсов . (В общем случае число каналов, как и положение зон отбора могут быть произвольными ); на фиг, 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Устройство амплитудного отбора содержит зар дное устройство 1 с конденсатором п ам ти, управл емый делитель 2 напр жени , содержащий ступенчатый делитель 3 напр жени  с п тью ключами 4-8 управлени , пороговый каскад 9, каскад 10 выделени  интервала измерени ,, генератор 11 импульсов, каскад 12 выделени  импульса конца измерени , управл ющее устройство 13, содержащее п ть управл ющих триггеров 14-18, адресное устройство 19 и разр  ный ключ 20. Выход зар дного устройст ва 1 соединен со входом ступенчатого делител  3 напр жени , кажда  ступень которого соединена с соответствующим ключом 4-8 управлени . Выход управл емого делител  2 напр жени  соединен со входом порогового каскада 9. Выход порогового каскада 9 соединен с одним из входов каскада 10 выделени  интервала измерени , с блокирующим входом каскада 12 выделени  импульса конца и мерени  и с информационным входом пер вого триггера 14 управлени  управл ющего устройства 13. Выход каскада 10 выделени  интервала измерени  соединен со входом генератора 11 импульсов , выход генератора соединен со вторым входом каскада 12 выделёнйй И пульса конца измерени  и с тактирующим входами всех триггеров 14-18 управл ю щего устройства 13, которое может быт вьтолнено в виде р да реле, замен ющих триггеры 14-18 или других элементов . Выход каскада 12 выделени  импул JCU конца измерени  соединен со входом адресного устройства 19 и через разр дный ключ 20 с зар дным устройством 1. Выходы триггеров 14-18 управл ющего устройства 13 соединены со входами соответствующих ключей 4-8 .; управлени  управл емого делител  2 и с декодирующими входами апресного устройства 19. На фиг. 2 дл  пo cнe ш  работь устройства показаны формы сигналов на выходах блоков, цифры обозначени  строк соответствуют номерам блоков фиг, 1. Выходной импульс с амплитудой А, соответствует второй зоне отбора, а импульс с амплитудой А превышает верхнюю границу диапазона отбора. . Устройство работает следующим образом . Измер емый импульс поступает ра вход зар  дного устройства 1, конденсатор пам ти которого зар жаетс  до напр жени , пропорционального амплитуде импульса и держит этот зар д до окончани  интервала измерени . Это напр жение с конденсатора пам ти через управл емый делитель 2 напр жени  запускает пороговый каскад 9, имеющий уровень срабатывани  несколько ниже нижней границы диапазона отбора. Импульс единичной амплитуды, вырабатываемой пороговым каскадом, поступает на кас-. кад 10 выделени  интервала измерени , представл ющий собой двухвходовую логическую схему типа ИЛИ, на информационный вход первого триггера 14 управл ющего -устройства 13 и на блокирующий вход каскада 12 выделени  импульса конца измерени . Импульс интервала измерени , вырабатываемый каскадом 10, запускает генератор 11 импульсов. Генератор 11 вырабатывает серию тактовых импульсовопределенной частоты. Эти импульсы поступают на второй вход каскада 12 выделени  импульса конца измерени  и на тактирующие входы всех триггеров управл ющего устройства 13. При этом триггеры соещинены между собой так, что они запус|каютс  тактовыми импульсами поочередно: первым импульсом первый триггер, вторым - второй и т.д., и остаютс  в этом состо нии до конца интервала измерени ,. С первого тригг ера 14 управл ющего-устройства 13 напр жение подаетс  на второй вход логической схемы 1А выделени  интервала измерени , благодар  чему интервал измерени , а значит и работа генератора 11 продолжаютс  до момента возврата триггера в исходное состо ние. .С каждого триггера управл ющего устройства 13 напр жени  подаютс  на входы управлени  соответствующих ключей 4-8 управл емого делител  2 напр жени  и поочередно вклкэчают их. Ключи по мере включени  поочередно щшунтируют соответствующие ступени делител  3 напр жени  (начина  573 с нижней). Таким образом, каждый тактовый импульс все более и более уменьшает коэффициент передачи делител  3, в результате чего на выходе последнего образуетс  импульс ступенчатого напр жени . При этом делитель 3 напр жени  рассчитан так, что кажда  ступень импуль са соответствует одной из границвьйранных зон амплитудного отбора, начина  с нижней границы. Максимальное количество ступеней импульса напр жени  (дл . амплитуд, превыщающих верхнюю границу диапазона отбора) равно суммарному коли честву границ отбора +1. Такое ступенчатое преобразование амплитуды измер емого импульса продолжаетс  до мЬментд отпускани  порогового каскада 9, Благодар  такому преобразователю амплитуды импульса, к этому моменту она оказы ваетс  зфсодированной состо ни ми триггера управл ющего устройства 13. Так дл  устройства амплитудного отбора со смежными зонами амплитуды первой (низшей ) зоны отбора закодированы единичным уровнем второго триггера 15 и нулевым- третьего триггера 16, амплитуды импульсов второй зоны - единичным уро&нем третьего триггера 16 и нулевым четвертого триггера 17 и т.д. Коды амплитуды могут быть и иными, например дл  устройств с разнесенными зонами отбора. В результате отпускани  порогового каскада 9 исчезает напр жение блокировки на каскаде 12 и следуюишй за этим моментом .тактовый импульс генератора 11 выдел етс  в каскаде 12 ,в качестве импульса конца измерени . Этот импульс подаетс  на первые входы трехвходовых элементов логического отбора : (типа И) адресного устройства 19. На другие входы этих элементов попарно (в соответствии с кодами амплитуд) пода ютс  напр жени  триггеров управл ющего устройства 13. Если уровни этих напр жений в момент действи  импульса конца измерени  соответствуют коду одной из зон отбора, то этот .импульс проходит через одну из схем логического отбора на выход соответствующего канала адресного устройства 19. Так осуществл етс  декодирование амплитуды входного импульса . Одновременно импульс конца измерени  с каскада 12 через разр дное устройство 20 разр жает конденсатор пам ти устройства 1 до исходного состо  ни . Тактовый импульс генератора 11 следующий за моментом отпускани  порогового каскада 9, своим задним фронтом 0 возвращает все запущенные триггеры в исходное состо ние. Введерие управл емого делител  напр жени  с управл ющим устройством в амплитудный преобразователь устройства амцлитудного отбора выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, отпадает необходимость в строгом соблк дении высокой линейности, равномерности или какого-то иного закона амплитудного преобразовани . Преобра зование может осуществл тьс  сколь угодно неравномерно, в соответствии с выбранным соотношением границ зон амплитудного отбора. Это позвол ет исключить специальные,приемы и устройства линеаризации или поддержани  иного закона амплитудного преобразовани . Наиболее важным примуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным  вл етс  значительное сокращение времени единичного .измерени  амплитуды при использовании в обоих устройствах, идентичного (по скорости действи ) оборудовани , что ведёт к значительному сокраи1ению просчетов измер емых импульсов . Это преимущество особо ощутимо в малоканальных , устройствах амплитудного отбора и тем заметнее, чем шире амплитудный диапазон отбора и чем выше необходима точность установки границ зон отбора. В предлагаемом устройстве максимальна  длительность преобразовани  не зависит от двух последцих условий (от диапазона и точности установки границ), а определ етс  лишь количеством границ амплитудного отбора и быстродействием примен емого оборудовани . Так в трехкана льном устройстве амплитудного отбора импульсов со смежными зонами, имеющем четыре rpainfцы отбора} необходимо иметь максимум п ть ступеней преобразовани  амплитуды или шесть периодов генератора импульсов ( шестой дл  выделени  импульса конца измерени ). И тогда при частоте генератора МГц максимальна  длительность измерени  составит 2 мкс (средн   длительность измерени  f 1 мкс). В известном при диапазоне амплитуд « относительно невысокой точности установки границ отбора, равной ДА 0,05 А,. необходимое количество уровней квантовани  (ступеней преобразовани ) составит - a«fcAQQinci80 и тогда при той же частоте генератора f 3 МГц максималь на  длительность измерени  составит 7 ио 60 МКС (средн   длитель 30 мкс). Таким образом, даже ность 30 мкс). Таким образом, даже при сравштельно невысоких параметрах амплитудного отбора предлагаемое устройство дает 30-кратный выигрыш во времени измерени  амплитуды импульса, .При средней частоте входных импульсов П рарной, например 1000 имп/с, дол  просчитанных импульсов дл  предлагаемого устройства (,01) и дл  известного (,3) составл ет соответственно 1%, 23%. Таким образом и в резуль татах измерений оказываетс  существенный выигрыш. Кроме того, в известном. требуетс  довольно сложное адресное устройство , содержащее счетчик тактовых импульсов с емкостью счета дл  данного примера до. 180, дешифратор .счетчика и три многовходовых (по количеству объедин емых каналов дешифратора в каждой группе) усфойства логического отбора, а предлагаемое устройство при способе кодировани  амплитуды имеет предельно простое адресное устройство, содержащее в данном примере всего три трехвходовых логических элемента типа И. Нар ду с указанными преимуществами предлагаемое устройство, бл а оцар  применению одного порогового каскада, сохран ет и основное достоинство прототипа - хороши возможности дл  достижени  высокой ста бильности параметров амплитудного отбора . формула изобретени  Устройство амплитудного отбора им- . пульсов, содержащее зар дное устройство конденсатора пам ти, пороговый каскад, каскад выделени  интервала измерени , ге нератор импульсов каскадвыделени  им0 пульса конца измерени , разр дный ключ и адресное устройство, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет сокращени  просчетов измер емых импульсов, в него введены ; управл емый делитель напр жени  и управл ющее устройство, причем выход зар дного устройства соединен со входом управл емого делител  напр жени , выход которого соединен со входом порогового каскада, соединенного выходом с первым входом каскада выделени  интервала измерени , с блокирующим входом каскада выделени  импульса конца измеР ни  и с информационным входом управл ющего устройства, выход каскада выделени  интервала измерени  соединен со входом генератора импульсов, выход которого соединен с тактирующим входом управл ющего устройства и со входом каскада выделени  импульса конца измерени , выходы управл ющего устройства соединены со входами управлени  управл емого делител  напр жени , со вторым входом каскада выделени  интервала измерени  и декодирующими входами адресного устройства, выход каскада выделени  импульса конца измерени  - со входом адресного устройства и через разр дный ключ с конденсатором пам ти заридного .устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Матвеев В, В. и Хазайов Б, И. Приборы дл  измерени  полизирующих излучений,М.,Атомиздат, 1972, с, 476, рис. 19..1 (прототип).

- - - --Jlf.

fjf

л f .

.1.

739730

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство амплитудного отбора им- . пульсов, содержащее зарядное устройство конденсатора памяти, пороговый каскад, каскад выделения интервала измерения, генератор импульсов, каскад выделения им пульса конца измерения, разрядный ключ и адресное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет сокращения просчетов измеряемых импульсов, в него введены ; управляемый делитель напряжения и управляющее устройство, причем выход зарядного устройства соединен со входом управляемого делителя напряжения, выход которого соединен со входом порогового каскада, соединенного выходом с первым входом каскада выделения интервала измерения, с блокирующим входом каскада выделения импульса конца измерения и с информационным входом управляющего устройства, выход каскада выделения интервала измерения соединен со входом генератора импульсов, выход которого соединен с тактирующим входом ' j управляющего устройства и со входом каскада выделения импульса конца измерения, выходы управляющего устройства соединены со входами управления управляемого делителя напряжения, со вторым входом каскада выделения интервала измерения и декодирующими входами адресного устройства, выход каскада выделения импульса конца измерения - со входом адресного устройства и через разрядный ключ с конденсатором памяти зарядного устройства.