Преобразователь импульсов для питания фотоэлектронных умножителей

-щфф т 80 и: 7 .: А01 н Оз К 5 У ЯВВУОФФЬЮ имияС 05 Е Ю ФПЙМЮФеюВФВ и ОМЪЗ ОПИСА ЕТЕН Е ИЗОБ СЭЮЕЛЬФТ(53) 621.373(068.6) . аналоговый коммутатор, последователь- "(56) 1. Бобров С.В,:и .др. Система но соединенные запоминающие емкости стабиЛйзации.черенковскогО радиаци- . и истоковые повторители, включенные .онною сиектромЕтра. Препринт ИТЭФ, после .аналогового коймутатора, схему 9:.5 Х .И, .1980.- . .. . : синхронизаМФ 9, вход которой соединен2. Эо 1 одпа . еФ аХ, З,А, йещаФе 1 у с контроллером управлении, а .выходысопФхоХЪег МуЬ Мо 1 йаде вцрр 1 у вуайеа . с цифровой памятью и аналоговым йод юц 1 ОюЫе апб йсЫВ с)тааЬехв- коммутатором, о т л и ч а ю щ и й- йцсИ Хпвйг. аль. ИеИ., 178(1980), . с я тем, что, с целью-расшйрения функ-. 587 (прототип), ."., циокальных возможностей путем увели(54)(7) ПРЕОБРАЗОВАВЕЛЬ ИИПУДЪСОВ, чения числа каналов питания,упро- в Д ЙИУАКЙЯ 4 ЮТОЗЯЕКФРОННЦХ.УИНОЖИ- . щения конструкции и повышения быст. - ТЕЛЕК, содержащий первичный источник,: родействин, в него дополнительно вве. Ж . соедийеиинй с преобразователямй на- . ден контроллер системы, подключенный пряженмя,. по 4 клиееиньвщ соответствен- к контрлллеру управления.Изобретение относится к электронной технике, в частности к многоканальным автоматизированным системампитания фотоэлектронных умножителей(ФЭУ),Известны системы питания ФЭУ с 5использованием регулирующих элементов в цепи высокого напряжения, Такие системы содержат реэистивные делители, коэффициент деления которыхизменяется или электромеханическим 19способом, или шунтированием каждогоиз резисторов транзисторами, работающими в ключевом режиме. Вместо резистивных делителей можно использовать высоковольтный регулирующий 5транзистор 1 3.Общими недостатками таких системявляются их низкая надежность, особенно в моногоканальных системахвследствие использования регулирующих элементов в высоковольтной цепи,и низкое быстродействие.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсясистема, содержащая несколько крейтов КАМАК, в каждом из которыхразмещается 16 преобразователей низкого напряжения в высокое, блокдистанционного управления и блокмногоканального преобразования. Блокдистанционного управления включаетв себя схему преобразования кода,контроллер управления, цифровую память и схему синхронизации, Блокимногоканального преЬбраэования содержит цифро-аналоговый преобраэователь и аналоговый коммутатор. Блокдистанционного управления преобразует поступающие в него последовательные коды величины напряжения каждого из каналов в параллельный код и 4 Опроизводит запись преобразованногокода в цифровую память. Затем такто"вый счетчик начинает выполнять циклическое считывание с частотой 3 кГц.записанной информации, которая по- д 5очередно передается в блок многока"нального .преобразования, осуществляющего преобразование информации ваналоговый вид, Каждый из.аналоговыхсигналов поступает на вход своегопреобразователя напряжения, где запоминается на емкости, включеннойна входе операционного усилителя.Преобразователи напряжения работаютпо принципу импульсной модуляциинапряжения первичного источника питания с дальнейшей трансформацией 1.ивыпрямлением, Модулирующие имйульсы с частотой 4 кГц поступают от задающего генератора, Крейт располагается на минимально возможном расстоянии от экспериментальной аппаратуры, что позволяет сократить длинувысоковольтных кабелей, Код величины напряжения для каждого из 16 каналов поочередно поступает в блок 65 дистанционного управления из соответствующего ему блока передачи данных, на вход которого поступает параллельный код с внешнего устройства,в качестве которого может служитьтелетайп, ЭВМ и т.п. 23.Однако таких блоков передачи данных при описанной конфигурации системы может быть.16, т,е, максимальное число каналов в известнощ преобразователе составляет 256, что непозволяет испольэовать подобные системы в современных экспериментальныхустановках, где количество фЭУ можетдостигать нескольких тысяч. Возможное расширение системы за счет ис- .пользования нескольких управляющихвнешних устройств приводит к значительному усложнению и неудобству вработе.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения числа каналов питания,упрощение конструкции и повышениебыстродействия.Указанная цель достигается тем,что в преобразователь импульсов дляпитания фотоэлектронных умножителей,содержащий первичный источник, соединенный с преобразователями напряжения, подключенными соответственнок каждому фотоэлектронному умножи,телю, включенные последовательноконтроллер управления, цифровую память, цифро-аналоговый преобразователь и аналоговый коммутатор, последовательно соединенные запоминающие емкости и истоковые повторители, вклю"ченные после аналогового коммутатора,схему синхронизации, вход которой соединен с контроллером управления, авыходы - с цифровой памятью и аналоговым коммутатором, дополнительновведен контроллер системы, подключенный к контроллеру управления,На чертеже приведена упрощеннаясхема преобразователя имульсов дляпитания фотоэлектронных умножителей,Преобразователь импульсов содержит контроллер 1 системы, контроллеры 2 управления блоками преобразования кода в опорное напряжение всистеме таких контроллеров можетбыть до шестнадцати штук, каждыйиз которых управляет десятью блоками, Блок преобразования кода в опорное напряжение включает в себя цифро"вую память 3, цифро-аналоговый преобразователь 4, аналоговый коммутатор 5, схему 6 синхронизации и истоковые повторители 7. С выходовблока преобразования кода в опорноенапряжение сигналы подаются на преобраэователн 8 напряжения, которыепитают фотоэлектронные умножители 9.Первичное низковольтное напряжениепоступает на преобразователи напряжения от единого для всей системы1019607 осуществляющийся аналоговым коммутатором 5, опорное напряжение запоминается на запоминающихся емкостях 11, отдельных для каждого из каналов, и через истоковые повторители 7 пе:,редаются по кабелю иа вход управления преобразователей 8 напряжения. Синхронизация выборки восьмираэрядного слова, преобразование его в аналоговый вид и коммутация соответствующего коду опорного напряжения на определенный выход осуществляется схемой 6 синхронизации, которая организовывает непрерывный цикл выборки и преобразования для подзаряда запоминающей емкости с частотой 15 кГц.Выбор режима работы блока преобразования кода в опорное напряжение и номера канала, в который необходимо подать управляющий сигнал( осуществляется контролером 2 управле" ния, который позволяет производить первоначальную запись кода опорного напря жения в цифровую память(запуска и остановку цикла выборки и преобразования и возможность изменения кода опорного напряжения без остановки цикЛа выборки и преобразования.Передача команд и данных в контроллер 2 управления производится контроллером 1 системы, который через канал каркаса системы ффВектор может. быть связан с ЭВМ или другим внешним устройством. Контроллер 1 системы дает возможность передавать данные в виде параллельного двоичного кода к 16 контроллерам 2 управления, что позволяет увеличить максимально возможное число каналов до 2560. Кроме того, использование для передачи кода напряжения парал- лельного двоичного кода значительно увеличивает скорость передачи данных, что при использовании ЭВМ, в первую очередь для набора физической информации, ведет к более простому и компактному построению системы питания по сравнению с известным преобразователем. Контроллер 1 системы также позволяет изменять напряжение вручную са своей передающей панели,ВНИИПИ. Заказ 3725/52 Тираж 936 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4 первичного источника 10, Преобразователь напряжения представляет собой импульсный генератор с независимым возбуждением, функционально состоящий из задающего генератора, представляющего собой блокинг-генераторР( и оконечного каскада(выполненного по- схеме двусторонне-проводящего ключа, нагрузкой которого является выходной трансформатор строчной развертки промьааленного телевизора, с пос ледующим выпрямлением импульса отрицательной полярности вторичной обмотки и дальнейшей фильтрацией выпрямленного напряжения. Регулировка и стабилизация высокого напряже ния осуществляется регулирующим транзистором в .цепи первичного источника, управление которым производится операционным усилителем на( один иэ входов которого подается напряжение обратной связи, снимае-.20 мое с резистивного делителя в цепи высокого напряжения;- а на второйвход - опорное напряжение, вырабатываемое в блоке преобразования кодав опорное напряжение. Запоминающие25элементы 11 включены на выходах аналогового коммутатора 3.Блоки преобразования кода в опорное напряжение объединяются конструк- (ътивно по десять блоков, которые вмес 30 те с контроллером 2 управления этими блоками размещаются в одной корзинЕ,Управление корзиной осуществляетсяот контроллера 1 системы по параллель. ной ветв16 контроллеров 2 управления, Такимобразом, одна корзина вырабатывает.управляющие сигналы для 160 каналова максимально возможное число каналов при данной конфигурации составляет 25660Преобразователи напряжения конструктивно размещаютсяв кожухе соответствующих ФЭУ, чтопозволяет полностью избавиться отвысоковольтных коммуникаций. . 45ПреобразЬватель импульсов работает следующим образом.Параллельный восьмиразрядный двоичный код опорного напряжения, поступающий в блок преобразования кода в 50опорное напряжение, заносится в циф-.ровую память 3 емкостью 16 восьмиразрядных слов. После записи всех 16 слов дается команда на схему синхронизации ь( которая начинает пр -оизводить поочередную циклическуювыборку записанных кодов опорногонапряжения, подающихся на цифро"аналоговый преобразователь 4. Послепреобразования в,.аналоговый вид и .коммутации на соответствующий выход,Преобразователь импульсов для питания ФЭУ может быть использован в исследовательских установках с .большим количеством источников питания( обладает простотой, позволяет срав" нительно несложно организовать связь с ЭВМ или другими внешними устройствами и имеет повышенную скорость передачи данных по сравнению с известньач устройством.