Амплитудный дискриминатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕаЪБЛИН 1191 (1),А 1 ЖИГОЙ",Р.1 д Й ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ении, -сОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРООДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРИТИЙ(71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторскийинститут робототехники и техническойкибернетики при Ленинградском политехническом институте им.М.И. Калинина(56) Матвеев В, В. и др. Приборы дляизмерения ионизирующих излучМ.: Атомиздат, 1972, с, 426,(54) АМПЛИТУДНИЙ ДИСКРИМИНАТОР(57) Изобретение относится к импулной технике и может быть использовно в экспериментальной физике дляамплитудного анализа импульсов и имерения энергетических спектров отрентгеновского и гамма-источниковлучения с помощью многоканальных и(59 4 0 05 В 1/01. Н 03 К 5/24 многомерных анализаторов, целью изобретения является увеличение стабильности порога дискриминации за счет уменьшения влияния дестабилизирующих факторов, Для достижения поставленной цели в устройство введены источник 1 б опорного напряжения, дифференци-. альный усилитель 17, разделительные резисторы 18, 19 н образованы новые функциональные связи. Вновь созданная в данном амплитудном дискриминаторе отрицательная обратйая связь уменьшает дестабилизирующее воздействие. По постоянной составляющей порог дискриминации устройства более стабилен. При К30-50 стабильность порога дискриминации увеличена более чем в 1 О раз. Чтобы по переменной (импульсной) составляющей исключить действие отрицательной обратной связи, в дискриминаторе установлен конденсатор 22. 1 ил.1298 709 2входная шина 14 подключена через дополнительный резистор 20 к шине нулевого потенциала, параллельно резистору 7 связи подключен первый конденсатор 21, а первый вход дифференциального усилителя 17 подключен через второй конденсатор 22 к шине нулевого потенциала.Устройство работает следующим образом. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в экспериментальной физике дляамплитудного анализа импульсов и измерения энергетических спектров от 5рентгеновского и гамма-источниковизлучения с помощью многоканальныхи многомерных анализаторов,1 ель изобретения - увеличение стабильности порога дискриминации засчет уменьшения влияния дестабилизиРующих факторов,На чертеже представлена функциональная схема амплитудного дискриминатора.5Дискриминатор содержит первый 1,второй 2 и третий 3 транзисторы, укоторых соединены между собой эмиттеры первого и второго и коллектор третьего транзисторов 1-3, первый 4 ивторой 5 резисторы нагрузки, первыевыводы которых подключены к первомуисточнику 6 питания, а вторые, к коллекторам первого 1 и второго 2 транзисторов соответственно, резистор 7связи, включенный между коллекторомпервого 1 и базой второго 2 транзисторов, подборный резистор 8, первыйвывод которого соединен с базой второго транзистора 2, а второй выводподключен к второму источнику 9 питания, первыи задающий резистор 10,включенный между эмиттером третьеготранзистора 3 и вторым источником 9питания, второй задающий резистор 11,первый вывод которого подключен кпервому источнику 6 питания, а второй соединен с базой третьего транзистора 3 и с первым выводом третье 40го задающего резистора 12, второй вывод которого через диод 13 подключенк второму источнику 9 питания, входную шину 14 дискриминатора, соединенную с базой первого транзистора 145выходную шину 15, подключенную к коллектору второго транзистора 2, дополнительно введены источник 16 опорногонапряжения, дифференциальный усилитель 17 н первый 18 и второй 19 разделительные резисторы, причем первый50вход диААеренциального усилителя 17.подключен через первый разделительный резистор 18 к базе второго транзистора 2, второй вход подключен че 55рез второй разделительный резистор19 к источнику 6 опорного напряжения, а выход соединен с эмиттеромтретьего транзистора 3, при этом На базу первого транзистора 1 поступают импульсы напряжения отрицательной полярности. Если выходной потенциал (постоянный) предыдущего каскада (усилителя) отличен от нуля, то его подключают к входу дискриминатора через конденсатор, при этом база первого транзистора 1 соединяется через дополнительный резистор 20 к нине нулевого потенциала (пунк. тирная линия) В исхоцном состоянии выбирают номиналы элементов (сопротивления резисторов 4, 7 и 8, ток третьего транзистора 3 с помощью резисторов 11 и 12 и первого задающего резистора 11 и выходной ток дифференциального усилителя 17) дискриминатора и величину напряжения от источника 16 опорного напряжения Ц, такими, что порог дискриминации 11 равен заданной величине, например 1 = -0,8 В, причем минус относительно шины нулевого потенциала, База второго транзистора 2 в исходном состоянии находится под отрицательным потенциалом, а база первого транзистора 1 находится под нулевым (близким) потенциалом, поэтому первый транзистор 1 открыт, а второй транзистор 2 закрыт.Входной импульс отрицательной полярности первый транзистор закрывает, если его амплитуда достигает значения 1. При этом развивается регенеративный процесс, в результате которого, из-за наличия положительной обратной связи с коллектора транзистора 1 на базу транзистора 2, транзистор 2 открывается, а транзистор 1 закрывается. Для увеличения быстродействия этого процесса дополнительно подключают параллельно резистору 7 связи конденсатор 21. На коллекторе второго транзистора 2 появляется выходной импульс отрицательной полярности, свидетельствующий о том, что входной импульс (его амплитуда) превьппает порог дискриминатора 11Длительность входного импульса составляВНИИПИ Заказ 886/49 Тираж 864 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3".98 ет величину, лежащую в диапазоне 0,2- 1,2 мкс, Длительность выходного импульса равна длительности входного импульса. Если амплитуда входного импульса не превьшгает порог дискримина - 5 ции, то регенеративный процесс не развивается и на выходе дискриминатора не появляется импульс нормированный по амплитуде, При изменении потенциала на базе второго транзистора 10 2, например, вследствие воздействия дестабилизирующих факторов, приводящих к увеличению напряжения Б, увеличивается разность напряжений 1 гуменьшается выходной ток дифференци ального усилителя 17, увеличивается ток третьего транзистора 3, увеличивается ток первого транзистора 1, что приводит к уменьшению напряжения на коллекторе первого транзистора и к 20 уменьшению напряжения на базе второго транзистора 2 11. Таким образом, вновь созданная в предлагаемом амплитудном дискриминаторе отрицательная обратная связь уменьшает дестабилиэирующее воздействие. Порог дискриминации амплитудного дискриминатора задается выражением: 1, - г 7, 1 301("с 11 ьКс "ь К 1)коэффициент усиления дифференциального усилителя 17 сколлекторным выходом (токовым выходом);и К - сопротивления резисторов4, 7 и 8 соответственно;11 - величина напряжения источниока 16 опорного напряжения;Ч - величина напряжения первогос8 и второго 9 источников питания (для упрощения предполагается, что они имеют равные значения);1 - величина тока третьего транозистора 3.Следовательно, по постоянной составляющей порог дискриминации амплитудного дискриминатора по сравнению с известным более стабилен. При К =30-50 стабильность порога дискриминации увеличена более чем в 10 раз. 709 4Чтобы по переменной (импульсной) составляющей исключить действие отрицательногг обратной связи, в дискрими-, наторе установлен конденсатор 22.Этот конденсатор отфильтровывает импуьсную составляющую, появлявшуюся при развитии регенеративного процесса в дискриминаторе. В о р м у л а изобретения Амплитудный дискриминатор, содержаший первый, второй и третий транзисторы, эмиттеры первого и второго и коллектор третьего транзисторов соединены между собой, первый и второйрезисторы.нагрузки первые выводы которых подключены к первому источнику питания, а вторые соответственно, к коллекторам первого и второго транзисторов, резистор связи, включенный между коллектором первого и базой второго транзисторов, резистор, первьпг вывод которого соединен с базой второго транзистора, а второй вывод подключен к второму источнику питания, первый задающий резистор, включенный между эмиттером третьего транзистора и вторым источником питания, второй задающий резистор, первый вывод которого подключен к первому источнику питания, а второй соединен с базой третьего транзистора и с первым выводом третьего задающего резистора, второй вывод которого через диод подключен к второму источнику питания, входную шину, соединенную с базой первого транзистора, выходную нину, подключенную к коллектору второго транзистора, о т л и - ч а ю ш и й с я тем, что, с целью увеличения стабильности порога дискриминации, дополнительно введены источник опорного напряжения, дидмЬ.ренциальный усилитель, первый и второй разделительные резисторы, причем первый вход дифференциального усилителя подключен через первый разделительный резистор к базе второго транзистора, второй вход подключен через второй разделительный резистор к источнику опорного напряжения, а выход соединен с эмиттером третьего транзистора.