Устройство фиксации базового уровня импульсного сигнала

(19) Ш) 58 1)4 С 01 Л 40 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1-25.А.Ст 1 эобретение относ отающим с учателями Цель иэоб импульсными неитроннь к гео иэике,а более конкретно - к ка формационно - иэмерительны например гамма-спектроме ным интения - повышение системам,нос рически(56) Авторское свидетельство СССРУ 1082154, кл. С 01 Ч 5/04, 1984.Авторское свидетельство СССРН 1 1364014, кл. С 01 Т 7/00,601 Ч 5/04 ь 1986(54) УСТРОЙСТВО %1 КСАЦИ 11 БАЗОВОГОУРОВНЯ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к геофизике, а более конкретно -к картонаж-,ным информационно-измерительным системам, например гамма-спектрометрическим, работающим с импульсными неитронными излучателями. Цель изобретения - повышение точности. Устройство Содержит разделительный конденсатор, один вывод которого являетсявходом устройства, усилитель, блокзадержки, общую шину, дифференцирующий и интегрирующий конденсаторы,операционный усилитель, управляемыйдвухполюсный ключ с замыкаемым и раэмыкаемым контактами, блок выборки -хранения, формирователь импульсовуправления, первый и второй выводыкоторого являются цифровыми выходами устроиства, выходнои Ьлок, первыи и,второй выводы которого являются аналоговыми выходами устройства, перввторой и третий резисторы, а такжедвухсторонний ограничитель и фильтрвысоких частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - свходом формирователя импульсов управления, Первый вывод двухстороннегоограничителя, подключен к выходу операционного усилителя а второй - квторому выводу интегрирующего конденсатора, первому выводу второго резистора, размыкаемому контакту двухполюсного ключа и входу выходного блока. Выход блока задержки соединен спервым выводом дифференцирующего конденсатора, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к первому выводу интегрирующего конденсатора и входу двухполюсного ключа, замыкаемый контакт которого через третий резистор соединен с выходом блока выборки хранения, Устройство прогнозирует помеху, действующую во время прохождения информационного импульса, и вычитает значение помехииз результирующего сигнала, При этомповышается быстродействие устройстваи исключается запаздывание отсчетапараметров помехи, что повьппает точность фиксации базового уровня импульсного сигнала. 1 ил.Иа чертеже представлена блок-схема устройства.устройство содержит входную шину 1, разделительный 2, дифференцирующий 3 и интегрирующий 4 конденсаторы, первый 5, второй 6 и третий 7 резисторы, усилитель 8, блок задержки 9, фильтр высоких частот 10, онерацион,ньй усилитель 11, двухсторонний ограничитель 12, двухполюсный управляемый ключ 13, блок выборки - хранения ,4, Формирователь 15 импульсов управ 1 пения, выходной блок 16, цифровые выходы 17, 18 и аналоговые выходы 19 и 20.Устройство работает следующим образом.В отсутствие информационных импульсов двухнолюсный управляемый ключ 13 находится в положении, показанном на схеме, Пройдя через разделительный конденсатор 2, сигнал помехи выделяется на первом резисторе 5 (согласующем), усиливается усилителем 8, задерживается в блоке задержки 9 и поступает на дифференцирующцй конденсатор 3. В положениидвухполюсного управляемого ключа 13, показанном на схеме, второй резистор 6 включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 11. 11 анряжение, пропорциональное производной сигнала помехи, с обратным знаком, выделяется на втором резисторе б - на выходе операционного усилителя 11При этом на вход выходного блока 16 и, соответственно, на аналоговые выходы 19 и 20 устройства поступает нулевой потенциал. Быстродействие Фиксации базового уровня определяется быстродействием дифференцирующего усилнтеля, в состав которого входят дифференцируюций конденсатор 3, второй резистор б, операционный усилитель 11. Блок выборки-хранения 14 находится в режиме "Выборка". Напряжение на его выходе повторяет выходной сигнал операционного усилителя 11 - значение производной сигнала помехи с обратным знаКОМеВо время прохождения информационного импульса частотные спектры сигнала и помехи перекрываются, однако граничная частота спектра информационного импульсного сигнала выше верхней границы частотного спектра кваэисинусоидальной и непрерывной случайной помехи. 11 ижняя граница полосы нронускания фильтра высоких частот 1 О выбирается больше верхней граничной частоты спектра помехи, но меньше верхней границы частотного спектра информационного импульсного сигнала. Появление сигнала на выходе фильтра высоких частот 1 О свидетельствует о появлении на входе устройства информационного импульса напряжения. При этом на третьем выходе формирователя 15 импульсов управления появляется положительный импульс по длительности несколько больший длительности информационного импульса.На одном иэ цифровых выходов 17 или 18 возникает импульс признака канала, в зависимости от полярности информационных импульсов. Перед появлением на выходе блока задержки 9 информационного импульса напряжения (в момент то) управляющий импульс с третьего выхода формирователя 15 нереве дет двухполюсный управляемый ключ 13в положение, противоположное показанному на схеме, а блок выборки-хране- .ния 14 переключит в режим "Хранение", при этом на его выходе будет зафиксировано напряжение(ШпЮ -СЕм 6 дг.огде индексы 3, б сопротивления Е иемкости С соответствуют позициям на35Ыосхеме -- 11 - эцачение произ(1оводной помехи в моментС этого момента операционный усилитель 11 с интегрирующим конденсатором 4 в цепи обратной связи становится интегратором и напряжение на интегрирующем конденсаторе 4 изменя ется по законуЦ (с- ) = - П (г.-Т ) (при усСьалых о С с( оловии Е = Е ), где индексы 3, 4, 6,элементов 2, С соответствуют пози циям на схеме, 11 - амплитуда импульсного сигнала.Вычитание из суммы сигнал плюс помеха прогнозируемого значения помехи позволяет осуществлять практически полную ее компенсацию. Двусторонний ограничитель 12 предотвращает перегрузку операционного усилителя 11 в момент прохождения информационногоЗаказ 8030 Тираж 466 ВНИИПИ Государственного комитета по иэо 113035, Москва, Ж, РПодписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина 5 14 импульса. После прохождения импульса двухполюсный управляемый ключ 13 и блок выборки - хранения )4 переключаются в исходные состояния, Устройство, находясь в режиме вычисления текущего значения производной прмехи, ожидает появления очередного информационного импульса. Формула изобретенияУстройство фиксации базового уровня импульсного сигнала, содержащее разделительный конденсатор, первый вывод которого является входом устройства, усилитель, блок задержки, общую шину, дифференцирующий и интегрирующий конденсаторы, операционный усилитель, управляемый двухполюсный ключ с эамыкаемым и размыкаемым контактами, блок выборки-хранения, формирователь импульсов управления, первый и второй выходы которого являются цифровыми выходами устройства, выходной блок, первый и второй выводы которого являются аналоговыми выходами устройства, первый, второй и третий резисторы, причем один вывод первого резистора соединен с общей шиной, а другой вывод подключен к второму выводу разделительного конденсатора и через усилитель - к входу блока, задержки, третий выход фор 55897 6мирователя импульсов управления подключен к управляющим входам двухполюсного ключа и блока выборки-хранения, информационный вход которого5соединен с вторым выводом второго резистора и выходом операционного усилителя, инвертируищий вход которогоподключен к второму выводу дифференцирующего конденсатора, а прямой -к общей шине, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит двусторонний ограничитель и фильтр высоких частот,вход которого соединен с выходом усилителя, а выход соединен с входомформирователя импульсов управления,первый вывод двустороннего ограничителя подключен к выходу операционно 20 го усилителя, а второй - к второмувыводу интегрирующего конденсатора,первому выводу второго резистора,размыкаемому контакту двухполюсногоключа и входу выходного блока, вы 25 ход блока задержки соединен с первымвыводом дифференцирующего конденсатора, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к первомувыводу интегрирующего конденсатораи входу двухполюсного ключа, замыкаемый контакт которого через третийоезистор соединен с выходом блокавыборки-хранения,