Устройство для фиксации временныхположений случайных сигналов

О П И С А Н И Е824424ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл, Н 03 К 5/153 с ирисоедииеиием заявки Э 1 е Гееударствевай кемитет СССР ро делам. кзебретеннй н втерытввДата опубликования описания 25,04 . 81 В. А, Гулякин, В . В, Данилевич, Е. В. Новйков ф:.1и А. Ф. Чернявский г. , ф. Белорусский ордена Трудового Красного Зттжецц государственный университет им, В. И. Ленина(54)УСТРОЙСТВО Д 1(Я ФИКСАЦИИ ВРЕМЕННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ / Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной физике, радиолокации, лазерной дальнометрии для точной Фиксации временного положения5 электрических импульсов с, флуктуирующими параметрамиИзвестно устройство для фиксации временного положения случайных сигналов, использующее для компенсации возникающего при изменении амплитуды фиксируемых сигналов временного сдвига выходных импульсов диод с накоплением заряда 111. твИзвестное устройство характеризуется низкой точностью и ограниченными функциональными возможностями.Известно также устройство для фиксации временных положений. случайных сигналов, содержащее схему дифференцирования, два входных дискриминатора, генератор тока накопления, генератор тока рассасывания, диод с 2накоплением заряда и выходной дискриминатор 2 .Данное устройство также характеризуется низкой точностью фиксации временных положений случайных сигналов и ограниченными функциональными возможностями. С одной стороны. точность фиксации ухадашается за счет статистических и температурных флуктуаций пороговых напряжений входныхфдискриминаторов. Зто обусловлено тем, что етруктурная организация известного устройства не обеспечивает автоматической компенсации вызванных упомянутыми флуктуациями изменений задержек дискриминаторовС другой стороны точность фиксации существенно ухудшается при изменении длительности фиксируемых сигналов из-з значительного смещения точки перехода биполярного импульса через пулевой уровень пороговое напряжение второго входного дискриминатора 1 которое не компенсируется изменением. времени накопления и рассасываниязаряда в диоде. В этом случае, кромеувеличения погрешности измерений,имеет место нарушение условия компенсации амплитудно-зависимой погрешности фиксации сигналов при изменении длительности регистрируемыхимпульсов. Данное обстоятельствосущественно ограничивает функциональные возможности известного устройства, поскольку.не позволяет использовать его для работы с различными датчиками времязадающих сигналов без перестройки параметров схемдифференцирования и компенсации,Целью изобретения. является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.Указанная цель достигается тем,что в устРойство для фиксации времен/ных положений случайных сгналов, содержащее последов атель но с оединенныедискриминатор верхнего уровня, генератор тока накопления и дискриминаторнижнего уровня, а также генератортока рассасывания, выход которогосоединен с выходом генератора токанакопления и анодом диода с накоплением заряда, катод которого соединен с общей шиной, введены последовательно соединенные элемент задержкии триггер, выход которого соединенсо входом генератора тока рассасывания, при этом второй вход триггераподключен к выходу дискриминаторанижнего уровня, а вход элемента задержки соединен с выходом дискриминатора верхнего уровня,Схема устройства представлена начертеже.Устройство содержит входную клемму1, дискриминаторы 2 и 8 верхнего инижнего уровня, генератор 3 токанакопления, генератор 4 тока рассасывания, диод 5 с накоплением заряда,элемент 6 задержки/триггер 7 и выходную клемму 9,Устройство работает следующимобразом.При поступлении сигнала на входустройства, дискриминатор 2 вырабатывает импульс длительностью, равнойвремени превышения входнйм сигналомпорогового напряжения. Этот импульсвключает генератор 3 тока накопления, в результате чего в диоде 5 накапливается заряд, определяемый токомэтого генератора 3 11 и длительностью управляющего импульса. По пе 4реднему фронту импульса с выходадискриминатора 2 через элемент 6задержки, электрическая длина которого определяется максимальной длительностью фиксируемых сигналов,устанавливается в единичное состояние триггер 7 и включается генератор4 тока для рассасывания накопленного в диоде 5 заряда. В моментокончания этого процесса диод 5резко закрырается и ток 1 генераРтора 4 тока рассасывания переключается в дискриминатор 8; Выходной сигнал последнегопоступает на выходнуюклемму, а также возвращает триггер 7и все устройство в исходное состояние,Для небольшой величины отношения3 н 1,1 р при регистрации импульсов треугольной формы с временем нарасталния 111 и временем спада 1,С времявосстановления обратного сопротивления диода 5 равно где // - амплитуда сигнала, 0 и пороговое напряжение входного дискриминатора, /. - время жизни основных носителей заряда в диодеЕсли длительность фазы накопления за-. ряда 1 11 44 / 1 что практически всегода имеет место в случае применения диода с временем жизни носителей1 О с например 1 А 401 БФ=1 ЦЭр и выражение 1 можно записать в виде,Когда выполняется условие /Яр +7, )Н Р Н Н С 1 В не зависит от амплитуды входйого сиги л л нала. ПРи использовании ДиоДаС Э/,НФ данное устройство полностью компенсирует амплитудную зависимость момента привязки, Анализ 1,2)показывает.,что статистические и температурные флуктуации порогового напряжения входного дискриминатора не оказывают влияния на погрешность фиксации, Физически это обьясняется тем,. что момент фиксации не зависит от величины устанавливаемого порога. Кроме того, изменение длительности фиксируемых сигналов не нарушает амплитудной компенсации, так как момент начала рассасывания заряда в диоде определяется не мо-. ментом перехода биполярного импульса824424 25 Составитель В по Редактор В. Данко Техред С.Мигунова Корректор Н. ШвыдкаП ое Заказ, 2148/82 Тираж 988ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти113035, Москва, Ж, Раушская н одпис 4/ илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна через нулевой уровень, а передним фронтом входного импульса.Отличие формы реальных импульсов от треугольной несколько ухудшает точность временной привязки, так как з нарушает условие амплитудной компенсации. Однако данное ухудшение имеет место. главным образом в области..амплитуд фиксируемых сигналов, близ- ких к 0 11. Для сигналов, превышаю щих Ц 11 в 2 и более раз, нарушение компенсации не, существенно. Зависимость 2)времени восстановления обратного сопротивления диода от ампли-. туды фиксируемых сигналов при из" 15 менении длительности последних практически не деформируется а лишь смещается по оси времени. Задержку, обусловленную этим смещением, легкоучесть калибровкой аппаратуры перед 26 экспериментом,.Формула изобретения Устройство,для фиксации временныхположений случайных сигналов, содержащее последовательно соединенныедискриминатор верхнего уровня, генеРатор тока накопления и. дискриминатор нижнего уровня, а также генератортока рассасывания, выход которогосоединен с выходом генератора тока наФкоплеиия и анодом диода с накоплениемзаряда, катод которого соединен собщей шиной, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии расширения функциональных возможностей устройства, в него введены последовательно соединенные элемент задерж"ки и триггер, выход. которого соединенсо входом генератора тока рассасывания, при. этом второй вход триггераподключен к выходу дискриминаторанижнего уровня, а.вход элемента задержки соединен с выходом дискриминатора верхнего уровняИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы итехника эксперимента,1970, В 6, с, 101-105.2, йцсеаг 1 пзйгцвепсз апд ИеЬодз1970, 9 80, с. 121-124.