Устройство для определения момента формирования стандартного импульса

(а ии ЗСЮ С 04 ЕНИ К АВТОРСКОМУ ЕЙЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетекий и отнРытий ИСАНИЕ ИЗО(71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблемим. акад, А.Н,Сенченко при Белорусском ордена. Трудового Красного Знаме-. . ни государственном университете .им. ВИ.Ленина(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ФОРМИРОВАНИЯ СТАНДАРТНОГОИМПУЛЬСА по авт .св. 9 907505, о т. л и ч а ю щ е е с я тем что, сцелью повышения точности в определе.нии момента формирования стандартного импульса, в него введены линия з адержки, расширитель импульсов, блок деления, блок вычитания, причем объединенные входы дискриминатора нижнего н дискриминатора верхнего уровней сигналов через линию задерж ки соединены с входной шиной и вхо-, дом расширителя импульсов, выход ко- торого подключен к первому вХоду блока деления, второй вход блока деления подключен к клемме первого опор ного уровня напряжения, а выход соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к клемме второго опорного уровня напряжения, а его выход соединен.с .:вторым входом дискриминатора.верхнего уровня сигналов, второй вход.диск" риминатора нижнего уровня сигвалоа подключен к клемме третьего опорного уровня напряженияИзобретение относится к измери-.тельной технике и может быть использовано при разработке спектроскопических измерителей временных интерваловПо основному автсв. Р 907505известно устройство для определениямомента формирования стандартногоимпульса, содержащее дискриминаторверхнего и дискриминатор нижнегоуровней сигналов, генератор пилообразного напряжения с регулируемойскоростью нарастания амплитуды, линию задержки, дискриминатор уровня,генератор стандартного импульса итриггер 1 . 15Однако известное устройство имеетнедостаточную точность при работев широком динамическом диапазонеамплитуд входных импульсов. Это вызвано тем, что форма переднего фронтареальных импульсов с детекторов излучения отличается от линейной особенно на начальных участках, чтоприводит к появлению ошибки в определении момента формирования стан,дартного импульса.Целью изобретЕния является повышение точности в определении моментаФормирования стандартного импульсав широком динамическом диапазонеамплитуд входных импульсов.Поставлен ная цель достигаетсятем, что в устройство для определения момента Формирования стандартного импульса, содержащее дискримина"тор нижнего и дискриминатор верхнего 35уровней сигналов, первые входы которых объединены, а выходы подключенык входам генератора пилообразногонпряжения, а также последовательносоедчненные дискриминатор уровня, 40генератор стандартного импульса,элемент задержки и триггер, единичный и нулевой входы которого соединены соответственно с выходом дискРиминатора веРхнего уРовня сигнала 45и выходом генератора стандартногоимпульса, при этом первый вход дискриминатора уровня через элемент задержки подключен к выходу генераторапилообразного напряжения, а второйвход соединен с выходом триггера,введены линия задержки, расширительимпульсов, блок деления, блок вычитания, причем объединенные входыдискриминатора нижнего и дискриминатора верхнего уровней сигналов черезлинию задержки соединены с входнойшиной и с входом расширителя импульсов, выход которого подключен к первому входу блока деления, второйвход блока деления подключен к клемме первого опорного уровня напряжения, а выход соединен с первым входом блока вычитания, второй входкоторого подключен к клемме второгоопорного уровня напряжения, а его выход соединен с вторым входом дискриминатора верхнего уровня сигналов, второй вход дискриминатора нижнего уровня сигналов подключен к клемме третьего опорного уровня напряжения.На фиг.1 представлена электрическая структурная схема устрвйства для определения момента Формирования стандартного импульса; на фиг,2 - временные диаграммы работы.Устройство для определения момента формирования стандартного импульса содержит дискриминаторы нижнего 1 и верхнего 2 уровней сигнала, генератор 3 пилообразного напряжения с регулируемой скоростью нарастания амплитуды, линии 4 эдцержки, дискриминатор 5 уровня, генератор б стандартного импульса, триггер 7, расширитель импульсов 8, блок 9 деления, блок 10 вычитания и линию 11 задержки.Устройство работает следующим образом.В момент времени, когда амплитуда полезного сигнала достигает нижнего порогового уровня, на выходе дискриминатора 1 вырабатывается сигнал,по фронту которого .запускается генератор 3 пилообразного напряжения с регулируемой скоростью нарастания амплитуды. По Фронту импульса, сфор" мированного дискриминатором 2 верхнего уровня, скорость нарастания пилообразного напряжения уменьшается в два раза, триггер 7 переключается в единичное состояние и на управляющий вход дискриминатора 5 уровня поступает потенциал разблокировки, При этом пилообразное напряжение через элемент 4 задержки поступает на вход дискриминатора 5 уровня. дискриминатор 5 регистрирует момент времени когда амплитуда линейно-изменяющегося напряжения достигает порога срабатывания. На выходе генератора б стандартного импульса выра- батывается стандартный по амплитуде и длительности сигнал. Причем по Фронту последнего триггер 7 возвращается в исходное состояние и блокирует дискриминатор 5 уровня.Для сигнапов с линейным фронтом пороговые напряжения дискриминаторов нижнего 1 и верхнего 2 уровней сигна. лов связаны с скоростью нарастания пилообразного напряжения соотношением 0 Чвор О4пор 0где П - порог срабатывания дискоорриминатора нижнего уров"ня;Ппо - порог срабатывания дискриминатора верхнего уровня;(5) Ч . - скорость нарастания пило 01 образного напряжения,после срабатывания дискриминатора нижнего уровНяфЧ - скорость нарастания пи 2 лообраэного напряженияпосле срабатывания дискриминатора верхнего уровНЯОднако сигналы с детекторов излучения имеют нелинейную форму переднего Фронта. Для сигналов, передний фронт которых описывается нарастающей экспонентой (например ФЗу), на точность работы устройства будет сказываться изменение амплитуды входно-. го сигнала.При поступлении на вход устройства импульсов, передний фронт которых описывается нарастающей экспонентой (фиг. 2 а) 0 = 0 (1- а +,омомент временипересечения пер 1вого порогового уровня 0 определяется соотношениемф )г0 = 0 (1 - е " ), (1)ОоР 1 Оа момент времени пересечения второго порогового уровня Пало соотношениемр 2..где 0 - амплитуда входного импульса;ь - длительность переднего фронта входного импульса.Для того, чтобы сигнал на выходе устройства появлялся независимо от амплитуды входного импульса, через одно и то же время Т = с+ + = Сопят (фиг. 2 б,в) 0 по должйо определяться соотношенйем=20по Для компенсации погрешности, вызы.ваемой нелинейностью переднегофронта, входной сигнал расширяетсярасширителем импульсов 8 и поступаетна вход блока 9 деления, где проис-ходит операция аналогового деленияПОР 14 О - О - . Результат аналогового деленияс восхода блока 9 поступает на входблока 10 вычитания, где происходитвычитание результата аналоговогоделения от напряжения 20 пор С выхода блока 10 напряжение, являющеесязначением верхнего порогового уровня 0 поступает на дискриминатор2 верхнего уровня сигналов, Электрическая длина линии 11 задержки зыби.рается равной максимальной длитель ности переднего фронта входного сиг"нала плюс время, необходимое дляполучений значения величины верхнегопорогового уровня,Применение в устройстве новых 55 элементов, позволяющих определятьзначение величины верхнего пороговогоуровня для каждого входного сигналав зависимости от его амплитуды, повышает точность определения момента щ формирования стандартного и пульсав широком динамическом диапазонеамплитуд входных импульсов.1013902 оставитель М, Леоноваехред О.Неце Корректор И. Шулл дакт уган каз 3014 П фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная филиалв е ееТираж 409 ВНИИПИ Государст по делам изоб 13035, Москва, Жвенногоретений Раушс Подписное митета СССР ткрытий наб д. 4/