Амплитудный селектор сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 7458 А 19 114 С 05 САНИЕ ИЗОБРЕТ кии инТомс к ом тво СССР1, 1982,о СССР.1, 1985. ои ряе л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП 1 РЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательститут ядерной физики приполитехническом институтеим. С.И, Кирова(54) АИПЛИТУДННЙ СЕЛЕКТОР СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для амплитудного анализа импульсных или медленно изменяющихся входных сигналов с детекторов ионизирующих излучений или датчиков системыавтоматики. Устройство обладает повышенной помехозащищенностью выходнинформации, что достигается введением в схему второго КБ-триггера 10,Е-вход которого соединен с выходомкомпаратора 1 верхнего уровня,"аинверсный выход через элемент ИЛИ 8 "ф соединен с Б-входом основного КБ-триггера 4, Таким образом, КБ-триггер 10 не позволяет КБ-триггеру 4 переклю- . читься в нулевое состояние из-за паразитных дроблений сигнала с выхода компаратора 2 нижнего уровня при "затянутом" заднем фронте входного анализируемого сигнала, длительность к от орог о ран на единицам шБ и бол ее. Элемент И 6 блокируется КБ-триггером 4, и на выходной шине 17 ложного импульса не появляется. Кроме того, . введение в схему амплитудного селектора второго логического элемен- ОЩ та И 9 и третьего формирователя импульсов 11 позволяет иметь вторую выходную шину 16, с которой снимается информация о количестве входных С импульсов, превышающих верхний уровень селекции. Все это повышает ин- Е формативность и помехозащищенность амплитудного селектора сигналов и расши т область его применения.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для амплитудного анализа импульсных сигналов с детекторов ионизирующих излучений, датчиков систем автоматикиЦель изобретения заключается вповышении информативности и помехозащищенности амплитудной селекции 10сигналов,На Фиг.1 приведена Функциональ 1ная схема амплитудного селекторасигналов; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. 15Амплитудный селектор сигналов со"держит компаратор 1 верхнего уровняселекции, компаратор 2 нижнего уровня селекции, дополнительный компаратор 3, первый КЯ-триггер 4, первый 20формирователь 5 импульсов по переднему фронту входного сигнала, первыйэлемент И 6, второй формирователь 7импульсов по переднему Фронту входного сигнала, первый элемент ИЛИ 8,второй элемент И 9, второй КЯ-триггер 10 и третий формирователь 11 импульсов по переднему Фронту входногосиг нала.Схема также содержит первую задаю щую шину 12, определяющую верхнийуровень селекции, вторую задающуюшину 13, определяющую нижний уровеньселекции, шину 14 входного сигнала,дополнительную задающую шину 15 и.первую 16 и вторую. 17 выходные шиныамплитудного с електораВеличины сигналов, поступающихна входы компараторов 1-3, с оотв етственно обозначены: Б- величина 40верхнего уровня селекции, У 1,- входной анализируемый сигнал, Цн - величина нижнего уровня селекции, Б -Ивеличина уровня селекции дополнительного компаратора 3. 45Селектор работает следующим образом.На входы компараторов 1-3, соединенные между собой, подается анализируемый сигнал. Если входной сиги щ,превысил уровень селекции дополнитель-,ного компаратора, но не достиг нижнего уровня селекции (фиг.2 а), сработает топько дополнительный компаратор 3. В этом случае единичное состояние КЯ-триггера 4 запрещает прохождение импульса с выхода дополни-.тельного компаратора 3 через элемент И 6 и Формирователь 7 на шину 17,Если входной анализируемый сигналимеет выбросы (Фиг,2 б) ипи на негонакладываются импульсы помехи, илнуровень сигнала близок к нижнемууровню селекции, т.е, находится в зоне чувствительности компаратора 2, навыходе этого компаратора появляютсяпаразитные дробления сигнала (дребезг), но поскольку дополнительныйкомпаратор 3 имеет уровень селекции,который можно установить так,чтобывыбросы или импульсы помех не вызывали его дополнительного срабатывания, как показано на фиг.2 Ь, то накаждый входной сигнал с выбросамиили помехами на шине 17 схемы амплитудного селектора будет один и только один выходной импульс,Если на вход амплитудного селек-,тора поступают сдвоенные импульсы(Фиг.28), соответствующей установкой уровня срабатывания дополнительного компаратора 3 можно добиться ихчеткого разделения. Если же амплитуда входного сигнала превышает верхний уровень селекции (фиг,2), попереднему фронту сначала сработаетдополнительный компаратор 3 (0,з)затем компаратор 2 (Бц ), которыйчерез формирователь 5 ( ) устанавливает КЯ-триггер 4 (ц з,1) в нулевое состояние, и, наконец, компаратор 1 (У ,) верхнего уровня селекции, Выходной сигнал компаратора1 устанавливает КЯ-триггер 10 ,)в нулевое состояние и высокий потеяциал с нулевого выхода КЯ-триггера10, пройдя через элемент ИЛИ 8,возвращает КЯ-триггер 4 в единичноесостояние. Элемент И 6 будет заблокирован и по спаду импульса с дополнительного компаратора 3 он не сработает и на основной шине 17 импульса не будет.Информация о том, что входнойанализируемый сигнал превысил верхний уровень селекции, снимается с прямого выхода КЯ-триггера 10, сигнал скоторого разрешает срабатывание элемента И 9, и по спаду импульса с выхода дополнительного компаратора 3он сработает и запустит формирователь импульсов, который выдаст импульс определенной длительности навторую шину 16 (Ю, ) и на Я-входКЯ-триггера 10, возвращая ее в исходное единичное состояние. Есливходной анализируемый сигнал имеетбольшие длительности нарастания и спада (единицы тБ и более), то все компараторы выдают импульсы с паразитными дроблениями как по фронту, так и по спаду (фиг,2). Если входной сигнал превышает верхний уровень селекции, КЯ-триггер 4 вернется в единичное состояние при срабатывании компаратора 1 и удерживается в этом состоянии несмотря на то, что компаратор 2. при отпускании из-за дребезга повторно запустит формирователь 5 (У 8 ц,), который стремится установить КБ-триггер 4 в нулевое состояние.Элемент И 6 заблокирован и выходной импульс появляется только на второй шине 16, сигнализируя о том, что входной сигнал по амплитуде больше верхнего уровня селекции.Таким образом, схема амплитудного селектора обеспечивает селекцию сигналов с любыми скрль угодно длительными фронтами и при наличии шумовой составляющей. Второй выходФ устройства позволяет подсчитать чис- ло входных импульсов, превьппающих верхний уровень селекции, что необходимо, например, для схемы радио- изотопного плотномера при стабилизации спектрометрического тракта по ,пику прямого излучения, т,е. информацию о плотности дает количество комнтоновски рассеянных гамма-квантов, а пик прямого излучения с помощью амплитудной селекции вырезается, депится пополам и подсчитывается количество импульсов в каждой половине. Возрастание разницы в счете между половинами пика сигнализирует о смещении пика из-за временной или температурной нестабильности измерительного тракта, поэтому сигнал раэбаланса (разницы в счете) преобразуется в аналоговую форму и используется для регулирования опорных уровней или коэффициента усиления измерительного тракта.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Формула изобретенияАмплитудный селектор сигналов, содержащий компаратор верхнего уровня селекции, подключенный первым входом к первой задающей шине селектора,компаратор нижнего уровня селекции, подключенный первым входом к второй задающей шине селектора, до" полнительный компаратор, первый вход которого соединен с вторьы входамн компараторов нижнего и верхнего уровней селекции и с входной шиной селе:;- тора, а второй вход под;ючен к дополнительной задающей шине нижнего уровня селекции, два формирователя импульсов по переднему фронту входного сигнала, КБ-триггер, Б- и К-входы которого соединены соответственно с выходами элемента ИЛИ и первого фор.мирователя импульсов по переднему фронту входного сигнала, вход которого соединен с выходом компаратора нижнего уровня селекции, выход КБ-триггера подключен к первому инверсному выходу элемента И, выход которого через второй формирователь импульсов по переднему фронту входного сигнала соединен с первым входом элемента ИЛИ и первой выходной шиной селектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения информативности и помехозащищенности амплитудной селекции сигналов, введены третий формирователь импульсов по переднему фронту входного сигнала, второй элемент И и второй КЯ-триггер, К-вход которого соединен с выходом компаратора верхнего уровня селекции, а инверсный и прямой выходы соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ и первым инверсным входом второго элемента И, второй инверсный вход которого соединен с вторым инверсным входом первого элемента И и выходом дополнительного компаратора, выход второго элемента И соединен через третий формирователь импульсов по переднему фронту входного сигнала с Б-входом второго КЯ-триггера и второй выходно 11 шиной селектора.14 74583 гули Редактор Н Пилипенко Заказ 1889/43 Тираж 788 Подпис ноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 415 и ГКНТ Производственно дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Составитель Г, ЙефТехред И.Дидык. ваКоррек