Стробоскопический регистратор оптических сигналов

(19 1 .У /44 САНИЕ ИЗОБРЕТ рское бюАН БССР СССР983.СР987. ИСТРАТО к контрольможет бытьи оптвил,етения 8 ту вихр гади ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ РЕГОПТИЧЕСКИХ СИГНАПОВ(57) Изобретение относитсяно-измерительной технике ииспользовано для регистраческих сигналов, Цель иэоб расширение области применения стробоскопического регистратора оптическихсигналов эа счет выбора амплитуд регистрируемого оптического сигнала вшироком динамическом диапазоне, длячего в стробоскопический регистраторвведены генератор 2 пилообразного напряжения, ключи 4,1-4,И+1 с регули- .руемым порогом срабатывания, регулируемый источник 9 питания, регулируемый источник 1 О опорного напряжения.Стробоскопический регистратор оптических сигналов содержит также блок1 развертки, элементы 3.1-3.И+1 развязки по постоянному току, фильтры5,1-5,И+1 нижних частот, регулируемый источник 6 постоянного напряжения, фотоэлектронный умножитель 7блок 8 обработки и регистрации, 3Изобретение относится к контроль"но-измерительной технике и может бытьиспользовано для регистрации оптических сигналов.511 ель изобретения - расширение функциональньм воэможностей стробоскопического регистратора оптических сигналов за счет выбора амплитуд регистрируемого сигнала в широком динамичесОком диапазоне.На фиг. приведена схема стробоскопического регистратора оптическихсигналов; на фиг, 2 - схмы генераторапилообразного напряжения и ключа с пере 5страиваемым порогом срабатывания; нафиг.З " временные диаграммы работыстробоскопического регистратора опти"ческих сигналов,Стробоскопический регистратор оптиОческих сигналов (фиг.1) содержит блок1 развертки, генератор 2 пилообразного напряжения, элементы 3.1-3.0+1развязки по постоянному току, ключи4.1-4.Я+1 с регулируемым порогом срабатывания, фильтры 5,1-5,Н+ нижнихчастот, регулируемый источник 6 пог -стоянного напряжения, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 7, блок 8 обработки и регистрации, регулируемый ис- ЗОточник 9 питания, регулируемый источник 10 опорного напряжения,Генератор 2 пилообразного напряжения (фиг.2) содержит триггер 11управления; генератор 12 тока, шунтирующий транзистор 13, зарядныйконденсатор 4, буферный усилитель 15,Ключ 4.д с регулируемым порогомсрабатывания (фиг,2) содержит переменный резистор 16, компарагор 17напряжения, транзистор 18, токоограничивающий резистор 19,Блок 1 развертки соединен со входом синхронизации стробоскопического регистратора, первым входом совходом управления блока 8 обработки и регистрации, регистрационныйвход которого соединен с выходом фотоэлектронного умножителя 7, каядыйиз динодов и фотокатод которого соединены с первым выводом соответствующего элемента 3.1-3,М+ развязки по постоянному току непосредственно, а через соответствующий фильтр5.1-5,М+ нижних частот - с соответствующим выходом регулируемого ис 55точника 6 постоянного напряжения. Выход каждого иэ ключей 4,1-4,М+ с ,1 егулируемым порогом срабатывания соединен со вторым выводом соответствующего элемента 3.1-3.0+1 развязки попостоянному току, сигнальный вход -с выходом генератора 2 пилообразногонапряжения, вход опорного напряжения - с выходом регулируемого источника 1 О опорного напряжения, выводпитания - с выходом регулируемого источника 9 питания, вход генератора2 пилообразного напряжения соединенсо вторым выходом блока 1 развертки.Стробоскопический регистраторопорньм сигналов работает следующимобразом,На вход синхронизации блока 1 развертки подают электрический импульссинхронизации. Выходной импульс блока 1 развертки поступает на вход генератора 2 пилообразного напряжения,формирующего сигнал линейно изменяющегося напряжения (с длительностью,превышающей время прохоядения стро"боскопической выборки по диноднойсистеме ФЭУ 7), который подается насигнальный вход ключей 4,1-4.К+1 наопорный вход которых подается напряжение от регулируемого источника 1 Оопорного напряжения. Порог срабатывания каядого ключа 4.д (напряженияЦ 11;,1 н, на фиг.З) получаютпутем деления опорного напряженияи устанавливают индивидуально длякаждого ключа. В момент сравнения пилообразного напряжения с пороговымключи 4,1-4,Я+1 последовательно сраба"тывают и импульсы напряжения питаниячерез соответствующие элементы 3,1 З,Ю+ развязки последовательно поступают на фотокатод и диноды ФЭУ 7, Через фильтры 5.1-5.И+1 нижних частотот регулируемого источника 6 постоянного напряжения на фотокатод и диноды ФЭУ 7 подают постоянное напряжение, создающее в меядинодных промежутках тормозящее электроны электричес,кое поле. Фильтры 5.1-5.0+ нижнихчастот препятствуют распространениюимпульса напряжения питания, вырабо- .,танного данным ключом 4.х на соседние электроды ФЭУ 7. В момент времени, приходящийся за интервал стробирования на фотокатод ФЭУ 7 подаютрегчстрируемый оптический сигнал, имеющий жесткую синхронизацию с импульсами запуска., Электрические сигналыс выхода ФЭУ 7 поступают в блок 1 обработки и регистрации, где после рас49 6денсатора 14, либо изменением зарядного тока, С буферного усилителя 15сформированный сигнал подается наключ 4.1 (фиг,2), В исходном состоянии транзистор 18, управляемыйкомпаратором 17, закрыт, и на егоколлекторе присутствует напряжениеисточника 9 питания ключей. На инвертирующем входе компаратора 17 с помощью переменного резистора 16 устанавливается напряжение порога срабатывания ключа 4. При превышении сигналом от генератора 2 пилообразногонапряжения напряжения порога компаратор 17 опрокидывается и открываеттранзистор 18, резистор 19 при этомограничивает ток через транзистор18, Сформированный таким образом наколлекторе транзистора 18 импульс напряжения питания через элемент 3.1развязки подается на электрод ФЭУ 7,Таким образом, в данном стробоскопическом регистраторе коэффициентусиления ФЭУ 7 можно изменять в широких пределах, что расширяет областьего применения,Формула изобретения Стробоскопический регистратор оптических сигналов, содержащий блок развертки, соединенный входом с входом синхронизации стробоскопического регистратора, первым выходом - с входом управления блока обработки регистрации, регистрационный вход которо" го соединен с выходом фотоэлектронного умножителя, каждый из диодов и фотокатод которого соединены с первым выводом соответствующего элемента развязки по постоянному току непосредственно, а через соответствующий фильтр нижних частот - с соответст вующим выходом регулируемого источника постоянного напряжения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены генератор пилообразного напряжения, кличи с регулируемым порогом срабатывания по числу электродов фотоэлектронного умножителя9 регулируемый источник опорного напряжения и регулируемый источник питания, причем выход каждого из кличей с регулируемым порогом срабатывания соединен с вторым выводом соответствующего элемента развязки по постоянному току, сигнальный вход - с вы 15290ширения, усиления и накопления выводятся на индикатор, медленная временная развертка для которого поступаетиз блока 1 развертки,С целью настройки регистратора на5ту или иную амплитуду оптического сигнала регулировку коэффициента усиления устройства проводят следующим образом, Изменяют напряжение источника 9 питания ключей 4,1-4.И+1, а затем изменяют либо длительность сигнала, вырабатываемого генератором 2либо напряжение источника 10 опорного напряжения, добиваясь точного временного совмещения прохождения стробоскопической выборки и подачи импульсов питания, вырабатываемого ключами4,1-4,И+ на электроды ФЭУ 7, Конкретно вид регулировки определяется типом 20примененного ФЭУ 7, параметрами ключей 4, и величиной изменения коэффициента усиления ФЭУ 7. Например,при использовании ФЭУи длительнос"ти сигнала генератора 2 пилообразного напряжения 60 нс, величина опорного напряжения увеличивается в 1,32раза при изменении коэффициента усиления ФЭУ от 10 до 10 , При измене 6 4нии усиления ФЭУ 7 меньше 1 О необхоФдимо перестраивать генератор 2 на формирование сигнала длительностью больше 60 нс.Генератор 2 пилообразного напряжения (фиг,2) работает следующим образом35В исходном состоянии транзистор 13,управляемый триггером 11, открыт ишунтирует конденсатор 14, препятствуяего заряду генератором 12 тока, По 40сигналу от блока 1 развертки триггер11 опрокидывается и закрывает транзистор13, при этом генератор 12 начинаетлинейно заряжать конденсатор 14. Буферный усилитель 15 умощняет формируемый на конденсаторе 14сигнал, По окончании заряда триггер11 открывает транзистор 13 и он разряжает конденсатор 4, Длительностьформируемого сигнала определяется величиной емкости конденсатора 14 и за"рядным током генератора 12 тока, Дпяформирования сигнала длительностью50 нс, амплитудой 5 В и величиной емкости, равной 100 пФ, зарядный токдолжен быть равен 10 щА. Перестройкагенератора, т,е, изменвние длительности формируемого сигнала, осуществляется либо изменением емкости конЪ Ф Уют 01 н ИнР 060нуДк Составитель Дворки Редактор Н,Горват ТехредМ.ХоданичКорректор ТПодписное аказ 7631/36 Тираж 466 ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, бретениям и от аущская наб.,ытиям при ГКНТ ССС 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,ходом генератора пилообразного напря- дом регулируемого источника питания, жения, вход опорного напряжения - с вы - вход генератора пилообразного напряжеходом регулируемого источника опорно- ния соединен с вторым выходом блока го напряжения, вывод питания - с выхо- развертки, Кисяоцнцку опорногонаряхеноя Кп