Амплитудно-фазовый дискриминатор

:ао т Союз СоветскихоциалистическихРеспублик пп 75221 К АВТОРСКОМУ СВИДНЕДЬС(23) ПриоритетОпубликовано Государственный комите СССР по делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 300780(72) Автор изобретен Г.И.Никитин 1) Заявитель нститут высшей нервной деятельнос и нейрофизиологии АН СССР 54) АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТО расш осте ра и циино так рение дифферен- возможигналов и по форме, е - повыИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для выделения электрических сигналов определенной амплитуды, конфигурации и начальной фазы из популяции (потока) электрических сигна лов при исследовании и анализе импульсных потоков в нейрофизиологии, исследовании космических частиц, в Физических экспериментах и др. Известен амплитудный дискриминатор, содержащий блок амплитудно- частотного преобразователя исследуемого сигнала, компараторы верхнего и нижнего уровня, датчик опорного сигнала нижнего и верхнего уровня, бистабильный элемент, дифференцирующие цепочки, электронный 20 ключ, формирователь длительности 111 .Однако этот дискриминатор выбирает импульсы, амплитуда которых лежит в пределах двух уровней (дискриминация "окном"), а на форму и начальную Фазу он не реагирует, а ведь в потоке импульсов встречаются моноФазные, двухфазные и импульсы более сложной Формы с разными амплитудами и начальными фазами. 30 цель изобретения Функциональных возмож циального дискриминат ность проведения селе не только по амплитуд .и по начальной Фазе, шение надежности. Для достижения указанной цели в амплитудно-Фазовый дискриминатор, содержащий блок амплитудно-частотного .преобразования, исследуемого сиг нала, компараторы верхнего и нижнего уровня, датчики опорного сигнала нижнего и верхнего уровня, выходы которых подключены соответственно ко входам компараторов нижнего и верх,него уровня, бистабильный элемент, первый вход которого подключен через первую дифференцирующую цепочку с выходом компаратора нижнего уровня, соединенного выходом через вторую дифференцирующую цепочку с первым входом электронного ключа, второй вход - к выходу компаратора верхнего уровня, и выход - ко второму входу электронного ключа, выход которого подключен через формирователь длительности к третьему входу бистабиль ного элемента, введены дополнитель 75221635 40 бО ные бистабильный элемент и компараторы верхнего и нижнего уровня, третьядифференцирующая цепочка и два переключателя, при этом информационныевходы компараторон верхнего и нижне-го уровня подключены соответственночерез размыкающий и замыкающий контакты первого перекл.очателя к прямому и инверсному выходам блока амплитудно-частотного преобразования,а информационные входы дОполнительных комйараторон верхнего и нижнегоуроння подключены соответственночерез размыкающий и замыкающий контакты второго пеРеключателя к инверсному и прямому выходу блока ампли"тудно-частотного преобразования,причем ныход датчика опорного сигнала верхнего уровня соединен со входом дополнительного компаратора верхнего уровня, выход которого соединен с первым входом дополнительного 2бистабильного элемента, а выход датчика опорного сигнала нижнего уровнясоединен со входом дополнительногокомпаратора нижнего уровня, выходкоторого подключен через третью дифференцирующую цепочку ко второму входудополнительного бистабильного элемента, выход которого соединен с третьимвходом электронного ключа, а третийвход - с выходом Формирователя длительности.В дискриминатор с целью повышениянадежности введены четвертая и пятая,дифференцирующие цепочки и чувствительный релейный элемент, входкоторого подключен к информационномувходу компаратора нижнего уровня,а выход через четвертую и пятуюдифференцирующие цепочки - соответственно к четвертым входам основногои дополнительного бистабильных элементов.На чертеке представлена Функциональная схема дискриминатора.Устройство соцержит блок амплитудно-частотного преобразования, состоящий из аттенюатора 1 входного сигнала, перестраиваемый частбтноизбирательный усилитель 2 неинвертирующий 3 и инвертирующий 4 усилители с единичным усилением, переключатель 5 выбора полярности входногосигнала, два датчика нижнего б иверхнегоУровней дискриминатора,четыре компаратора 8-11 и релейныйусилитель 12, пять дифференцирующихцепочек 13-17, выделяющих передниеи задние Фронты сигнала, дна триггера 18 и 19,переключатель О выбораконфигурации исследуемого сигнала,электронный ключ 21, Формирователь22 выходного импульса и дна выключателя блокнронок верхних (прямого23 и инвер иронанного 24) уровнейдискриминатора.Устройство раб:тат следующимобразом,Входной сигнал, проходя аттенюатор 1, частотно-избирательныйусилитель 2 и усилители 3 и 4, преобразуется по амплитуде и частоте н удобный для дальнейшего анализа сигнал. Выходы усилителей 3 и 4 различаются лишь полярностями выходных сигналов, а н остальном они идентичны, Переключателем 5 выбирается требуемая для анализа полярность исследуемого сигнала. Сигнал с переключателя 5 подается на компараторы 8-11, причем компараторы 8 и 9 работают с неинвертированным сигналом, а компараторы 10 и 11 - с инвертированным. На компараторы подаются и опорные сигналы, снимаемые с датчиков нижнего 6 и верхнего 7 уровней.При достижении входным сигналом значений больше (равно) опорного навыходе компаратора формируется сигнал превышения заданного опорного уроння.Выходы компараторов 9 и 11 нерхних уровней подаются непосред твенно на входы бистабильных элементов ,триггеров) 18 и 19, выходы же остальных - на дифференцирующие цепочки 13-17 для выделения передних и задних Фронтон сигналов. Таким образом, на основе компараторон 8 и 9 организуется прямое, а на компараторах 10 и 11 инвертированные "окна" дискриминатора.Дна бистабильных элемента дискриминатора, триггеры 18 и 19 (каждый работает со своим "окном"), управляют электронным ключом 21, разрешая или запрещая прохождение импульса заднего фронта с компаратора 8 на выход дискриминатора. В занисимости от режима работы триггера 19 можно проводить анализ сигналов или с положительной начальной фазой или двуполярных с отрицательной начальной фазой,При выборе первого режима работы входной сигнал начинается с положительной Фазы, при достижении нижнего , уровня дискриминации происходит включение триггера 18 передним Фронтом сигнала с компаратора Я. Если в дальнейшем сигнал, не достигнув верхнего .уровня дискриминации, начинает уменьшаться и становится меньше нижнего, компаратор 8 выдает импульс заднего фронта, который через открытый ключ 21 проходит на выход дискриминатора, он же производит и сброс обоих триггеров в исходное состояние. Если амплитуда сигнала превышает верхний уровень дискриминации, то сработавший компаратор 9 блокирует триггер 18 и тем самым блокируется выход дискриминатора.Когда входной сигнал начинается с отрицательной полярностито при доФормула изобретения стижении им нижнего инвертированногоуровня срабатывает компаратор 10и передним фронтом своего сигналавключает триггер 19, который в этомрежиме блокирует ключ 21 и, еслитеперь сигнал, инвертировав свою 5полярность, вызывает срабатываниекомпаратора 8 и триггера 18, выходдискриминатора все равно оказывается заблокирован триггером 19.При выборе режима анализа двуполяр 1 Оных сигналов исследуемый сигналначинается с отрицательной полярности,и, достигнув нижнего инвертированногоуровня, но не достигнув верхнего,включает ; триггер 19, затем, сменивполярность, он таким же способом включает триггер 18, и уже после этогозадний Фронт сигнала компаратора 8прсходит на выход дискриминатора.Предусмотрена возможность блокировки как верхнего прямого 23, так и 20верхнего инвертированного 24 уровнейдискриминации, что также расширяетвоэможности дискриминатора.При каждой смене сигналом своейполярности элементом 12, аналогичнымкомпаратору, генерируются импульсыпереднего франта (для каждой полярности свой), которыми "абнуляются"триггеры 18 и 19, и тем самым, устройство более надежно подготавливается ЗОк приему и анализу следующего сигнала,И, наконец, выходной импульс сэлектронного ключа 21 поступает наФормирователь 22 длительности и мощности, а затем подается на выходдискриминатора,Предлагемый амплитудно-фазовыйдискриминатор позволяет проводитьболее тонкую селекцию сигналов и 40повысить точность проводимых экспериментов. 451. Амплитудна-фазовый дискриминатор, содержащий блок амплитудно-частотного преобразования исследуемого сигнала, компаратары верхнего и нижнего уровня, датчики опорного сигнала нижнего и верхнего уровня, выходы которых подключены соответственно ко входам компараторав нижнего и верхнего уровня, бистабильный элемент, первый вход которого подключен через первую дифференцирующую цепочку с выходом компаратора нижнего уровня, соединенного выходом через вторую дифФеренцирующую цепочку с первым входом электронного ключа, второй вход - квыходу компаратора верхнего уровня,и выход - ко второму входу электронного ключа, выход которого подключенчерез формирователь длительности ктретьему входу бистабильного элемента,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения Функциональных возможностей, в него введены дополнительные бистабильный элемент и компараторы верхнего и нижнего уровня, третьядифференцнрующая цепочка и два переключателя, при этом информационныевходы компараторов верхнего и нижнегоуровня подключены соответственночерез размыкающий и замыкающий контакты первого переключателя к прямому и инверсному выходам блока амплитудно-частотного преобразования,а инФормационные входы дополнительных компараторов верхнего и нижнего уровняподключены соответственно черезразмыкающий и замыкающий контактывторого переключателя к инверсномуи прямому выходу блока амплитудночастотного преобразования, причем выход датчика опорного сигнала верхнегоуровня соединен со входом дополнительного компаратора верхнего уровня,выходом соединенного с первым входОмдополнительного бистабильнага элемента,а выход датчика опорного сигналанижнего уровня соединен са входом дополнительного кампаратара нижнегоуровня, выход которого подключен черезтретью дифференциальную цепочку ковторому входу дополнительного бистабильного элемента, выход которого соединен с третьим входам электронногоключа, .а третий вход - с выходом Формирователя длительности,2. Дискриминатор па п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, чта, с цельюповышения надежности, в него введенычетвертая и пятая дифференцирующиецепочки и чувствительный релейныйэлемент, вход которого подключен кинформационному входу компараторанижнего уровня, а выход через четвертую и пятую дифференцирующие цепочки - соответственно к четвертымвходам основного и дополнительногобистабильных элементов,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. ЕЕС С 11 п, МецгорЬуь 1 о 1 оду,1967, 23, 5, ч 77-ч 80. Яра 1 э Е.ТВос 1 геац 1,С, пА ьс 11 О 5 сате 01 ГГегеп 1 а 1 ащр 11 г.оде д 1 всг 1 о 1 паог акогь 1 пд 1 е оп 1 гесог 41 пд" (прототип),Составитель В. Бугро Техред И,Асталош Редактор С. Тимохи ректор С, Ш Тираж 956 Государственного комит делам изобретений и отк Москва, Ж, Раушскаяодписно 4/ лиал ППП "Патент", г. Ужгород роектная,каэ 4739/3 ЦНИИПИ ета ССС по рытий 113035, наб., д