Устройство для формирования импульсов

п 11828387 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.05.81 СССР по делам изобретений н открытий, И, Павлов, К, М, Шестаков, В, С,и А. В. Романов Институт электроники АН Бело(71) Заявитель 54) УСТРОЙС Я ФОРМИРОВАН ПУЛЪСО соединен с одним из входами формироваИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении линейных размеров периодических микроструктур.Известно устройство формирования сигналов со следящим порогом, содержащее инвертор, сумматор, формирователь с начальным порогом, ограничитель снизу, ослабитель 1.Низкая точность этого устройства обус ловлена его чувствительностью к помехам.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для формирования прямоугольных импульсов, содержащее входной усилитель, два дифференцирующих элемента, три формирователя импульсов, два триггера, компаратор 21.Невысокая точность определения начала и конца формируемого импульса связана с чувствительностью устройства к изменени О ям амплитуды и длительности фронтов входных импульсов.Целью изобретения является повышение точности формирования импульсов.Это достигается тем, что в устройство формирования импульсов, содержащее входной усилитель, три формирователя импульсов, компаратор, соединенный с третьим формирователем импульсов, введены сумматор, счетчик с предварительной уста новкои, устроиство управления, причем один из входов сумматора соединен с входным усилителем и с входами первого и второго формирователей импульсов, второй вход - с выходом второго формирователя импульсов, а выход - с компаратором, при этом тактовые входы устройства управления соединены с выходами счетчика с предварительной установкой, информационный вход - с выходом компаратора и одним из входов третьего формирователя импульсов, а тактовые выходы устройства управления соединены с входами первого и второго формирователей импульсов и с входом сброс счетчика с предварительной установкой, информационный выход - с вторым входом третьего формирователя импульсов, а выход первого формирователя импульсов соединен с входом подстройки нуля входного усилителя.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство состоит из входного усилителя 1, сумматора 2, трех формирователей импульсов 3 - 5, компаратора 6, счетчика с предварительной установкой 7, устройства управления 8.Входной усилитель 1входов сумматора 2 и10 телей импульсов 3 и 4, Вход подстройки нуля усилителя связан с выходом формирователя импульсов 3. Выход формирователя импульсов 4 подключен к другому входу сумматора 2, выход которого соединен с входом компаратора б. Тактовые входы устройства управления 8 соединены с выходами счетчика с предварительной установкой 7, счетный вход которого подключен к внешнему датчику линейного перемещечия (на схемах не показан), Два тактовых выхода устройства управления 8 подключены к вторым входам формирователей импульсов 3 и 4, а третий - к входу сброс счетчика с предварительной установкой 7. Выход компаратора 6 соединен с информационным входом устройства управления 8 и с одним из входов формирователя импульсов 5, другой вход которого соединен с информационным выходом устройства управления 8.Устройство работает следующим ооразом. Вначале в счетчик с предварительной установкой 7 заносится код числа, равного длительности выбранного интервала язв - 1 = 1 з - 1, и выраженного числом масштабных импульсов.В момент времени 1, (фиг. 2,а), когда амплитуда контрольного импульса достигает величины, равной У 2, масштабные импульсы с датчика линейного перемещения начинают заполнять счетчик 7 и через интервал 12 - 1, на его первом выходе появляется импульс (фиг. 2,в), который на тактовом выходе устройства управления 8 возбуждает импульс (фиг. 2,д), по команде которого формирователь импульсов 4 подключается к выходу усилителя 1 и начинает формировать сигнал, представляющий собой импульс с амплитудой, зависящей от величины уровня контрольного импульса. Этот сигнал, действуя на одном из входов сумматора 2 в течение длительности контрольного импульса, подстраивает его амплитуду на входе компаратора б до уровня тгде и - заданный коэффициент.иВ момент 1 з на втором выходе счетчика с предварительной установкой 7 появляется импульс, обозначающий переполнение счетчика (фиг. 2,г), который через устройство управления 8 запрещает поступление масштабных импульсов на вход счетчика с предварительной установкой 7 (фиг. 2,яс), восстанавливает в нем первоначальный код, снимает с входа формирователя импульсов 4 тактовый импульс, а также возбуждает на информационном выходе устройства управления 8 импульс, поступающий на вход формирователя импульсов 5. При наличии на другом входе формирователя импульсов 5 импульса с компаратора б, он генерирует на выходе короткий импульс, который фиксирует момент срабатывания компаратора 6 по порогу О 2 с задержкой на время,15 20 25 30 15 40 45 50 55 60 65 равное 1 - ,. Формирователь импульсов 4 отключается от выхода усилителя 1, заканчивает формирование сигнала подстройки и хранит его величину до прихода следующей команды.Момент времени 1 соответствует окончанию фронта входного импульса, Число, код которого записывается в счетчик с предварительной установкой 7, выбирается нз ус- ловия У 2 - 1: 2 1:. помехи ( )При снижении амплитуды контрольного импульса до значения, равного Е/1 (момент 1, на фиг. 2,а), масштабные импульсы вновь начинают поступать на вход счетчика с предварительной установкой 7 и через время Е, - Е, =- 1, на первом его выходе появляется импульс (фиг, 2,в), который на другом тактовом выходе устройства управления 8 возбуждает импульс (фиг, 2,е), подключающий формирователь импульсов 3 к выходу входного усилителя 1, тем самым осуществляется подстройка нулевого уровня. Формирователи импульсов 3 и 4 работают идентично.Если в период времени от 1, до 1, на выходе усилителя 1 появится помеха с амплитудой, превышающей 1/ 2, то устройство останется к ней не чувствительным, вследствие условия (1), а подстройка нулевого уровня на время длительности помехи запрещается.В момент 1, происходит переполнение счетчика с предварительной установкой 7, и вся схема устройства возвращается в исходное состояние.С приходом следующего командного импульса весь описанный цикл повторяется.Отношениеп 2= сопз 1 не зависит отУ,изменений нижнего уровня импульса, что позволяет исключить зависимость момента срабатывания от вариации амплитуды импульса, селекция импульсов по длительности повышает помехозащищенность устройства, причем интервалы 1 - 1, пропорциональны периоду импульсов, характеризующих перемещение, Это дает возможность выдержать все точностные характеристики в любом диапазоне скоростей перемещения микроструктуры. Таким образом, предложенное устройство по сравнению с известными, повышает точность формирования импульсов в широком диапазоне скоростей перемещения, устраняет влияние изменений нижнего и верхнего уровней импульса.При формировании импульсов с периодических структур, коды интервалов, заносимых в счетчик с предварительной установкой, могут вырабатываться без участия оператора в пропорции от длительности контрольных импульсов, что позволяет автоматизировать контроль структур широкойноменклатуры.Формула изобретенияУстройство для формирования им пуль сов, содержащее входной усилитель, три формирователя импульсов, компаратор, соединенный с третьим формирователем импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования 10 импульсов, в него введены сумматор, счетчик с предварительной установкой и устройство управления, причем один из входов сумматора соединен с входным усилителем и с входами первого и второго формирова телей импульсов, второй вход - с выходом второго формирователя импульсов, а выход - с компаратором, при этом тактовые входы устройства управления соединены с выходами счетчика с предварительной уста новкой, информационный вход - с выходом компаратора и одним из входов третьего формирователя импульсов, а тактовые выходы устройства управления соединены с входами первого и второго формирователей импульсов и с входом сброс счетчика с предварительной установкой, информационный выход - с вторым входом третьего формирователя импульсов, а выход первого формирователя импульсов соединен с входом подстройки нуля входного усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Чернявский А. Ф Бекетов С. В., Потапов А. В. Статистические методы анализа случайных сигналов в ядерно-физическом эксперименте, Атомиздат, 1974, с. 97 - 99.2. Авторское свидетельство СССР313069, кл. б 01 В 7/04, 1971 (прототип).828387 ончар акт 749/5 Изд.310 Тираж 988Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное ткрытий