Амплитудно-временной анализатор

(19) У 1 см аеаы ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Научно-.исследовательский институт прикладных физических проблем нм. А.Н,Севченко(56) Авторское свидетельство СССР В 790249, кл. Н 03 К 5/22, 1980.Авторское свидетельство СССР У 115218кл. Н 03 К 5/22, 1984. (54) АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано дляпостроения амплитудно-временных анализаторов импульсных сигналов и устройств селекции. Цель изобре тения - повышение точности определения соответствия параметров выходных сигналов заданному допуску - достигается за счет исключения влияния крутизны фронтов на оценку длительности импульсов по основанию. Устройство содержит пороговые элементы 1-3 генератор 4 пилообразного напряжения, времязадающий блок 5, элемент ИЛИ-НЕ 6, инверторы 7 и 13, формиро-. ватель 8 переднего фронта, триггеры 9 и 11, формирователь 10 заднего фронт:-1 элемент И 12, входную 14 и выходную 15 шины, источники 16, 17 и 18 опорного напряжения. Формирователем 1 О формируется сигнал, который проходит на выход устройства через элемент И 2 при условии нахождения параметров входного сигнала в заданных допус ковых зонах. При этом в амплитудно- временном анализаторе уменьшается зависимость .определения длительности С входных сигналов от их формы и амплитуды. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано дляпостроения амплитудно-временных анализаторов импульсных сигналов и устройств селекции.511 ель изобретения - повышение точности определения соответствия параметров входных сигналов заданному допуску за счет исключения влияния крутизны фронтов на. оценку длительностиимпульсов по основанию.На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства; на Фиг.2 - стурк.турная схема генератора пилообразного 15напряжения; на фиг.3 - временные диаграммы работы устройства,Амплитудно-временной анализатор содержит первый, второй и третий пороговые элементы 1-3, генератор 4 пилообразного напряжения, времязадающий; фронта, первый триггер 9, Формирователь 10 заднего фронта, второй триггер 11, элемент И 12, второй инвертор13, входную шину 14, выходную шину15, первый, второй и третий источники16 - 18 опорного напряжения.Входная шина 14 соединена с первыми входами пороговых элементов 1 - 3,вторые входы которых соединены соответственно с источниками 16 - 18. Выход первого порогового элемента 1через Формирователь 10 соединен с первым входом элемента И 12, а через пер.вый инвертор 7 - с.первым входом генератора 4, С-входом первого триггера 9и входом формирователя 8, выход которого соединен с К-входами первого и 40второго триггеров 9 и 11, Выход второго порогового элемента 2 соединенс С-входом второго триггера 11, Двход которого соединен с положительной шиной питания. Выход третьего .порогового элемента 3 через второйинвертор 13 соединен с вторым входомгенератора 4, выход которого соединенс входом времязадающего блока 5, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ 6, выход которого соединен с Д-входом первого триггера 9,Прямой выход первого триггера 9 иинверсный выход второго триггера 11соединены соответственно со вторым итретьим входами элемента И 12, выходкоторого соединен с выходной шиной15. Генератор 4 содержит первый и второй генераторы 19 и 20 тока, выходыкоторых соединены со входом повторителя 21, через параллельно соединенныенакопительный конденсатор 22 и ключ23 - с общей шинок,причем вход управления первого генератора 19 являетсявторым входом генератора 4, вход.управления ключа 23 - первым входомгенератора 4, а выход повторителя21 - выходом генератора 4,Времязадающий блок 5 представляетсобой два компаратора с разцельнорегулируемыми порогами Ппр 4 и Бр ьвыходы которых образуют выходы времязадающего блока 5.Устройство работает следующим образом.Анализируемый сигнал П;, подаетсяна входы пороговых элементов 1 и 2,соответствующие пороговые уровни которых Би Бзадают допусковуюзону входных сигйалов по амплитудеЩР Опар, ). Если величинавходного сигнала П1 Р, , тосигнал на выходе устройства 08отсутствует при любой его длительнос"ти, так как первый триггер 9 остаетсяв нулевом состоянии и блокирует про:хождение сигналов через элемент И 12иа выход устрокства. Превышение входным сигналом Б порогового уровняхБп, 2 приводит к формированию навыходе порогового элемента 2 импуль.са, передним фронтом которого второйтриггер 11 переводится в единичноесостояние, причем нулевой потенциал.его инверсного выхода блокирует про-.хождение сигналов на выход устройствачерез логический элемент И 12.Если величина входного сигналанаходится в заданном пале допуска изменения амплитуды 0 ЕБ р ф запор.пх поРп фто срабатывание первого пороговогоэлемента 1 и выработка формирователем8 переднего фронта сигнала первоначально приводит триггеры 9 и 11 внулевое состояние, при этом второйпороговый элемент 2 импульс на выходене формирует и второй триггер 11 остается в нулевом состоянии, что непрепятствует прохождению сигнала навыход устройства через элемент И 12.Из-за конечного значения длительностифронта нарастанкя входного сигналапроисходит последовательное срабатыва.ние первого и третьего пороговыхэлементов 1 и 3, что на фиг.3 б соот 3 14137 ветствует точкам А, В и Б,Г соответственно для сигналов различной амплитуды и формы (фиг.Зб), но одинаковой длительности по основанию. Сигналы с входов пороговых элементов 3 и 1 поступают на входы генератора 4 через инверторы 13 и 7. В исходном состоянии до прихода сигнала Б, когда сигналы на выходах элементов 3 и 1 от- сутствуют, генераторы тока 19 и 20 обеспечивают соответственно токи 1 и 1, которые суммируются и протекают на общую шину через открытый ключ 23. На выходе повторителя 21 сигнал отсутствует. Срабатывание порогового элемента 1 по переднему фронту входного сигнала У приводит к закрыванию ключа 23 и заряду конденсатора 22 током 1 + 1. На выходе повторителя 21 возникает пилообразно нарастающее напряжение, пропорциональное сумме токов 1 и 1 . Пересечение передним фронтом входного сигнала 0 порогового уровня 0порогового элемента 25 3 приводит к появлению на его выходе сигнала, поступающего на второй вход генератора 4 и отключающего генератор 19 (точка В или Г на фиг.З). При этом на выходе генератора 4 пилообразного напряжения нарастание сигнала становится пропорциональным 1(отрезки ВЕ и ГД на фиг3), что продолжается до момента обратного пересечения спадом импульса значения Б з ( точки Д и Е, фиг.З). Затем снова включается генератор тока 19 и нарастание выходного напряжения идет пропорционально сумме токов 1, + 1 (отрезки ДЖ и ЕИ на фиг.З), В момент 4 О обратного пересечения спадом входного сигнала значения 0 ,1 первого порогового элемента 1 происходит его возвращение в исходное состояние и открывание ключа 23, что обеспечивает 45 быстрый разряд конденсатора 22 и окончание выработки пилообразного напряжения навыходе повторителя 21.Изменение крутизны пилообразного напряжения на выходе генератора 4 позволяет формировать его амплитудное. значение с большей точностью, чем у прототипа, соответствующим длительности входных сигналов, взятых по основанию, При этом соотношение токов заряда и напряжений порогов опреде 55 ляются из условия равенства заряда, накопленного на конденсаторе 22 при переменной крутизне формирования вы 144ходного пилообразного напряжения с использованием Различных токов заряда 1, +, 1 , 1 (фиг,З) и заряда, пропорционального длительности входных сигналов, по основанию обеспечиваемого током 1 . В этом случае можно записать для одного из сигналов, изображенных на фиг.За:где С е - отрезки времени от наЭчала сигнала до моментапересечения соответственно 11 ьор. " моор,З(точки А,В);с - отрезки времени от ппе 3 4сечения задним фронтомсигнала уровней Пдо момента окончания сигнала (точки Е,И);- время превышения входно 5го сигнала пороговогоуровня Уор, (точки В,Е),Выражая условия пропорциональностиотрезков времени, з,исоответствующих пороговых напряженийБ , Б= 2 Ур (фиг.За).С выхода генератора 4 сформированный пилообразный импульс подаетсяна времязадающий блок 5, представляющий собой два пороговых элементас проговыми урвнми Ц,ор0 орйор.д При пересечении пилообразным напряжением значений П р и Б р , формируются на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6соответственно передний и задний фронты выходного импульса. Значения моор. и Пдорз. определяют пределы по ля допуска изменения длительностивходных сигналов 1. д, 7 3.Если длительность входного импульса находится в заданном поле допускал еГл лкх 3, то задний фронт импульса с выхода элемента ИЛИ-НЕ 6формируется по заднему фронту импульса генератора 4. Прис , им". пульс на выходе элемента 6 не формируется, триггер 9 осается в нулевом5 состоянии и сигнал на выходе устройства не появляется. При ,3 первый триггер 9 устанавливается в единичное состояние задним фронтом сигнала с выхода первого инвертора 7.Если, формирование задхянего фронта импульса с выхода элемента 6 заканчивается раньше появления заднего фронта импульса с выхода инвертора 7, при этом триггер 9 в единичное состояние не устанавливается, импульс на выходе элемента И 12 отсутствует.Формирователем 10 по заднему фрон та импульса с порогового элемента фор" мируется сигнал, который проходит на выход устройства через логический элемент И 12, при условии нахождения параметров входного сигнала в заданных допусковых зонах.Таким образом,в амплитудно-временном анализаторе уменьшается зависимость определения длительности входных сигналов от их формы и амплитуды. З 0Формула изобретения1. Амплитудно-временной анализатор, содержащий последовательно соединенные первый пороговый элемент формирователь заднего фронта и элемент И, а также последовательно соединенные инвертор, генератор пилообразного напряжения и времязадающий блок, причем вход инвертора соединен с выходом первого порогового элемента первый и второй выходы времязадающего блока подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ выход котоЭ45 рого соединен с Э-входом первого триггера, вьпсод инвертора подключен к С-входу первого триггера и через формирователь переднего фронта к К- входам первого и второго триггеров, вход второго порогового элемента соединен с входом первого порогового элемента и входной шиной, а его выход подключен к С-входу второго триггера, прямой выход первого триггера и инверсный выход второго триггера соединены соответственно с вторым и треть им выходами элемента И, выход которого соединен с выходной шиной, 0-вход второго триггера подключен к положительной шине источника питания, а вторые входы первого и второго пороговых элементов подключены соответственно к шинам источников порогового напряжения низкого и высокого уровней о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения соответствия параметров входных сигналов заданному допуску, в него введен третий пороговый элемент, первый вход которого соединен с первым входом первого порогового элемента, второй вход подключен к третьей шине источника порогового напряжения, г выход через второй инвертор соединен с вторым входом генератора пилообразного напряжения.2. Анализатор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что генератор пилообразного напряжения содержит первый и второй генераторы тока, выходы которых подключены к первой обкладке накопительного конденсатора, входу повторителя напряжения и через управляемый ключ, к общей шине, причем вход управления первого генератора тока является вторым входом генератора пилообразного напряжения, вход управления ключа - первым входом, а выход повторителя напряжения - выходом, при этом вторая обкладка накопительного конденсатора подключена к общей шине..Горват Техред М.,Цидык Корректор Э.Лончако Редакт аказ 3793/56 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго д, ул. Проектная, 4 Тираж 928 ВНИИПИ Государстве по делам изобре3035, Москва, Ж,Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5 арф АУ