Устройство фиксации временных положений сигналов

) 4 Н 03 К 5/15 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ венныи уник 19 СССР 197.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский государст верситет им. В.И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССР В 1095379, кл, Н 03 К 5/153 82.Авторское свидетельство У 692081, кл. Н 03 К 13/18, 7, (прототип).(54) УСТРОЙСТВО ФИКСА 11 ИИ ВРЕМЕН 1 ЫХ ПОЛОЖЕНИЙ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к импул с ной технике и может быть использовано в экспериментальной физике для прецизионного измерения временных положений флуктуирующих сигналов. Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости устройства, Устройство содержит дискриминатор 5 нижнего уровня, элемент 6 задержки, дискриминатор 4 верхнего уровня, генератор 8 тока заряда, генератор 7 тока разряда, накопительный конденсатор 9 и формирователь 10 импульсов. Введение элемента 12 задержки, преобразователя 11 время - амплитуда, порогового элемента 13, разделительного конденсатора 14, диода 15 и управляемого селектора в формировате 16 импульсов позволяет повысить точность измерения временных положений сигналов при наличии случайных помех в условиях существенных флуктуаций амплитуды и длительности фронта нарастания фиксируемых сигналов. 4 ил.С:Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вэхспериментальной Физике для прецизионного измерения временных положений сигналов,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет исключениясрабатывания устройства при наличиислучайных помех, за счет увеличениякрутизны участка рабочей характеристики формируемого на накопительномконденсаторе.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства Фиксации временных положений сигналов; на Фиг. 2 -временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 - зависимость моментапоявления сигнала на первом 1 и втолором 1 выходах устройства от изменения параметров входных импульсов;на фиг. 4 - принципиальная схема порогового элемента.Устройство содержит первую 1, вторую 2, третью 3 входные клеммы, дискриминатор 4 верхнего уровня, дискриминатор 5 нижнего уровня, первыйэлемент 6 задержки, генератор 7 тока разряда, генератор 8 тока заряда,накопительный конденсатор 9, Формирователь 10 импульсов, преобразователь 11 время - амплитуда, второйэлемент 12 задержки, пороговый элемент 13, разделительный конденсатор14, диод 15, управляемый селектор -Формирователь 16 импульсов, первую3517 и вторую 18 выходные клеммы,Первая входная клемма 1 устройства соединена с входом дискриминатора4 верхнего уровня и входом дискрими"натора 5 нижнего уровня, выход которого соединен с первым входом генератора 8 тока заряда, с первым входомпреобразователя 11 время - амплитудаи через первый элемент 6 задержки сгервым входом генератора 7 тока раз 45ряда, выход которого объединен с выходом генератора 8 тока заряда и соединен с входом Формирователя 10 импульсов и с первым выводом накопительного конденсатора 9, второй вывод 50которого соединен с общей шиной устройства, выход Формирователя 1 О импульсов соединен с первой выходнойклеммой 17 устройства, с вторым входом генератора 8 тока заряда и с первым входом порогового элемента 13,первый. выход которого соединен с входом второго элемента 12 задержки и через разделительный конденсатор14 - с второй входной клеммой 2 устройства и с анодом диода 15, катод которого соединен с общей шиной устройства, выход второго элемента 12 задержки соединен с вторым входом порогового элемента 1 З,второй выходкоторого соединен с первым входом управляемого селектора - формирователя 16 импульсов, первый выход которого соединен с второй выходной клеммой18 устройства, третья входная клемма 3 которого соединена с вторым входомуправляемого селектора - формирователя, 16 импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом порогового элемента 13, выход дискриминатора 4 верхнего уровня соединен свторым входом генератора 7 тока разряда и с вторым входом преобразователя 11 время - амплитуда, выход которого соединен с анодом диода 15,На Фиг. 2 обозначено: эпира 19 входного сигнала устройства; эпира 20 выходного сигнала дискриминатора5; эпира 21 выходного сигнала дискриминатора 4; эпюра 22 выходного сигнала элемента 6 задержки; эпюра 23 сигнала на накопительном конденсаторе 9; эпира 24 выходного сигнала генератора 7; эпюра 25 выходного сигна.ла формирователя 10; эпюра 26 выходного сигнала порогового элемента 13; эпюра 27 выходного сигнала управляе" мого селектора Формирователя 16;эпюра 28 выходного сигнала устройства (выход 18),Пороговый элемент 13 содержит первый 29, второй 30, третий 31, четвертый 32, пятый 33, шестой 34, седьмой 35, восьмой 36, девятый 37, десятый 38, одинадцатыи 39, двенадцатый 40 резисторы, первый 41 и второй 42 конденсаторы, индуктивность 43, диод 44, первый 45, второй 46, третий 47, четвертый 48 транзисторы, первую 49, вторую 50 и третью 51 вход" ные клеммы, первую 52 и вторую 53 выходные клеммы,Первая 49, вторая 50 и третья 51 входные клеммы порогового элемента 1 3 объединены и соединены через конденсатор 41 с первым выводом резистора 33 и с анодом диода 44, катод которого соединен с общей шиной устройства, второй вывод резистора 33 соединен с базой транзистора 45, коллектор которого соединен с базой тран3 144 Д,= К(Е - Ф П),30 где К зистора 46, коллектор которого соединен с первым выводом резистора 36 и через резистор 37 с базой транзистора 47, эмиттер которого через конденсатор 42 соединен с второй выходной клеммой 53 порогового элемента 13, второй вывод резистора 36 соеди - нен с базой транзистора 48, эмиттер которого соединен с первой выходной клеммой 52 порогового элемента 13, транзисторы 45,47 и 48 и-р-и, транзистор 46 р-и-р типа.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал поступает на входы дискриминатора 5 нижнего уровня и дискриминатора 4 верхнего уровня с порогами срабатывания П и П соотнетственно. При достижении входным импульсом укаэанных пороговых уровней на выходах данных элементов вырабатываются сигналы стандартной формы(фиг.2, эпюры 19-21) в моменты времени 1и 1 По сигналу с выхода дискриминатора 5 нижнего уровня начинается заряд накопительного конденсатора 9 током 1 генератора 8 тока заряда до момента включения выходнымимпульсом дискриминатора 4 верхнегоуровня генератора 7 тока разряда,С этого момента заряд накопительного конденсатора 9 осуществляетсятоком, значение которого определяется разностью токов генератора 8 токазаряда и генератора 7 тока разряда1-1 (фиг.2, эпюра 23). Данная процедура продолжается до выключения генератора 7 тока разряда задержанным на время , сигналом с входа дискриминатора 5 нижнего уровня. Величина 7; задается элементом 6 задержки.Смомента времени 1 + С, скоростьзаряда накопительного конденсатора9 вновь определяется током 1 до момента 1 (фиг.2, эпюра 23) достижения напряжением на накопительном конденсаторе 9 уровня срабатывания Пформирователя 10 импульсов. Последний в укаэанный момент С вырабатывает сигнал, фиксирующий в первомприближении положение входного импульса на временной оси (фиг,2, эпюра 25), приводит н исходное состояние генератор 8 тока заряда и, кроме того, запускает пороговый элемент13. С выхода последнего сигнал разветвляется и поступает на вход управляемого селектора - формирователя 16 315 О4импульсон и через элемент 12 задержки поСтупает на второй вход порогового элемента 13, вновь запуская последний.Формируемая таким образом последовательность импульсон на выходе порогового элемента прекращается по отрицательному сигналу с выхода управляемого селектора - формирователя 16импульсов (фиг.2, эпюра 27), который вырабатывается одновременно с вы" .ходным сигналом устройства и подается на третий вход упомянутого порого ного элемента 13. Период рециркуляции формируемой серии (фиг,2, эпюра 26) определяется величиной элемента 12 задержки ь , а также суммарнойемкостью интегрирующей цепочки; раз О делительный конденсатор 14, диод 15,Величина емкости диода 15 определяется значениями исходного смещения Е и выходного напряжения преобразователя 11 время - амплитуда, с по мощью которого анализируется величина крутизны регистрируемых сигналов.Значение задержки Д ,вносимое интегрирующей цепочкой, следующее:- постоянная величина, занисящая от типа диода;К - коэффициент передачи преобразователя 11 время - амп литуда;значение напряжения на входе преобразователя 11время - амплитуда.До момента появления сигнала на% 4 О втором выходе устройства Ф можно записать:лС:,+иД, +иС,где и - число рециркуляций.45 Анализ экспериментальных зависилмостей 1, 1, и Ь., (фиг,3) позволяет сделать вывод, что существует такое и, при котором сумма 10 + иД,(1, так как и= соин) практи О чески не зависит от изменений амплитуды (а) и длительности фронта нарастания ( с) входных сигналов,поскольку при убывании 1, П Д, возрастает по такому же закону.В предлагаемом устройстве ужена первом этапе фиксации временныхположений сигналов обеспечивается повышение помехоустойчивости устройства, при наличии случайных поМех, аа3150 5 144 счет работы выходного формирователя на крутом участке фронта импульса, формируемого на накопительном конденсаторе 9Фиг.2, эпюра 23, точка Б). Формула изобретения Устройство фиксации временных положений сигналов, содержащее дискриминатор верхнего уровня, вход которого соединен с первой входной клеммой устройства, первый элемент задержки, дискриминатор нижнего уровня, вход которого соединен с первым входом генератора тока заряда, выход которого соединен с выходом генератора тока разряда, с входом Формирователя импульсов и с первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, выход Формирователя импульсов соединен с первой выходной клеммой устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены второй элемент задержки, преобразователь время - амплитуда, пороговый элемент, разделительный конденсатор, диод, управляемый селектор - формирователь импульсов, вторая, третья входные и вторая выходная клеммы устройства, причем первая входная клемма устройства соединена с входом дискриминатора нижнего уровня, выход которого соединенс первым входом преобразователявремя - амплитуда и через первый элемент задержки с первым входом генератора тока разряда, второй вход которого соединен с выходом дискриминатора верхнего уровня и с вторым входом преобразователя время - амплитуда, выход которого соединен с второйвходной клеммой устройства и с анодом диода, катод которого соединенс общей шиной устройства, выход Формирователя импульсов соединен с вторым входом генератора тока заряда ис первым входом порогового элемента,первый выход которого соединен с входом второго элемента задержки и че 1рез разделительный конденсатор с ано.дом диода, выход второго элементазадержки соединен с вторым входомпорогового элемента, второй выход25 которого соединен с первым входомуправляемого селектора - Формирователя импульсов, первый выход которого соединен с второй выходной клеммой устройства, третья входная клемма которого соединена с вторым входом управляемого селектора - формирователя импульсов,. второй выход которого соединен с третьим входом порогового элемента,1443150 Составитель В,ухлинТехред .А.Кравчук Корректор Л,Пилипенко Редактор М.Бланар аказ 6394/53 Проектная,ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,Прои Тираж 929 ВНИИПИ Государств по делам изобр 13035, Москва, ЖПодписнонного комитета СССРтений и открытийРаушскал наб., д. 4/5