Многоканальное аналого-импульсноевычислительное устройство

О П И С А Н И Е1840940ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспублик(23) Приоритет по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 25.06. 81(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ АНАЛОГО-ИМПУЛЬСНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Х 1 амплитуда импульса на входе 1-го канала,показатель степени, установленный в 1-ом канале,полное число входных каналов,амплитуда аналогового импульса на выходе устройства Вью Изобретение относится к вычислительной технике и мойет быть использовано, в частности, для оперативной обработки аналого-импульсной информации в,приборах ядерной физики,5По основному авт.св. У 576575 известно многоканальное аналого-импуль= сное вычислительное устройство, используемое преимущественно для вы" полнения арифметических операций над амплитудами входных аналоговых импульсов, согласно обобщенному алгоритму следующего видаттАВЫХ =11 (АВ,Х 1) Это устройство состоит из и каналов, каждый из которых содержит пороговый усилитель, вход которого является входом канала и соответствующим входом устройства, а выход соединен с одним входом логарифмирующего блока, другой вход которого подключен к выходу генератора опорного тока, алгебраический.сумматор, неинвертирующий вход которого подключен к выходу логарифмирующего блока, инвертирующий вход - к выходу порогового усилителя, а выход соединен со входом формирователя показателя степени, выход которого является выходом канала, выходы каналов соединены с соответствующими входами многовходового алгебраического сумматора, выход которого через последовательно соединенные антилогарифмирующий блок, другой вход которого подключен к выходу соответствующего генератора опорного тока, и выходной формирователь, другой вход которого подключен к выходу генерато 84094015 50 ра тока пьедестала, соединен с выходом устройства, выход антилогарифмирующего блока соединен с дополни-. тельным инвертирующим входом многовходового алгебраического сумматора.Амплитуда выходного сигнала этого устройства с высокой точностью и в широком динамическом диапазоне амплитуд по входам и выходу определяется заранее выбранным алгоритмом обра ботки согласно формуле 111.Однако известное устройство обладает ограниченными функциональными возможностями и, следовательно, имеет ограниченную область применения из-за фиксированности значений показателей степени п 1 в алгоритме об 1работки в процессе проведения вычислений. В то же время в ряде случает требуется оперативно, т.е. в зависимос ти, например, от амплитуды специального входного сигнала коррекции или самого входного сигнала изменять веlЭличину показателя степени в каждом канале. Такая необходимость возникает, 25 в частности, при идентификации и спектрометрии потоков тяжелых заряженных частиц методом ЬЕ - Е - детекторов в широком диапазоне изменения .их масс, зарядов и энергий, 30Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства при сохранении его точности и динамичности диапазона, а именно, обеспечение возможности линейно изменять ве личину показателя степени в каждом канале в процессе вычислений в зависимости от амплитуды входного сигнала коррекции или одного из самих входных сигналов, 40Обобщенный алгоритм работы такого устройства должен иметь вид= П д ) 1 1 ксрр" (2.) А ВЫХ 1 Х"1=1 45 где С - нормирующий алгебраичес 1кий множитель в 1-ом входном канале;А - амплитуда аналогового имкорр.пульса на входе коррекциидля 1-го канала; возможны вариантыА РА или Акорр 1=АВх 5 при 1 3,КОРР 1остальные обозначения те же, что вформуле (.1).Кроме того, целью изобретения является повышение производительности измерений, а именно, обеспечение возможности в пределах одной серии измерений производить вычисления поалгоритмам основного или дополнительного изобретений в зависимости от наличия внешнего сигнала на специальном входе управления. Таким сигналомможет случить сигнал от устройстванакопления обработанной информации,соответствующий подключению одногоиз двух секторов его памяти,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве введены двухвходовые аналого-импульсные умножители по числу каналов, дополнительный многовходовый алгебраический сумматор и ключевой элемент, причем одинвход каждого двухвходового аналогоимпульсного умножителя подключен квыходу алгебраического сумматора соответствующего канала, а другой является входом коррекции показателя степени этого канала, выходы двухвходовых аналого-импульсных умножителейподключены к соответствующим входамдополнительного многовходового алгебраического сумматора, выход которогочерез ключевой элемент соединен совторым дополнительным неинвертирующимвходом многовходового алгебраическогосумматора, управляющий вход ключевого элемента является управляющим входом устройства,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит п входных каналов, каждый из которых содержитпороговый усилитель 1, логарифмирующий блок 2, генератор 3 опорноготока, алгебраический сумматор 4 иформирователь 5 показателя степенип 1, а также включает в себя многовходовый алгебраический сумматор б,антилогарифмируюший блок 7, генератор 8 опорного тока, выходной формирователь 9и генератор 10 тока пьедестала. Выход порогового усилителя 1 соединенс одним входом логарифмирующего блока 2, к другому входу которого подключен генератор 3 опорного тока,и синвертирующим входом алгебраическогосумматора 4,неинвертирующий вход которого подключен к выходу логарифмирующего блока 2, а выход алгебраического сум -матора 4 соединен со входом формирователя 5 показателя степени, выходкоторого является выходом данноговходного канала. Выходы всех входных каналов подключены к многовходовому алгебраическому сумматору 6, выход которого в свою очередь, подключен к одному входу антилогарифмиру ющего блока 7, другой вход которого соединен с генератором 8 опорного тока. Выход антилогарифмирующего блока 7 подключен к неинвертирующему входу многовходового алгебраического сумматора 6 и к одному входу выходного формирователя 9, другой вход которого соединен с генератором 1 О тока пьедестала.Кроме того, устройство содержит и двухвходовых аналого-импульсных умножителей 11, дополнительный многовходовый алгебраический сумматор 12 и ключевой элемент 13, управляющий вход которого является управляющим входом устройства. НеинЙертирующий или инвертирующий характер 1-го входа сумматора 12 определяет знак нормирующего алгебраического множителя С в формуле(2) соответственно плюс или минус, Величина С определяется коэффициентом суммирования для 1-го входа этого сумматора. Точность реализации линейного закона изменения показателя степени от амплитуды сигнала на входе ко рекции определяется точностью выполнения операции умножения на умножителе 11,Устройство работает следующим образом.При отсутствии сигналов на основных входах и входах коррекции сигнал на выходе устройства равен нулю при любом состоянии на управляющем входе.Работа устройства при наличии сигналов на основных входахи отсутствии сигналов на входах коррекции, а также при закрытом ключевом элементе 13 аналогична работе устройства по основному изобретению, т.е. амплитуда на выходе 1"го формирователя 5 пропорциональна в 1 п в, где А -1 Аоо величина порога усилителя 1. Амплитуда же сигнала на выходе всего устройства связана с амплитудами сигналов на основных входах соотношением (,1), причем величина показателя степени для,1"го канала фиксирована и равна в, что определяется формирователем 5 в этом канале, а его знак - плюс или минус - задается, соответственно неинвертирующим или инвертирующим характером 1-го входа сумматора 6. При одновременном поступлении сигналов на 1-ый основной вход и 1-ыйвход коррекции на выходе умножителя11 формируется сигнал с амппитудой, 5 пропорциональнои Акоррф 1"АоНа выходе сумматора 12, а такжена неинвертирующем входе сумматора 6после ключевого элемента 13 при условии, что последний открыт, амплитуда 10 этого сигнала изменяется в С раэ.Совместное действие выходных сигналовс элемента 13 и формирователя 5 соответствует воздействию на вход сумматора 6 сигнала с эквивалентной амплитудой, пропорциональной (в+СкА,ц,рр;). 1 ь . В результате на выАвхАоходе устройства формируется сигнал самплитудой, равной (Ах )коРР 1.Яркодновременном поступлении сигналов на 20 все входы устройства и при открытомключевом элементе 13 эквивалентнаясуперпозиция входных сигналов сумматора 6 пропорциональнаАруЕ (М+САРР; ) 6 в1=1 оПри этом амплитуда сигнала на выходевсего устройства соответствует требуе.мому алгоритму обработки (2 ) 30Обеспечение с помощью внешнегосигнала управления режимов закрытогоили открытого ключевого элемента 13в пределах одной серии измерений позволяет в первом случае проводить вычисления по алгоритму (1 ) и во второмпо алгоритму (.2 ), Это вдвое повышаетпроизводительность сравниваемых измерений в обычных экспериментах, атакже позволяет, используя периоди ческое переключение режимов работыключевого элемента 13, обеспечитьединство таких измерений в длительных экспериментах с нестационарнымифизическими процессами (например, с 45 короткоживущими радиоактивными источниками).Таким образом, в предлагаемом устройстве достигнуто расширение функциональных воэможностей и повьппение 50 производительности измерений.Формула изобретенияМногоканальное аналого-импульсноевычислительное устройство по авт.св. 576575, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения воэможности изменения величины показателя степени в каждом ка 840940нале в процессе вычислений и повышения производительности, в него введены двухвходовые аналого-импульсныеумножители по числу каналов, дополнительный многовходовый апгебраический сумматор и ключевой элемент,причем один вход каждого двухвходового аналого-импульсного умножителяподключен к выходу алгебраическогосумматора соответствующего канала, адругой является входом коррекции показателя степени этого канала, выходы двухвходовых аналого-импульсныхумножителей подключены к соответствующим входам дополнительного многовходового алгебраического. сумматора,выход которого через ключевой элемент соединен со вторым дополнительнымнеинвертирующим входом многовходового алгебраического сумматора, управляющий вход ключевого элемента является управляющим входом устройства. о Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 576575, кл. С 06 С 7/12, 1975840940 к Составитель И. Шелиповаушненкова Техред Н.Бабурка Корректор Г. Решетник Редактор е аказ 476 Филиал ППП Патент , г. Ужг 4 Тираж 745 ВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035 Москва ЖПодписнокомитета СССРоткрытийаушская нгб. д. 4/5ород, ул. Проектна