Устройство фиксации момента прохождения заданного уровня задним фронтом импульса

 

УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ МОМЕНТА ПРОХОЖДЕНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ ЗАДНИМ ФРОНТОМ ИМПУЛЬСА, содержащее источник обрабатываемых импульсов, бистабильный триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента за- ;держки, а выход - с первы / входом .ключа, второй вход которого соеди;нен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом, соединенного свходом установки порога порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержки , и фазоинвертср, отличаю.m е е с я тем, что, с целью расши рения динамического диапазона амплитуд обрабатываемых импульсов и Функциональных возможностей, оно снабжено блоком дифференцирования, формирователем иМпульса-привязки, блоком совпадения, одновибратором и I блоком суммирования, выход которого соединен с сигнальным входом порогового блока, второй вход - с вы ходом ключа, а первый вход - с выходом фазоинвертора, вход которого соединен с выходом источника обрабатываемых импульсов и входом блока дифференцирования, выходом соедио % ненного с входом формирователя импульса-привязки , выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера и входом одновибратора, выходом соединенного с первым входом блока совпадения, выход которого . соединен с шиной первого выходного сигнала, а второй вход - с выходом порогового блока и шиной второго выходного сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(511 G 01 R 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг. 7

ГОсудАРстВенный Комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3629703/24-21 (22) 03.08.83 .(46) 15.12.84, Вюл. Р 46 (72) О.Е.Коробков и В.Н.Филинов (53) 621.317,325 (088.8) (56) 1. Мелешко E.A. Интегральные схемы в наносекундной ядерной электронике. И., Атомиздат, 1978, с, 69.

2. Авторское свидетельство СССР

9 333497,кл. G 01 R 29/02,1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ МОМЕНТА

ПРОХОЖДЕНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ ЗАДНИМ

ФРОНТОМ ИМПУЛЬГА, содержашее источник обрабатываемых импульсов, бистабильный триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента за;держки, .а выход — с первым входом ,ключа, второй вход которого соеди нен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом,соединенного с входом установки порога порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержI ки, и фазоинвертоp, о т л и ч а ю.— щ е е с я тем, что, с целью расши. рения динамического диапазона амплитуд обрабатываемых импульсов и Функциональных возможностей, оно снабжено блоком дифференцирования, формирователем импульса-привязки, блоком совпадения, одновибратором и блоком суммирования, выход которого соединен с сигнальным входом порогового блока, второй вход — с выходом ключа, а первый вход — с выходом фазоинвертора, вход которого соединен с выходом источника обрабатываемых импульсов и входом блока дифференцирования, выходом соединенного с входом формирователя им- се пульса-привязки, выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера и входом одновибратора, выходом соединенного с первым входом С блока совпадения, выход которого .. соединен с шиной первого выходного ф сигнала, а второй вход — c выходом порогового блока и шиной второго выходного сигнала.

1129558

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использо вано в устройствах измерения параметров однократных быстропротекающих процессов на основе запоминающих электронно-лучевых трубок с электрическим считыванием информации.

Известно устройство Фиксации момента прохождения заданного уровня фронтом импульса, содержащее порого- 10 вый усилитель, триггер Шмитта, генератор тока, линейный приемник, дифференцирующую цепочку и одновибратор (Ц, Недостатками этого устройства являются малый динамический диапазон амплитуд обрабатываемых импульсов и низкая точность Фиксации, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 20 устройство фиксации момента прохождения заданного уровня задним Фронтом импульса, содержащее источник обрабатываемых импульсов, выходом соединенный с входом фазоинвертора и первым входом бистабильного триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход — с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом соединенного с входом установки порога порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержки, а сигнальный вход — с выходом фазоинвертора и вы- 35 ходом ключа (2)

Недостатками этого устройства являются узкий динамический диапазон амплитуд обрабатываемых импульсов и ограниченность Функциональных воз- 40 можностей.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона амплитуд обрабатываемых импульсов и Функциональных воэможностей. 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство Фиксации момента прохождения заданного уровня задним Фронтом импульса, содержащее источник обрабатываемых импульсов, 50 бистабильный триггер, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход — с первым входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом источника опорных напряжений, вторым выходом соединенно.-о с входом установки nopdra порогового блока, выход которого соединен с входом элемента задержки, и Ааэоинвертор, снабжено блоком дифференцирования, формирователем 60 импульса-привязки, блоком совпаде. ния, одновибратором и блоком,суммирования, выход которого соединен с сигнальным входом порогового блока, второй вход — с выходом ключа, а первый вход . — с выходом Фазоинвертора, вход которого соединен с выходом источника обрабатываемых импульсов и входом блока диФАеренцирования, выходом соединенного с входом формирователя импульса-привязки, выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера и входом одновибратора, выходом соединенного с первым входом блока совпадения, выход которого соединен с шиной первого выходного сигнала, а второй вход — c выходом порогового блока и шиной второго выходного сигнала, На Фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства; на

Фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство состоит из источника 1 обрабатываемых импульсов, блока 2 дифференцирования, формирователя 3 импульса-привязки, фазоинвертора 4, бистабильного триггера 5, ключа 6, блока 7 суммирования, источника 8 опорных напряжений, порогового блока 9, элемента 10 задержки, одновибратора 11 и блока 12 совпадения.

Второй вход бистабильного триггера 5 соединен с выходом элемента 10 задержки, а выход — с первым входом ключа 6, второй вход которого соединен с первым выходом источника 8 опорных напряжений, вторым выходом соединенного с входом установки порога порогового блока 9, выход которого соединен с входом элемента 10 задержки. Выход блока 7 суммирования соединен с сигнальным входом порогового блока 9, второй вход — с выходом ключа 6, а первый вход — с выходом фазоинвертора 4, вход которого соединен с выходом источника 1 обрабатываемых импульсов и входом блока 2 дифференцирования, выходом соединенного с входом Формирователя 3 импульса-привязки, выход которого соединен с первым входом бистабильного триггера 5 и входом одновибратора 11, выходом соединенного с первым входом блока 12 совпадения, выход которого соединен с шиной первого выходного сигнала, а второй вход — с выходом порогового блока 9 и шиной второго выходного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Фиг.2 иллюстрирует работу устройства для двух случаев входных сигна— лов jп„„,, > Н„ (сплошная линия) и

lГ,„,lс (!1цi (пунктирная линия ), где JJ»e — максимум амплитуды обрабатываемого импульса, Ня — напряжение порога срабатывания порогового блока 9.

В исходном состоянии до подачи обрабатываемых импульсов (в интервале времени (. ;t g Фиг.2) в обоих

1129558 случаях триггер 5 находится в таком состоянии, что управляемый им ключ 6 замкнут и через него с первого выхода источника 8 опорных напряжений зафиксировано на втором входе блока 7 суммирования опорное напряжение и (Фиг.2д), которое из-за отсутствия сигнала на первом входе блока 7 (Фиг.2е) одновременно присутствует на его выходе (Фиг.2ж).

Величина опорного напряжения выбирается большей чем напряжение порога срабатывания П„ порогового блока 9 и имеет одинаковую с ним полярность, т.е.

"и С (1а ° (1)

В силу условия (1) пороговый блок 9 находится в исходном состоянии, которому соответствует первый уровень его выходного напряжения (фиг.2з).

В момент времени t< с выхода источника 1 на входы блока 2 диААеренцирования и Аазоинвертор 4, коэфАициент передачи которого K = --1, поступает импульс, подлежащий обработ25 ке (фиг. 2а) . Этот импульс дифференцируется блоком 2. Одновременно Фазоинвертором 4 инвертируется его фаза без изменения его амплитудных параметров. Дифференцированный и фазо- ЗО инвертированный сигналы гредставлены соответственно на Аиг.2б и 2е.

В интервале времени ft ;t>J с помощью блока 7 осуществляется суммирование сигнала на выходе ключа б 35 (1 ) с Фазоинвертированньтм сигналом.

Суймарный сигнал Аиг.2ж непрерывно поступает на сигнальный вход порогового блока 9, который в течение всего этого времени продолжает ос- 4Q таваться в исходном состоянии, так как величина суммарного сигнала при соблюдении условия (1) всегда больше порога срабатывания

Во время перехода диААеренцирования импульсом через "О" (момент

45 времени t<), которое совпадает по времени с максимумом обрабатываемого импульса, Формирователь 3 Формирует передний фронт импульса-привязки (Аиг.2в). От этого Аронта срабатывает триггер 5, выходной сигнал которого (Фиг.2г) размыкает ключ 6.

При этом с второго входа блока 7 снимается опорное напряжение U (фиг.2д). B результате на выходе 55 блока 7 в момент времени t2 амплиту..да сигнала устанавливается равной максимуму амплитуды Аазоинвертированного сигнала (фиг.2ж).

Таким образом, осуществляется вре-6О менная привязка к максимуму обрабатываемого импульса, при этом

U>„(tcp ) = "Е °

65 где Uц„ (tc ) — мгновенное значение амплитуды обрабатываемого импульса в момент времени срабатывания триггера 5.

Сигнал на выходе блока 7 суммирования (Фиг.2ж), начиная с момента t+, воспроизводит в реальном масштабе времени Форму Фазоинвертированного сигнала. Это продолжается до тех пор, пока ключ 6 находится в разомкнутом состоянии.

Для случая /И8„,„,/ъ /Вя/ в момент времени достижения суммарным сигналом (фиг.2ж) величины порога срабатывания U происходит Фиксация заЛ данного уровня заднего Фронта обрабатываемого сигнала, при этом пороговый блок 9 изменяет свое состояние и на его выходе Формируется второй уровень выходного напряжения (Фиг.2з), т.е. Аормируется передний

Фронт выходного сигнала порогового блока 9. На фиг.2 этот момент времени соответствует моменту . СИгнал с выхода блока 9, задержанный элементом 10 задержки на время (Фиг. .2и ), поступает на второй вход бистабильного триггера 5, в результате. чего в момент времени t4 происходит восстановление его исходного состояния. Ври этом сигнал с выхода триггера 5 (фиг.2г) переводит ключ б в замкнутое состояние и на втором входе блока 1 восстанавливается напряжение Uä . В момент времени который близок к моменту достижения суммарным сигналом уровня напряжения 1„, устанавливается первый уровень выходного напряжения порогового блока 9, т.е. Аормируется задний фронт его выходного сигнала (фиг.2з).

Через время t после Аормирования этого фронта устройство Фиксации готово к обработке следуишего импульса.

Работа устройства фиксации для

1случая, когда IUea z/а /U„/, заключа ется в том, что происходит Фиксация временного положения максимума (или начала заднего фронта) обрабатываемого импульса (момент времени t2 на

Фиг.2),. Г ри этом импульс с выхода одновибратора 11 (Аиг.2к), возникающий также в момент С2, совпадает по времени с началом выходного сигнала порогового блока 9, в результате чего на выходе блока 12 совпадения появляется импульс (Аиг,2л), сигнализирующий о фиксации временного положения максимума обрабатываемого импульса.

Длительность импульса на выходе одновибратора 11 должна быть меньше или равна длительности переходного процесса на выходе ключа б, в противном случае при Аиксации уровня, величина которого близка к величи1129558 и к

Составитель В.Лившиц

Редактор Н,Киштулинец Техред Л.Микеш Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 9445/36 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дЕлам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 не максимума амплитуды обрабатываемого импульса, с выхода блока 12 совпадения поступает ложная информация.

Величина порога срабатывания порогового блока выбирается независимо от величины уровня срабатывания триггера и величины t3» (t<> ), что позволяет расширить динамический диапазон амплитуд обрабатываемых импульсов.

При этом точность Фиксации, определяемая характеристиками Аазоинвертора и порогового блока, не ухудшается. Введение одновибратора и блока совпадения позволяет расширить функциональные возможности устройства. !