Амплитудный селектор сигналов

 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано для амплитудного анализа импульсных или медленно изменяющихся входных сигналов с детекторов ионизирующих излучений или датчиков системы автоматики. Устройство обладает повышенной помехозащищенностью выходной информации, что достигается введением в схему второго RS - триггера 10, R - вход которого соединен с выходом компаратора 1 верхнего уровня, а инверсный выход через элемент ИЛИ 8 соединен с S - входом основного RS - триггера 4. Таким образом RS - триггер 10 не позволяет RS - триггеру 4 переключиться в нулевое состояние из-за паразитных дроблений сигнала с выхода компаратора 2 нижнего уровня при "затянутом" заднем фронте входного анализируемого сигнала, длительность которого равна единицам MS и более. Элемент И 6 блокируется RS - триггером 4, и на выходной шине 17 ложного импульса не появляется. Кроме того, введение в схему амплитудного селектора второго логического элемента И 9 и третьего формирователя импульсов 11 позволяет иметь вторую выходную шину 16, с которой снимается информация о количестве входных импульсов, превышающих верхний уровень селекции. Все это повышает информативность и помехозащищенность амплитудного селектора сигналов и расширяет область его применения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ду 4 G 05 В 1/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288253/24-24 (22) 21.07. 87 (46) 23.04.89. Бюл. Р 15 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.И. Кирова (72) И.Т. Кармакских (53) 62-50 (088 . 8 ) (5á) Авторское свидетельство СССР

В 1061258, кл. G 05 В 1/01, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1281024, кл. Г 05 В 1/01, 1985. (54) АИПЛИТУДННЙ СЕЛЕКТОР СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для амплитудного анализа импульсных или медленно изменяющихся входных сигналов с детекторов ионизирующих излучений или датчиков системы автоматики. Устройство обладает повышенной помехозащищенностью выходной информации, что достигается введением в схему второго RS-триггера 10, R-вход которого соединен с выходом

„.,Я0„„1474583 А1

Ф

I ! компаратора 1 верхнего уровня,"а ... инверсный выход через элемент ИЛИ 8 соединен с S-входом основного RS-триггера 4. Таким образом, RS-триггер 10 не позволяет RS-триггеру 4 переклю- . читься в нулевое состояние из-за паразитных дроблений сигнала с выхода компаратора 2 нижнего уровня при

"затянутом" заднем фронте входного анализируемого сигнала, длительность которого равна единицам mS и более.

Элемент И 6 блокируется RS-триггером 4, и на выходной шине 17 ложного импульса не появляется. Кроме того, . введение в схему амплитудного селектора второго логического элемен- С2

Щ та И 9 и третьего формирователя импульсов 11 позволяет иметь вторую выходную шину 16, с которой снимает ся информация о количестве входных С импульсов, превышающих верхний уровень селекции. Все это повышает ин- Е формативность и помехозащищенность амплитудного селектора сигналов и расширяет область его применения.

2 ил.

1474 83

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для амплитудного анализа импульсных сигналов с детекторов ионизирующих излучений, датчиков систем автоматики, Цель изобретения заключается в повышении информативности и помехозащищенности амплитудной селекции ip сигналов.

На фиг.1 приведена функциональI ная схема амплитудного селектора сигналов; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы. 15

Амплитудный селектор сигналов содержит компаратор 1 верхнего уровня селекции, компаратор 2 нижнего уровня селекции, дополнительный компаратор 3, первый RS-триггер 4, первый 20 формирователь 5 импульсов по переднему фронту входного сигнала, первый элемент И 6, второй формирователь 7 импульсов по переднему фронту входного сигнала, первый элемент ИЛИ 8, второй элемент И 9, второй RS-триггер 10 и третий формирователь 11 импульсов по переднему фронту входного сиг нала.

Схема также содержит первую задаю- 30 щую шину 12, определяющую верхний уровень селекции, вторую задающую шину 13, определяющую нижний уровень селекции, шину 14 входного сигнала, дополнительную задающую шину 15 и .первую 16 и вторую. 17 выходные шины амплитудного с електора °

Величины сигналов, поступающих на входы компараторов 1-3, соответственно обозначены: U — величина 40 верхнего уровня селекции, U к„ - входной анализируемый сигнал, U> — величина нижнего уровня селекции, U>-И— величина уровня селекции дополнительного компаратора 3. 45

Селектор работает следующим образом.

На входы компараторов 1-3, соединенные между собой, подается анализируемый сигнал Если Входнои сиги Щ 50 ,превысил уровень селекции дополнитель-. ного компаратора, но не достиг нижнего уровня селекции (фиг. 2 ), сработает топько дополнительный компаратор 3. В этом случае единичное состояние RS-триггера 4 запрещает прохождение импульса с выхода дополни-, тельного компаратора 3 через элемент И 6 и формирователь 7 на шину 17, Если входной анализируемый сигнал имеет выбросы (фиг. 2б) ипи на него накладываются импульсы помехи, илн уровень сигнала близок к нижнему уровню селекции, т.е, находится в зоне чувствительности компаратора 2, на выходе этого компаратора появляются паразитные дробления сигнала (дребезг), но поскольку дополнительный компаратор 3 имеет уровень селекции, который можно установить так,чтобы выбросы или импульсы помех не вызывали его дополнительного срабатывания, как показано на фиг.2b, то на каждый входной сигнал с выбросами или помехами на шине 17 схемы амплитудного селектора будет один и только один выходной импульс.

Если на вход амплитудного селек-, тора поступают сдвоенные импульсы (фиг. 28), соответствующей установкой уровня срабатывания дополнительного компаратора 3 можно добиться их четкого разделения. Если же амплитуда входного сигнала превышает верхний уровень селекции (фиг. 2 ), по переднему фронту сначала сработает дополнительный компара тор 3 (U ), затем компаратор 2 (Ue,„ ), который через формирователь 5 (g ц„„) устанавливает RS-триггер 4 (U eg„4) в ну левое состояние, и, наконец, компаратор I (У „„, ) верхнего уровня селекции. Выходной сигнал компаратора

1 ус анавливает КБ-триггер I Î (U ) в нулевое состояние и высокий потеяциал с нулевого выхода RS-триггера

10, пройдя через элемент ИЛИ 8,возвращает RS-триггер 4 в единичное состояние. Элемент И 6 будет заблокирован и по спаду импульса с дополнительного компаратора 3 он не сработает и на основной шине 17 импульса не будет.

Информация о том, что входной анализируемый сигнал превысил верхний уровень селекции, снимается с прямого выхода RS-триггера 10, сигнал с котор огo разрешает сра батыва ни е элемента И 9, и по спаду импульса с выхода дополнительного компаратора 3 он сработает и запустит формирователь импульсов, который выдаст импульс определенной длительности на вторую шину 16 (Uearx ) и на S-вход

RS-триггера 10, возвращая ее в исходное единичное состояние. Если входной анализируемый сигнал имеет

14 74 583 большие длительности нарастания и спада (единицы mS и более), то все компараторы выдают импульсы с паразитными дроблениями как по фронту, так и по спаду (фиг,2 ). Если входной сигнал превышает верхний уровень селекции, RS-триггер 4 вернется в единичное состояние при срабатывании компаратора 1 и удерживается в этом

1 состоянии несмотря на то, что компар ат ор 2. при от пус ка нии и з- за д р ебезга повторно запустит формирователь 5 (09blx 5) который стремится установить RS-триггер 4 в нулевое состояние.

Элемент И 6 заблокирован и выходной импульс появляется только на второй шине 16, сигнализируя о том, что входной сигнал по амплитуде больше верхнего уровня селекции.

Таким образом, схема амплитудного селектора обеспечивает селекцию сигналов с любыми скрль угодно длительными фронтами и при наличии шумовой составляющей. Второй выход с устройства позволяет подсчитать чис- ло входных импульсов, превьппающих верхний уровень селекции, что необходимо, например, для схемы радиоизотопного плотномера при стабилизации спектрометрического тракта по ,пику прямого излучения, т.е. информацию о плотности дает количество комнтоновски рассеянных гамма-квантов, а пик прямого излучения с помощью амплитудной селекции вырезается, депится пополам и подсчитывается количество импульсов в каждой половине. Возрастание разницы в счете между половинами пика сигнализирует о смещении пика из-за временной или температурной нестабильности измерительного тракта, поэтому сигнал раэбаланса (разницы в счете) преобразуется в аналоговую форму и используется для регулирования опорных уровней или коэффициента усиления измерительного тракта.

l0

Формул а изобретения

Амплитудный селектор сигналов, содержащий компаратор верхнего уровня с ел екции, лодключ енный первым входом к первой задающей шине селектора, компаратор нижнего уровня селекции, подключенный первым входом к второй задающей шине селектора, дополнительный компаратор, первый вход которого соединен с вторьпы входаьп< компара торов нижнего и верхнего уровней селекции и с входной шиной селе,;-тора, а второй вход под ..ючен к дополнительной задающей шине нижнего уровня селекции, два формирователя импульсов по переднему фронту входного сигнала, RS-триггер, S- и 2-входы которого соединены соответственно с выходами элемента ИЛИ и первого фор.мирователя импульсов по переднему фронту входного сигнала, вход которого соединен с выходом компаратора нижнего уровня селекции, выход

RS-триггера подключен к первому инверсному- выходу элемента И, выход которого через второй формирователь импульсов по переднему фронту входного сигнала соединен с первым входом элемента ИЛИ и первой выходной шиной селектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения информативности и помехозащищенности амплитудной селекции сигналов, введены третий формирователь импульсов по переднему фронту входного сигнала, второй элемент И и второй RS-триггер, К-вход которого соединен с выходом компаратора верхнего уровня селекции, а инверсный и прямой выходы соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ и первым инверсным входом вторorо элемента И, второй инверсный вход которого соединен с вторым инверсным входом первого элемента И и выходом дополнительного компаратора, выход второго элемента И соединен через третий формирователь импульсов по переднему фронту входного сигнала с S-входом второго RS-триггера и второй выходно шиной селектора.

14 74583

Составитель Г. Нефедова

Техред И.Дидык. Корректор Л. Пилипенко

Редактор H. Рогулич

Заказ 1889/43 Тираж 788 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент™, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101