Моментный преобразователь после-довательности импульсов

Союз Советскин

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 07.09. 79 (21) 2822901118-21 (51) Я. Кл.

3 с присоединением заявки ¹ 019 29/02

Гесударстввнный комнтет

СССР (2д) Приоритет

Опубликовано 23, 06.81. Бюллетень № 23 (53) ))Д1(681 . 325 (088.8) по делан нзабратеннй н отнрытнй

Дата опубликования описания 23.06.81 (72) Автор изобретения

E. С. Саркисян (71) Заявитель . Институт физических исследований АН Армян (54) МОМЕНТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Ф та

Изобретение относится к информапион но-измерительной технике, в частности к преобразователям последовательности импульсов с некоторым распределением вероятности амплитуды в напряжение, про5 порииональное к-му моменту амплитуды, и может быть использовано, например, при статистической обработке отсчетов фотоэлектронного умножителя.

Известен моментный преобразователь последовательности импульсов, основанный на промежуточном преобразовании амплитуды импульса и вычислительных операциях над значением преобразованной величины (lg.

Недостаток такого преобраэователяего сложность.

Известен также преобразователь

/ последовательности импульсов, содержащий многоканальный блок преобразования амплитуды импульса и арифметическое уст ройство, к входам которого подключены выходы каналов преобразования f2).

Недостатками известного преобразователя являются сложность и передатснтное быстродействие, что обусловлено сложностью процесса преобразования амплиту-, ды и потерями времени на выполнение промежуточных операпий.

Пель изобретения — упрощение преобразователя и повышение быстродействия.

Поставленная пель достигается тем, что в моментном преобразователе последовательности импульсов, содержащем многоканальный блок преобразования амплиту ды импульса и арифметическое устройство, к входам которого подключены выходы ка- ° налса преобразования, каждый канал преобразования выполнен на нелинейном гене . раторе заряда и устройсшо осреднения тока, вход которого подключен к выходу нелинейного генератора заряда, а выход- к соотвествующему входу артнрметического устройства, .выполненного в виде блока для решения системы линейных алгебраичеоких уравнений.

- (4) 1h О 1К

К=1

45 (2) 55

3 84076

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема одного из вариантов его выполнения .

Преобразователь состоит из каналов

1-4 преобразования (число каналов может быть различным), которые в совокупности образуют многоканальный блок преобразо— вания амплитуды импульса, причем каждый канал состоит из нелинейного генератора 1о

5 заряда и устройства 6 осреднения тока, вход которого подключен к выходу нелинейного генератора 5 заряда, а выход — к входу арифметического устройства 7.

На принципиальной электрической схеме представлен трехканальный преобразователь, в котором нелинейный генератор заряда каждого канала выполнен на транзисторе 8, в цепь эмиттера которого включена параллельная цепочка иэ резистора 9 и конденсатора 10, а устройство осреднения тока выполнено на конденсаторе 11.

Арифметическое устройство выполнено на резисторах 12-14, подключенных к уст-25 ройствам осреднения тока, при этом выходной сигнал равен сумме членов, линейно зависящих от токов через резисторы, с коэффициентами, зависящими от набора сопротивлений резисторов, т.е. такое устройство является блоком для решения системы линейных алгебраических уравнений

Преобразователь последовательности импульсов работает следукнцим образом.

При поступлении на вход импульса с амплитудой А нелинейный ..генератор заряда 1 -t o канала генерирует импульс тока, заряд с „, которого может быть выражен степенным рядом, причем достаточно ограничиться М членами ряда, (М составляет несколько единиц и равно числу каналов) где 1 — l, 2""-- M.

При поступлении последовательности импульсов тока с зарядом q,1A на устройство определения тока на выходе последнего образуется сигнал, пропорциональ,ный средней частоте g и среднему заряду

r1Я

= % 1Д

Исследуемые импульсы предполагаются сформированными, т: .е. импульс выбранной амплитуды имеет ту или иную форму

8 4 с заданной вероятностью, в частнос щ, все импульсы одной амплитуды могут иметь одинаковую форму. Функции g „. (А) считаются монотонными в используемом диапазоне амплитуд.

Из выражений (1) и (2) имеем

Щ М

3 = (,. =% g A = f дх (3) И 1К

К) К 1 1К 1 откуда некоторый момент амплитуды йк может быть найден решением системы этих линейных алгебраических уравнений относительно соответствующей неизвестнной. Это решение выполняется в арифметическом устройстве 7 .

В преобразователе (фиг.2) нелинейная зависимость (1). генерируемого заряда обеспечивается за счет нелинейности входной вочьтамперной характеристики транзистора, а требуемая вепичинасФ достигается эа счет выбора сопротивления резистора 9 и емкости конденсатора 10.

Ток в резисторах 12 — 14 осреднен благодаря конденсатору 11 и определяется соотношением (2).

Лля системы (3) имеем где коэффициенты ));„определяются матрицей

f Ñ „к

Радение уравнения (4) дпя момента требуемого порядка, т.е. для требуемого К, выполняется блоком, состоящим из резисторов 12 -34, причем численное значение дк равно сумме напряжений, создаваемых токами J- . Выбор его порядка момента К, т.е. требуемых коэффициентов 91, осушествляется за счет соответствующего выбора сопротивлений резисторов 1 2-14 при настройке преобр аэ ов ателя.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе последовательности импульсов достигается существенное упрощение за счет возможности сокращения числа ка . капов, упрощении каждого канала и упрощения aðèItìåòè÷åcêîão устройства.

Кроме того, за счет сокращения числа операций при обработке импульса достигается повышение быстродействия.

ФоРмула изобретения

Моментный преобразователь последовательности импульсов, содержащий много5 840768 6 канальный блок преобразования амплитуды му входу арифметического устройства, импульса и арифметическое устройство, выполненного в виде блока для pemeaaa к входам которого подключены выходы ка- системы линейных алгебраических уравне налов преобразования, о т л и ч а ю — ний. шийся тем, что, с делью упрощения и повышения быстродействия, каждый Источники информании канал преобразования выполнен на н принятые во внимание при экспертизе линейном генераторе заряда и устроим 1. Яит юич А. П. Ядерная электрони-йстве осреднення тока, вход которого ка, М., Hara, 1967, с. 401, рис.308 подключен к выходу нелинейного генерато о 2.Рейма. Aevi% Ьe+ters V.15, с. 913 ра заряда, а выход — .к соожетствуюш - (прототип ) .. фиг. 1

840768

Составитель В. дмитриев

Техред A. Ач Корректор М. Пожо

Редактор С. Родикова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 4 755/66 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиа

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5