Устройство стабилизации исходного уровня Советский патент 1985 года по МПК H03H21/00 

Изобретение относится к ядерной радиоэлектронике, а более конкретно - к электронным устройствам спектрометров ионизиpyK)uuix излуче1П-1Й с полупроводниковыми детекторами.

Цель изобретения - увеличение максимально допустимой статической загрузки но входу в условиях непрямоугольных и коротких импульсов, упрощение структуры и эксплуатации лийейного времязависимого стабилизатора исходного уровня за счет изменения постоянной времени дифференцируюп;ей цепи.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - эпюры напряжений в узловых точках схемы: а) - в случае входных спектрометрических импульсов прямоугольной формы, 6} - в случае тра 1епеидальных спектрометрических импу;|ьсов.

Устройство содержит разделительный конденсатор 1 {емкостью Со) стабилизатора, включенный между и выходом устройства стабилизации, размыкающий электронный ключ 2, включенный между выходом устройства и общей щиной через первый резистор 3, двухпороговый компаратор 4, вход которого подключен к выходу устройства стабилизации, а выход - ко входу управления размыкающего электронпого ключа 2, второй резистор 5, включенный параллельно электронному ключу между выходом устройства стабилизации и об|цей 1ПИПОЙ.

Устройство стабилизации исходного уровня представляет собой RC-дифференцируюniyio цепь с изменяемой постоянной времени дифференцирования. Переключение параметров RC-цепи происходит с помощью электроппого ключа 2, замкпутого в исходном состоя щи, управляемого низкоуровневым неперестраиваемым двухиороговым компаратором 4. Пороги компаратора равны по модулю, ниже уровня шума и расположены вблизи . В отсутствии сигнала и П1ума электронный ключ замкнут и постоянная времени RC-цепи равна

. R6- Tf,

где Ro - сопротивление замкнутого ключа;

Сс - его емкость.

Работа устройства стабилизации исходного уровня иллюстрируется эпюрами на фиг. 2 при прямоугольных (а) и трапецеидальных (б) входных спектрометрических импульсах. Рассмотрим случай прямоугольных сигналов на входе. В момент поступления входного импульса в момент t t| (фиг. 2 а, эпюра Ua) срабатывает компаратор 4 (эпюра LV) и электронный ключ переходит в разомкнутое состояние. Постоянная времени цепи изменяется от .

15 до TI., при этом Tt .

В течение времени превышения входным

сигналом уровня положительного порога VP компаратора Т/ (Т/р 12-ti) происходит незначительный заряд емкости Сб стабилизатора с постоянной Срс €L . По окончании импульса в компаратор 4 «отпускает,

так как образовавшийся выброс (см. эпюру Ue) не превышает отрицательного порога У„. По приходу следующего спектрометрического импульса в происходит быстрый разряд Со с постоянной времени

S следующим сигналом все новторяется

с той лищь разницей, что выходной импульс является суперпозицией остаточного смещения после первого импульса и реакции на одиночный импульс в . .После момента

0 вновь происходит восстановление исходного уровня на выходе стабилизатора с постоянной времени . Поскольку стабилизатор представляет собой RC-дифференцирующую цепь, то искажения спектрометрических импульсов и динамическое смещение пропорциональны амплитудам импульсов. Поэтому относительные сдвиги центров амплитудных распределений в начале и конце шкалы спектрометра одинаковы, что очень важно для спектрометрии ионизирующих из,, лучений.

Рассмотрим случай трапецеидальных спектрометрических импульсов. Благодаря низким значениям порогов двухпорогового компаратора лишь в течение коротких промежутков времени , t2-ti, ts-ta и

j tt-t.i происходит заряд конденсатора 1 с .малой постоянной времени ту. В течение большей части вре.мени импульсы превышают порог компаратора и для них т гс т б. Тем самым обеспечивается малый зарядный ток, обуславливающий динамически и сдвиг. В итоге искажения трапецеидальных импульсов (как и других с пологими фронтами, например, треугольных или гауссовских) оказываются меньшими, чем те, которые характерны для прототипа (см. на фиг. 2 б эпюрыиб). Из-за меньшей площади трапецеидального импульса той же амплитуды и длительности Тимп по основанию, что и прямоугольный, в первом случае скол вершины импульса существенно меньше (см. эпюры Ue). СоотношеQ ние 1.10т выбрано для наглядности графических изображений. Реальное устройство характеризуется более жестким условием Tt 100-200 tff.

4 t

и

Фиг.г

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ИСХОДНОГО УРОВНЯ, содержащее конденсатор, двухпороговый компаратор, размыкающий ключ, первый резистор, при этом конденсатор подключен между входом и выходом устройства, вход двухпорогового компаратора подключен к выходу устройства и через последовательную цепь из первого резистора и размыкающего ключа соединен с общей щиной, отличающееся тем, что, с целью увеличения максимальной статистической загрузки в условиях непрямоугольных импульсов, в устройство введен второй резистор, который подключен между выходом устройства и общей щиной, а выход двухпорогового компаратора соединен с с входом управления размыкающего ключа. 00 СП ьо Ю