Фиксатор уровня Советский патент 1986 года по МПК H03K5/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах измерения амплитуды импульсных сигналов, в частности в усилительно-преобразующей аппаратуре рентгеновских спектрометров.

Цель изобретения - повышение точности фиксации путем увеличения времени фиксации.

На фиг. I представлена структурно-принципиальная схема фиксатора уровня; на фиг. 2 - графики, поясняющие его работу.

Фиксатор уровня содержит входную шину 1 и усилитель-ограничитель 2, выход которого подсоединен к входу формирователя 3 импульсов привязки, соединенного с выходом с управляющим входом транзисторного ключа 4, вход которого соединен с выходом источника 5 опорного напряжения (-Е ) а выход - с первой обкладкой конденсатора 6 и выходной шиной 7, а входная шина 1 подсоединена непосредственно к инвертирзтощему входу компаратора 8, соединенного выходом с входом усилителя-ограничителя 2, и через последовательно соединенные элемент 9 задержки и инвертор 10 к неинвертирующему входу компаратора 8, при этом входная шина 1 подсоединена к шине Е источника питания через ограничительный резистор I1, а выход элемента 9 задержки - к шине нулевого потенциала через согласующий резистор 12 и непосредственно к второй обкладке конденсатора 6.

На структурно-принципиальной схеме фиг. 1 .показано, что элемент задержки реализован на отрезке коаксиального кабеля типа РК-50, компаратор 8 - на микросхеме К544СА2, инвертор 10, усилитель-ограничитель 2 и формирователь 3 импульсов привязки реализованы на элементах микросхемы К155ЛА8, транзисторный ключ 4 реализован на одном элементе микро- ;сб.орки К590КН5 (четыре МОП-транзисторных ключа).

На фиг. 2 по оси абсцисс отложено реальное время t, по оси ординат отложена величина нап{)яжения U импульсов , соответствующая данному моменту времени. Графики поясняют взаимоположение импульсов, вырабатываемых в разных точках схемы и их форму.

Пояснение иллюстрируется на примере импульса отрицательной полярности.

На фиг. 2 обозначены: импульс на

входе Вх. длительностью ; импульс на выходе элемента 9 задержки, задержанный на время t,; импульс на вьосоде инвертора 10; импульс на выходе компаратора 8; импульс на выходе

формирователя 3 импульсов привязки, задержанньй относительно импульса привязки, задержанньй относительно импульса на входе а на время импульс на выходе Вых., зафиксиро5 ванный на уровне U.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе компаратора 8 установлен потенциал

0 логического нуля, которьш преобразуется в потенциал логической единицы только под действием рабочего отрицательного импульса. Для этой цели да инвертирующий вход компаратора 8

5 подан потенциал логической единицы от положительной шины источника питания через ограничительный резистор I 1. Этот же потенциал через элемент 9 задержки подан на вход инвер0 тора 10, с выхода которого потенциал логического нуля подается на инвер- тирукяций вход компаратора 8. Таким образом, на выходе компаратора 8 устанавливается потенциал логического нуля, который устанавливается и на выходе усилителя - ограничителя 2. На выходе формирователя 3 импульсов привязки устанавливается потенциал логической единицы,которым удерживается в открытом состоянии транзисторный ключ 4, соединяя источник 5 опорного напряжения .(-Е ) с выходной обкладкой конденсатора 6. В исходном состоянии на выходной шине 7 фиксатора уровня удерживается уровень фиксации Up, благодаря постоянному вклю- чен1т источника 5 опорного напряжения (-ЕОП ) через открытый транзис- торньш ключ 4 к цервой обкладке конденсатора 6.

В динамике рабочий отрицательный импульс (фиг. 2а) подается с входа на выход фиксатора уровня через элемент 9 задержки и конденсатор 6 с временем задержки (фиг. 26), а

5 также на инвертирующий вход компаратора 8 (фиг. 2а). С выхода элемента 9 задержки задержанный на время .t, импульс (фиг. 26) поступает на ин5

0

вертор 10, с выхода которого инвер-- тированный импульс (фиг. 2в) поступает на неинвертирующий вход компаратора 8. На выходе компаратора 8 образуется положительный импульс с длительностью t,+ (фиг. 2г) , который, пройдя через Усилитель-ограничитель 2 и формирователь 3 импульсов привязки, нормируется по амплитуде и задерживается на время t t, на время прохождения по этим функциональным узлам (фиг. 2д). Импульс привязки (фиг. 2д) играет роль строба для входного, задержанного элементом 9 задержки импульса (фиг.26) и является импульсом, закрьтакщим нормально открытый транзисторный ключ 4 на время прохождения входного рабочего задержанного на время t, импульса. Тем самым источник 5 опорного напряжения (-Е, ) отключается от выходной шины 7 фиксатора уровня на время t +.

Переходные процессы включения и выключения ключа происходят за время меньше t и заканчиваются к началу прохождения рабочего импульса. Дпя недопущения появления помех на спаде рабочего импульса, импульс при вязки (фиг. 2д) имеет защитное время tj после окончания рабочего импульса (фиг. 2в), Таким образом, транзисторный ключ 4 закрывается на время tj раньше прихода фронта рабочего импульса на выходе фиксатора уровня и открьюается на время t,, поз же спада рабочего импульса (см. фиг. 2в и д). В результате выход фик сатора уровня находится под потенциалом фиксации уровня Ug кроме времени длительности импульса привязки

228242

, в интервале которого рабочий импульс на выходе фиксатора уровня (фиг. 2е).

5 Таким образом, предлагаемый фиксатор уровня обеспечивает уменьшение ошибки фиксации уровня за счет увеличения времени фиксации.

10 Фор мула изобретения

Фиксатор уровня, содержащий усилитель-ограничитель, фо1Я4ирователь импульсов привязки,выходом подсоеди)5 ненный к управлякщему входу транзисторного ключа, вход которого подсоединен к выходу источника опорного напряжения,а выход - к первой обкладке конденсатора и выходной шине,

20 и входная шина, отличающий- с я тем, что с целью повьаоеиия точности фиксации путем увеличения времени фиксации, в него введены элемент задержки, инвертор, ограничи25 тельный и согласзтащий резисторы и компаратор, при этом входная шина подсоединена к инвертирующему входу компаратора и входу элемента задержки, выход которого подсоединен к вто3Q рой обкладке конденсатора непосредственно и к неинвертирующему входу компаратора через инвертор, вход элемента задержки подсоединен к шине источника питания через ограничительный резистор, а. выход элемента, задержки - к шине нулевого потейци- ала - через согласующий резистор, выход компаратора соединен с входом усилителя-ограничителя, выход которого соединен с входом формирователя

35

40

импульсов привязки.

-r

Фиг, 2

Редактор М.Товтин

Составитель Н.Маркин Техред Г.Гербер

Заказ 2295/56 Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

,-.---.--™-.-.«--------.--------. - ----«.-«--|- - - . «,

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,ул. Проектная. 4

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к области импульсной техники. Может быть использовано в устройствах измерения амплитуды импульсных сигналов, в частности, в усилительно-преобразующих устройствах рентгеновских Е„(5В) спектрометров. Цель изобретения - повышенне точности фиксации - достигается за счет увеличения времени фиксации. Для это го ..в устройство введены: элемент задержки 9, инвертор 10, ограничительный 1 и согласующий 12 резисторы и компаратор. Кроме того, устройство содержит входную шину 1, усилитель-ограничитель 2, формирователь 3 импульсов при,вязки, транзисторный ключ 4, источник опорного напряжения 5, конденсатор 6, выходную шину 7, компаратор 8. Элемент задержки 9 реализован на .отрезке коаксиального кабеля, элементы 2, 3, 8 и 10 - на микросхемах. 2 ил. с о (Л ю to 00 to 4 to Фиг.1