Адаптивное устройство фиксации временного положения сигналов Советский патент 1987 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в экспериментальной физике для точной фиксации вре менного положения электрических сигналов с большим диапазоном изменения амплитуд.

Целью изобретения является повышение точности при фиксации сигналов с амплитудой, изменяющейся в большом динамическом диапазоне.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Адаптивное устройство фиксации временного положения сигналов содержит входную шину 1, первый элемент 2 задержки, второй элемент 3 задержки, амплитудный дискриминатор 4, первый дискриминатор 5 верхнего уровня (ДВУ), второй ДВУ 6, первый дискриминатор 7 нижнего уровня (ДНУ), второй ДНУ 8, третий и четвертый элементы 9 и 10 задержки, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 элементы И, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, триггер 17, генератор 18 тока накопления (ГТН), г еператор 19 гока рассасывания (FTP), диод 20 с накоплением заряда (ДНЗ), формирователь 21 и выходную шину 22. Входная шина I связана с входом амплитудного дискриминатора 4 непосредственно, а через первый элемент 2 задержки - с входами ДНУ 7 и 8 и через второй элемент

3задержки - с входагуш ДВУ,5 и 6. Первый выход амплитудного дискриминатора 4 подключен к первым входам второго 12 н че 1 - вертого 14 элементов И, выходы которых связаны с вторыми входами соответственно первого 15 и второго 16 элементов ИЛИ. Второй выход амплитудного дискриминатора

4подключен к первым входам первого 11 и третьего 13 эле.ментов И, выходь которых связаны с первыми входами соответственно первого 15 и второго 16 элементов ИЛИ, выходы которых соедир1ены соответственно с первым и вторым входами триггера 17. Второй вход триггера связан также с входом ГТР 19, а выход триггера -- с входом ГТН

18,выход которого связан с выходом ГТР

19,входом формировате.пя 21 и анодом ДНЗ 20, катод которого подключен к обшей шине устройства. Выход формирователя 21 связан с ()дной шиной 22. Выход второго ДВУ 6 соединен с вторым входом первого элемента И 1 1 непосредственно, а выход первого ДВУ 5 соединен с вторым входом второго элемента И 12 через третий элемент 9 задержки. Выход второго ДНУ 8 подключен к второму входу третьего элемента И непосредственно, а выход первого ДНУ, 7 подключен к второму входу четвертого элемента И 14 через четвертый элемент 10 задержки.

Устройство работает следующим образо.м.

При поступлении входного сигнала его амплитуда А анализируется амплитудным дискриминаторам 4 и в соответствии с принятым разбиением всего диапазона измене5

ния а.мплитуд входных сигналов на два поддиапазона открываются элементы И 11, 13 или 12, 14. Пусть АО - амплитуда входного сигнала, соответствующая границе меж- , ду поддиапазонами. Если А.Ао, то открыты элементы И 11, 13 и выходной сигнал второго ДВУ 6, имеющего порог Ue,2, устанавливает триггер 17 в единичное состояние. При этом включается ГТН 18 и током /„ начинается накопление заряда в ДНЗ 20. Вы0 ходной сигнал второго ДНУ 8, имеющего порог Ц)2, возвращает триггер в исходное состояние и выключает ГТН 18. Одновременно включается ГТР 19 и начинается рассасывание накопленного в ДНЗ заряда током 1р. В момент восстановления обратного сопротивления ДНЗ 20 формирователь 21 формирует выходной импульс устройства. Пороги О н2 и UK 2 дискриминаторов 8 и 6 и токи /н и 4 генераторов 18, 19 выбраны таки.м образом, чтобы минимизировать сдвиг выход-0 ного импульса формирователя 21 нри изменении амплитуды вход11Ого сигнала от Л„ до АО (Лн - нижняя граница амплитудного диапазона входных сигналов).

Если амплитуда входного сиг пала , 70 амнлитудны.м дискриминаторо.м 4 открыва5 ются элементь И 12, 14 и триггер 7 устанавливается в единичное cocTOHiiHe ходным сигна. юм neprioro ДВУ 5, имеющего порог срабатывания Um. При этом триггер возвращается в исходное состояние выходным сигналом нервог о ДНУ 7, имеющего порог срабатывания UH. Приче.м пороги Ц|, UH выбирают таким образом, чтобы при неизменных токах /н и /с минимизировагь сдвиг выходного импу. :ьса устройства при изменении амплитуды входного сигнала от АО до А (/1 -верхняя гран ица амплитудного диапазона входных сигналов). Для тог О чтобы обеспечить неизменным (в пределах указанных 1- -2 не) положение выходного импульса формирователя 21 на временной оси независимо от того, в каком

0 поддиапазоне находится амплитуда входного сигнала, служат элементы 9 и 10 задержки. Время задержки г лементами 3 и 2 задержки выбирают таким образом, чтобы при любых (в пределах заданного диапазона) изме1чениях д.-штельности фронта входного сигнала выходной импульс амплитудного дискриминатора опережал по времени импульсы дискриминаторов верхнего уровня, а выходные импульсы дискриминаторов верхнего уровня опережали вы.ходные импульсы соот- ветс 1вуюн1,их дискр1-1минаторов нижне1 0 уровня.

Формула изобретения

Адаптивное устройство фиксации времен- s; Hoi o положения сигналов, содержащее входную шину, первый элеменг задержки, пер- дискриминатор верхнего уровня, первый дискриминатор нижнего уровня, триггер, I e0

5

5

0

нератор тока накопления, генератор тока рассасывания, диод с накоплением заряда, формирователь и выходную шину, причем входная шина подключена через первый элемент задержки к входу первого дискриминатора нижнего уровня, а выходная шина подключена к выходу формирователя, вход которого подключен к выходу генератора тока накопления, вход которого подключен к выходу триггера, второй вход которого подключен к входу генератора тока рассасывания, выход которого подключен к выходу генератора тока накопления и аноду диода с накоплением заряда, катод которого подключен к общей шине устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при фиксации сигналов с большим лТ,иапазоном изменения амплитуд, в него введены второй дискриминатор-верхнего уровня, второй дискриминатор нижнего уровня, три элемента задержки, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и амплитудный дискриминатор, связанный по входу с входной шиной непосредственно и через второй элемент задержки - с входами второго и

первого дискриминаторов верхнего уровня, причем выход последнего через третий элемент задержки подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, а первый вход - к первому входу четвертого элемента И и первому выходу амплитудного дискриминатора, второй выход которого подключен к первым входам первого и третьего элементов И, причем выход последнего подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, а второй вход - к выходу второго дискриминатора нижнего уровня, вход которого подключен к входу первого дискриминатора нижнего уровня, связанного по выходу через четвертый элемент задержки с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу триггера, первый вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, подключенного первым входом к выходу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго дискриминатора верхнего уровня.

Изобретение относится к имиульсной технике. Введение в адаптивное устройство фиксации временного положения сигналов дискриминатора (Д) 6 верхнего уровня, Д 8 нижнего уровня, элементов 3, 9, 10 задержки, элементов И 11-14, элементов ИЛИ 15, 6 и амплитудного Д 4 иозволяет повысить точность при фиксации сигналов с амплитудой, и.зменяюп1.ейся в большом динамическом диапазоне. 1 ил.