Двухпороговое устройство фиксации временного положения флуктуирующих сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/153 

со

00 СП

ю

00

о

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова.но в экспериментальной физике, радиолокации, лазерной дальнометрии для точной фиксации временного положения электрических сигналов с изменяющейся амплитудой и длительностью фронта нарастания, в том числе и сигналов с нелинейным фронтом. Изобретение позволяет повысить точность устройства при работе с флуктуирующими сигналами с нелинейным фронтом. Устройство содержит входную шину 1, элементы 2 и 8 задержки, пиковьй детектор 3, аттенюатор 4 и 5, элементы 6 и 7 сравнения, триггеры 9 и 10, генератор 11 тока накопления, генератор 12 тока рассасывания, диод 13 с накоплением заряда, формирователь 14, выходную шину 15. В устройстве исключается зависи- -мость момента фиксации от амплитуды и длительности фронта нарастания сигналов даже в случае нелинейности их фронта нарастания что повышает точность фиксации временного положения сигналов с флуктуирующими параметрами. 2 ил. Q & (Л

Фиг. /

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова- ; но в экспериментальной физике, радиолокации, лазерной дальнометрии для точной фиксации временного положения электрических сигналов с изменяющейся амплитудой и длительностью фронта нарастания, в том числе и сигналов с нелинейным фронтом.

Целью изобретения является шение точности устройства при работе с флуктуирующими сигналами с нелинейным фронтом.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, Яоясняющие работу устройства.

Двухпорогрвое устройство фиксации временного положения флуктуирующих сигналов содержит входную шину 1, соединенную с входом первого элемента 2 задержки и первым входом пикового детектора: 3, выход которого подключен к входам первого 4 и второго 5 аттенюатора, выходами подключенных соответственно к первым входам первого 6 и. второго 7 элементов сравнения, причем выход.последнего подсоединен к входу второго элемента 8 за- держки, а второй вход пикового детектора 4 соединен с первым входом первого триггера 9, второй вход которого соединен с выходом второго элемента 8 задержки и первым входом вто рого триггера 10, вторым входом соединенного с выходом первого элемента 6 сравнения, а выходом подключенного через генератор 11 тока накопления к выходу генератора 12 тока рассасывания, аноду диода 13 с накоплением заряда и входом формирователя 14, выход которого подключен к выходной шине 15 и первому входу первого триггера 9, выходом соеди- ненного с входом генератора 12 тока рассасывания, причем выход первого элемента 2 задержки соединен с вторыми входами элементов 6 и 7 сравнения, а катод диода 13 - с накопле- нием заряда с общей шиной„

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал (эпюра а) через первый элемент 2 задержки с электри- ческой длиной , , несколько превы- шающей максимальную длительность фронта нарастания Сигнала, поступает на первые входы элементов 6 и 7

сравнения (эпюра S). Текущие уровни срабатывания элементов 6 и 7 сравнения устанавливаются для каждого входного сигнала индивидуально на основании оценки его амплитуды при помощи пикового детектора 3. С этой целью сигнал пикового детектора 3 (эпюра ь) делится аттенюаторами 4 и 5 в соответствии с требуемыми относительными уровнями фиксации {ь и / и поступает на вторые входы элементов 6 и 7 сравнения. Таким образом, первый элемент 6 сравнения срабатывает (эпюра О в момент достижения входным сигналом, задержанным на время J , уровня /5,, где о/- амплитуда входного сигнала. По переднему фронту выходного импульса элемента 6 сравнения второй триггер 10 устанавливается в единичное состояние (эпюра д). При этом ток I „ генератора 11 тока накопления переключается в диод 13 с накоплением заряда ( эпюра и). Второй элемент 7 срав нения срабатывает в момент достижения входным сигналом, з адержанным на время , уровня P.J-of (эпюра е), причем- /5 , р, ,.

Моменты срабатывания элементо.в сравнения 6 и 7 не зависят от амплитуды регистрируемого сигнала. По переднему фронту выходного импульса элемента 7 сравнения, задержанному на время i (,- электрическая длина второго элемента 8 задержки (эпюра второй триггер 10 возвращается в исходное состояниео При этом выключается генератор 11 тока накопления. Одновременно устанавливается в единич- ное состояние первый триггер 9 (эпюра ) и начинается рассасывание накопленного заряда током If генератора 12 тока рассасывания (эпюра и). В момент окончания рассасывания накопленного заряда происходит резкое восстановление обратного сопротивле- .ния диода 13, в результате чего ток генератора 12 полностью переключается в выходной формирователь 14 и запускает его (эпюра к). Формирователь 14 генерирует выходной импульс устройства, фиксирующий положение входного сигнала на временной оси, и возвращает, кроме того, первый триггер 9 в исходное состояние, а также осуществляет сброс цикового детектора 3.

Если при изменении длительности фронта нарастания 11 н регистрируемых сигналов увеличивается (уменьшается) задержка срабатывания элемента 7 , сравнения, то увеличивается (уменьшается) также и временной интервал между моментами срабатывания элементов 6 и 7 сравнения. При этом уменьшается время накопления и время рас- сасьтания в диоде 13, компенсируя упомянутое смещение момента фиксации Оптимальная компенсация погрешности фиксации достигается подбором отношения токов IP и Ij при выбранных относительных уровнях фиксации jJi

и AiТаким образом, предлагаемое устройство позволяет исключить зависимость момента фиксации от амплитуды и длительности фронта нарастания сигналов даже в случае нелинейности их .фронта нарастания и тем самым повысить точность фиксации временного положения сигналов с флуктуирующими параметрами.

Формула изобретения

Двухпороговое устройство фиксации временного положения флуктуирующих сигналов, содержащее входную шину, первый элемент задержки, первый и второй триггеры, генератор тока накопления, генератор тока рассасывания, диод с накоплением заряда, фор

мирователь и выходную шину, соединенную с выходом формирователя и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с первым входом второго триггера, а выход - с входом генератора тока рассасывания, соединенного выходом с входом формирователя, анодом диода с накоплением заряда и выходом генератора тока накопления, подключенного входом к выходу второго триггера, вход первого элемента задержки соединен с входной шиной, а катод диода с накоплением заряда - с общей шиной устройства, .отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности устройства при работе с флуктуирующими сигналами с нелинейным фронтом, в него введены первый и второй аттенюаторы, первьй и второй элементы сравнения, второй элемент задержки и пиковый детектор, первый вход, которого соединен с входной шиной, второй ВХОД - с выходной шиной, а выход - с входами первого и второго аттенюаторов, выходы котррьгх подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов сравнения, причем выход последнего соединен через второй элемент задержки с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу первого элемента .сравнения, соединенного вторым входом с выходом первого элемента задержки и первым входом второго элемента сравнения.

Фи9.2