Устройство для селектирования сигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания Советский патент 1991 года по МПК G01R29/02 

Вмд

/5

}

ел

со j; ел а

Изобретение относится к ядерной спектромет{)ии и может быть использовано в измерительной технике. Цель изобретения - повьппение достоверности селектирования сигналов изменяющейся амплнтуды по времени нарастания. Для достижения указанной цели в предлагаемое устройство введены быстродействугощнй аналого-цифровой преобразователь и схемы цифрового селектирования, позволяющие получить временное разрешение определения времени нарастания входного сигнала, не зависящее от величины времени нарастания и равное минимальному периоду дискретизации аналого-цифрового преобразователя. Устройство для селектирования сигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания содержит амплитудный дискриминатор 1, формирователь 2 со следящим порогом, быстродействующий аналого-цифровой преобразователь 3, одновибратор 4, генератор 5 тактовых импульсов, два регистра данных 6 и 7, счетчик 8, схему пропускания 9, первый элемент сравнения кодов 10, второй счетчик 11, второй элемент сравнения кодов 12, формирователь выходных сигналов 13. 1 ил. с S (Л

Вмд 11Пра8/(Бния селекгт - floSoHUji по 8pe.fieHU. //л-з:

растанйя l uippoSou зк5и - Валент (

1145

Изобретение относится к ядерной спектрометрии и может быть использовано для идентификащш видов ионизирующих излучений и последующей селекции основного излучения от сопровождающего его фонового по отличительной их особенности - разному времени нарастания сигнала.

Входной сигнал поступает на входы амплитудного дискриминатора 1, формирователя 2 со следящим порогом и аналого-цифрового преобразователя 3. ЕсЦелью изобретения является повьше-tO ли амплитуда входного сигнала превы- ние достоверности селектирования сиг- шает порог амплитудного дискриминато- налов изменяющейся ампхштуды по времени их нарастания.

. На чертеже приведена структурная схема устройства для селектирования

ра 1, то на управляющий вход формирователя 2 со следящим порогом поступает сигнал, разрешающий -работу форми- 15 рователя 2. В противном случае устройство заблокировано по входу, тем самым защищено от шумовых сигналов детекторов и от загрузки входных каскадов устройства сигналами с амшгасигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания.

Устройство содержит амплитудный

дискриминатор 1, вход которого явля- 20 тудой ниже порога срабатывания ампли- ющийся входом устройства соединен со . тудного дискриминатора 1. Перепадом входом формирователя 2 со следящим порогом и входом быстродействующего

выходного сигнала амплитудного дискриминатора 1 запускается одновибра- тор 4, выходной .сигнал которого Останавливает выходы счетчиков 8, 11 в нулевое состояние.

аналого-цифрового преобразователя 3, а выход амплитудного дискриминатора 1 подключен к управляющему входу формирователя 2 со следящим порогом и входу одновибратора 4. Выход формирователю 2 со следящим порогом соединен со входом запуска генератора 5 тактовых импульсов, выход которого подключен к тактируемым входам аналого-цифрового преобразователя 3, первого регистра данных 6 и второго регистра 7 данных, а также ко входам первого счетчика 8 и схемы пропускания 9. Выходы обоих регистров данных 6, 7 подключены соответственно к первой и второй группам входов первого элемен.та сравнения кодов 10, выход которого соединен со вторым входом схемы пропускания 9. Выход схемы пропускания подключен к входу второ40 данном и предьщущем результате аналого-цифрового преобразования. В момен времени, когда приращение входного сигнала между соседними моментами тактирования аналого-цифрового преВХ МРКС

- и,

бХ /ЛИН

)/2

го счетчика 11,. выход которого соединен со входом остановки генератора 5 45 образователя не превысит шаг кванто- тактовых импульсов. Входы сброса вания (установка в О) первого счетчика h (U 8 и второго счетчика 11 соединены с выходом одновибратора 4. Выходы первого счетчика 8 соединены с первой группой входов второго элемента сравнения кодов 12, вторая группа входов которого является входом управления селектирования по времени нарастания

50

где п - число двоичных разрядов аналого-цифрового преобразова теля 3,

код предыдущего результата преобра- зовани я, записанный во втором регистре данных 7, совпадет с текущим кодом 55 преобразования, занесенным в первый регистр данных 6, В зтом случае на выходе первого элемента сравнения кодов 10 формируется логический перепад выходного напряжения, разрешающий.

входных сигналов устройства. Выход второго элемента сравнения.кодов 12 соединен со входом формирователя вм- ходных сигналов 13, выход которого является- выходом устройства.

Устройство для селектирования Ьигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания работает следую- щим образом.

Входной сигнал поступает на входы амплитудного дискриминатора 1, формирователя 2 со следящим порогом и аналого-цифрового преобразователя 3. Если амплитуда входного сигнала превы- шает порог амплитудного дискриминато-

ли амплитуда входного сигнала превы- шает порог амплитудного дискриминато-

ра 1, то на управляющий вход формирователя 2 со следящим порогом поступает сигнал, разрешающий -работу форми- рователя 2. В противном случае устройство заблокировано по входу, тем самым защищено от шумовых сигналов етекторов и от загрузки входных каскадов устройства сигналами с амшга20 тудой ниже порога срабатывания ампли- . тудного дискриминатора 1. Перепадом

25

выходного сигнала амплитудного дискриминатора 1 запускается одновибра- тор 4, выходной .сигнал которого Останавливает выходы счетчиков 8, 11 в нулевое состояние.

Выходной сигнал ср аботавшего формирователя 2 со следящим порогом запускает генератор 5 тактовых импуль30 сов, выходные сигналы которого являются управляющими дпя преобразования амплитуды в код аналого-цифровым преобразователем 3. С каждым тактовым импульсом код амплитуды входного

35 сигнала переносится в.первый регистр данных 6, а его предьдущее состояние во второй регистр 7 данных. На входы первого элемента сравнения кодов 10 поступает-одновременно информация о

40 данном и предьщущем результате аналого-цифрового преобразования. В момент времени, когда приращение входного сигнала между соседними моментами тактирования аналого-цифрового пре45 образователя не превысит шаг кванто- вания h (U

ВХ МРКС

- и,

бХ /ЛИН

)/2

я не превысит шаг

45 образователя не превысит шаг кванто- вания h (U

50

где п - число двоичных разрядов аналого-цифрового преобразова теля 3,

код предыдущего результата преобра- зовани я, записанный во втором регистре данных 7, совпадет с текущим кодом 55 преобразования, занесенным в первый регистр данных 6, В зтом случае на выходе первого элемента сравнения кодов 10 формируется логический перепад выходного напряжения, разрешающий.

прохождению сигналов генератора 5 тактовых импульсов со входа схемы пропускания 9 на ее выход н соответственно на вход второго счетчика 11. Счетчик 11. подсчитывает количество импульсов со схемь пропускания 9 до определенного числа К, после чего на его выходе формируется сигнал, останавливающий генератор тактовых импульсов 5.

Первый счетчик 8 с момента запуска генератора 5 тактовых импульсов сигналом формирователя 2 со следящим порогом и до момента его остановки выходным сигналом второго счетчика 11 подсчитывал количество тактовых импульсов в этом интервале времени, пропорциональном времени нарастания tn входного сигнала. Если обозначить N - число тактовых импульсов, зафиксированных первым счетчиком 8, то н NT, где Т - период следования сигналов генератора тактовых импульсов 5 и соответственно период дискретизации аналого-цифрового преобразователя 3. Если число N, представленное на выходе счетчика 8 двоичным

Формула изобретени Устройство для селектирования си налов изменяющейся амплитуды по вре мени нарастания, содержащее амплиту ный дискриминатор, вход котоЕюго яв ляется входом устройства соединен с входом формирователя со следящим по рогом, и формирователь выходных сиг налов, выход которого является выхо дом устройства, отличающее с я тем, что, с целью повышения до стоверности селектирования сигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания, в него введены быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен со входом устройства, а выходы nojjr ключены к первому регистру данных, выходы которого соединены со входам второго регистра данных и с первой группой входов первого элемента сра нения кодов, вторая группа входов которого соединена с выходами второ го регистра данных, а выход первого элемента сравнения кодов подключен ко входу схемы пропускания, второй

кодом, совпадает или превышает задан-, 30 вход которой соединенный со входом

ное заранее в цифровом эквиваленте время нарастания входного сигнала I(сравнение двух чисел в двоичном коде производится вторым элементом сравнения кодов 12), то на выходе второго элемейта сравнения кодоц 12. сфсфмируется логический -перепад выходного напряжения,.запускающий формирователь выходньЬс сигналов 13. Та-, КИМ образом, сигналы с временем на- растания, равным или более Т„, заданным на входе управления селектирования (вторая группа входов второго элемента сравнения кодов 12), сопровождаются при дальнейщем амплитудном анализе логическим сигналом с выхода данного устройства, позволяющим работать многоканальному амплитудному анализатору в режиме совпадений при регистрации, например, амплитудного спектра исследуек- к сигналов только с t f/ Тц. Заданное число К 5-10 отражает кратность повторений кодовых комбинаций на входе первого элемента сравнения 10 кбяов и служит

первого счетчика и тактируемыми вхо дами аналого-цифрового Преобразователя и обоими регистров данных подключен к выходу генератора тактовых

35 импульсов, вход запуска которого со динен с выходрм.форьирователя со сл дящим порогом, вход управления кото рого подключен к выходу амплитудног дискриминатора, соединенного своим

40 выходом со входом одновибратора, вы ход которого соединен со входами сброса первого счетчика и второго счетчика, который подключен своим входом к выходу схемы пропускания и

45 выходом ко входу остановки генерато ра тактовых импульсов, а выходы пер вого счетчика соединены с первой группой входов второго элемента сра нения кодов, вторая группа входов

50 которого является входом управления селектирования входньос сигналов, по времени нарастания,, а выход второго элемента сравнения кодов подключен ко входу формирователя выходных сиг

55 Налов.

10

59456

критерием достижений входным сигна- .лом амплитудного значения.

Формула изобретения Устройство для селектирования сигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания, содержащее амплитудный дискриминатор, вход котоЕюго является входом устройства соединен со входом формирователя со следящим порогом, и формирователь выходных сигналов, выход которого является выходом устройства, отличающее- с я тем, что, с целью повышения достоверности селектирования сигналов изменяющейся амплитуды по времени нарастания, в него введены быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен со входом устройства, а выходы nojjr ключены к первому регистру данных, выходы которого соединены со входами второго регистра данных и с первой группой входов первого элемента сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с выходами второго регистра данных, а выход первого элемента сравнения кодов подключен ко входу схемы пропускания, второй

15

20

25

, 30 вход которой соединенный со входом

первого счетчика и тактируемыми входами аналого-цифрового Преобразователя и обоими регистров данных подключен к выходу генератора тактовых

импульсов, вход запуска которого соединен с выходрм.форьирователя со следящим порогом, вход управления которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора, соединенного своим

выходом со входом одновибратора, выход которого соединен со входами сброса первого счетчика и второго счетчика, который подключен своим входом к выходу схемы пропускания и

выходом ко входу остановки генерато- , ра тактовых импульсов, а выходы первого счетчика соединены с первой группой входов второго элемента срав-, нения кодов, вторая группа входов

которого является входом управления селектирования входньос сигналов, по времени нарастания,, а выход второго элемента сравнения кодов подключен ко входу формирователя выходных сигНалов.