Устройство временной привязки Советский патент 1989 года по МПК H03K5/153 

4

сь

ел

;о

со

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для расширения динамического диапазона длительностей входного сигнала устройства временной привязки и повьшения точности работы устройства. Цель изобретения достигается за счет введения элементов ИЛИ 6 и 7 и новых функциональных связей. Помимо перечисленных элементов устройство содержит дискриминатор 3 верхнего уровня, дискриминатор 4 нижнего уровня, RS- триггеры 8 и 9, генераторы 10 и 11 тока, формирователь 12 импульсов и диод 13 с накоплением заряда. За счет введенных элементов и связей достигается исключение в устройстве линии задержки, что повышает точность работы устройства за счет устранения влияния искажений задержанного сигнала. Одновременно снимаются ограничения на длительность входного сигнала, накладываемые линией задержки. 2 кл. (Л

gjus.j

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для точной фиксации временного положения электрических сигналов.

Цель изобретения - расширение ди- намичедкого диапазона длительности входного сигнала устройства и повышение его точности.

На фиг. 1 изображена функциональ- ная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие работу устройства,

Устройство содержит входную шину 1, выходную шину 2„ дискриминатор 3 верхнего уровня (далее дискриминатор i 3), дрюкриминатор 4 нижнего уровня (далее дискриминатор 4), шину 5 начальной устнановки, первь б и второй 7 элементы ШШ, первый 8 к второй 9 RS-триггрры, первый 10 и второй 11 генераторы тока, формирователь 12 импульсов и днод 13 с накоплением заряда (далее дн:од 13),

Входная шина 1 подкл-лчена к входам дискриминаторов 3 и 4, выходы которых подключены соответственно к второму входу элемента ИЛИ 6 J; к объединенньи S-входу llS-триггера 9 и R-входу RS-триггара 8 первые зхо- ды элементов ИЛИ 6 и 7 объединены к подключены к шине 5 начальной установки, выходы элементов ИЛИ 6 и 7 подключены соответственно к S-входу RS-триггера 8 и R-входу RS-i-риггера 9 Выходы RS-триггерав 8 н 9 подключены соответственно к входам генераторов 10 и 11 тока, выходы которых объединены и подключены к входу формирова- теля 12 импульсов и к первому полоосу диода 13, второй полюс которого подключен к-общей шине. Выход формирователя 12 импульсов подключен к выходной шине 2 и к второму входу элемента ШШ 7,

Устройство работае.т следующие образом.

Установочный импульс, подаваемый на шину 5, устанавливает RS-трнггеры 8 и 9 соот:ветственно в единичное и нулевое исходные состояния При этом включается генератор 10 тока и его ток I. поступает з диод 13, обеспечивая накопление неосновных носителе заряда в его базе, которое заканчи- вается при достижении зарядом стади наркого значения, равного I. t. р , где Ср - время яшзни неосновных нсителей о

Входной сигнал (фиг. 2а) поступает, с шины 1 на входы дискриминатора

3и дискриминатора А соответственно с высоким и ,2 и низким и т порогами срабатывания. При достижении входным импул /сом в моменты времени t , и t установленных порогов, дискриминаторы

4и 3 вьфабатывают стандартизованные импульсы (фиг« 26 и фиг. 2в). Импульс с выхода дискриминатора 4 переводит в нулевое состояние RS-триггер 8

(фиг 2г), в результате чего отключается первый генератор 10 тока. Одновременно RS-триггер 9 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2д), а его выходной сигнал включает второй генератор 11 тока, ток 1 которого является обратным по направлению к току 1,9 и протекая через диод 13, рассасывает накопленный заряд. Импульс с выхода дискриминатора 3 переводит КЗ-триггер В в единичное состояние. Выходной сигнал RS-триггера 8 включает генератор 10 тока ток 1 которого начинает поступать в диод 13. Токи 1, и Х выбирают из условия 11 -г I i I 1 . В результате суммарный ток через диод 13 ут еньшается до величины (1.1-1,) и процесс рассасывания заряда, гфодолжается с меньшей скоростью в момент t восстановления обратного сопротивхшния диода 13 на выходе формирователя 12 импульсов отрабатывается стандартизованный импульс j который подается на выходную шину 2 (фиг. 2е) и фиксирует временное положение входного сигнала. Этот импульс через элемент ИЛИ 7 поступае также на R-вход RS-триггера 9 и воз йращает его в исходное состояние (фиг. 2д). Генератор 11 тока выключается, а ток I, генератора 10 тока продолжает поступать в диод 13, обеспечивая с момента t ф накопление неосновных носителей заряда в его базе до стационарного значения,равного 1.-Ср , После этого устройство находится в исходном состоянии до поступ ления -следующего импульса на шину 1. Для линейно нарастающих сигналов в устройстве достигается полная компенсация погрешности временной фиксации при

гг, lij:Jc.L

и,

l1 I,

и использовании диода с временем р j ,. t ,о1кс где с McsKc максимальнпе

время рассасывания заряда диода,при этом

t

I,

(2)

т - т г

L-z J-1

Соотношения (1) и (2) могут быть получены следующим образом. Общее решение уравнения рассасьгеания заряда с базы диода:

-I

рс,С

t О,

t 1р„,Т,(1-е )+Q(0);

величина тока рассасьгаания;

заряд, накопленный в базе

к моменту t 0.

Q(t,) l,-p,

то (t г-1,1 д(ц) е l-г -г р.(1-е

tp

)1,р.

Следовательно il J A

Q(tф)e + Q(t,) .

Полагая Q(t) 0, получаем уравнение для нахождения интервала (t - t): t4.-tj ti-t, t-t,

(1-e

)(,) ( +е + Г., О,

При условииСр t „„ величина (1/ , )

в последнемуравнении является малым

параметром.Разлагая экспоненциальчто, с целью расширения динамическог диапазона длительностей входного сиг нала устройства и повышения его точности, в устройство введены первый 40 и второй элементы ИЛИ, первые входы которых объединены и подключены к ши не начальной установки, выход первого элемента ЛЛИ подключен к S-входу первого . RS-триггераJа вход - к выхо

ные функции с точностью до основного

приближения по .(1/vp) после радя пре-45 ДУ дискриминатора верхнего уровня,

вход которого подключен к входу дискриминатора нижнего уровня, формирователя импульсов подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, 50 выход которого подключен к R-входу второго RS-триггера.

образований имеем:

t -t

Сф t,

откуда (с учетом того, что согласно фиг. 2

t,-t, (,)/K

; t

Hi к

где К - крутизна фронта регистрируемого импульса) получим:

1г+1, ,

Uj-U,

к

,

р

10

Значение t не зависит от К при

В результате приходим к соотношениям 15 (1) и (2).

Формул

изобретени

20

Устройство временной привязки, содержащее дис1 риминатор верхнего уровня, вход которого является входом устройства, дискриминатор нижнего уровня, выход которого подключен к R-входу первого RS-триггера и к

25 S-входу второго RS-триггера, выходы первого и второго RS-триггеров подключены соответственно к входам первого и второго генераторов тока, выходы которых объединены и подключены

30 к входу формирователя импульсов, выход которого является выходом устройства, а вход подключен к первому полюсу диода с накоплением заряда, второй полюс которого подключен к общей

35

шине, отличающееся тем,

что, с целью расширения динамического диапазона длительностей входного сигнала устройства и повышения его точности, в устройство введены первый 40 и второй элементы ИЛИ, первые входы которых объединены и подключены к шине начальной установки, выход первого элемента ЛЛИ подключен к S-входу первого . RS-триггераJа вход - к выхо

45 ДУ дискриминатора верхнего уровня,

cpus.2