Способ измерения и контроля порога и окна селекции амплитудных дискриминаторов импульсов и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01R27/28 

ет 3 процессе ;{онтроля исключить p;iry/ji,-i- ровку и измерение а «плитуды входных импульсов. Для этого в устройство, содержащее генератор 1 импульсов и клеммы 2, 3 д/;я подключения контролируемого амплитудного дискриминатора, введены измеритель 4 отношения частот, первая 6 ti вторая 11 группы элементов И, группа 7 элементов НЕ, группа 12 элементов ИЛИ, первый 9 и второй 10 резисторы, переключатель 8 и постоянный ззпоминаюш -1й блок

13. При этом контролируемое значение амплитудного окна измеряют как отношение частот следования входных импульсов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд выходных импульсов, а кoнтpoлиpv/eмoe значение нижнего порога ь змеряют как дополнение до единицы отношения частот следования входных и выходных сигналов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд входных сигналов, 2 ил.

Изобретение может быть использовано при измерении и контроле селекции амплитудных дискриминаторов импульсов. Цель изобретения - повышение быстродействия достигается путем формирования потока входных импульсов, амплитуды которых распределены с равномерной плотностью вероятности от нуля до максимального значения порогов дискриминации, что позволяет в процессе контроля исключить регулировку и измерение амплитуды входных импульсов. Для этого в устройство, содержащее генератор 1 импульсов и клеммы 2, 3 для подключения контролируемого амплитудного дискриминатора, введены измеритель 4 отношения частот, первая 6 и вторая 11 группы элементов И, группа 7 элементов НЕ, группа 12 элементов ИЛИ, первый 9 и второй 10 резисторы, переключатель 8 и постоянный запоминающий блок 13. При этом контролируемое значение амплитудного окна измеряют как отношение частот следования входных импульсов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд выходных импульсов, а контролируемое значение нижнего порога измеряют как дополнение до единицы отношение частот следования входных и выходных сигналов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд входных сигналов. 2 ил.

Изобретение относится к области испытаний и контроля, а частности, к измерению и контролю порога и окна селекции амплитудных дискриминаторов импульсов.

Целью изобретения является повыше- ние точности измерения и быстродействия путем формирования потока входных импульсов, амплитуды которых распределяют с равномерной плотностью вероятности от нуля до максимального значения порогов дискриминации, что позволяет в процессе контроля порогов дискриминации исключать регулировку и измерение амплиту/; .. входных импульсов, подаваемых на вход устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройсг- зй, реализующего способ измерения и контроля порога и окна дискриминации амплитудных дис р1лминаторов импульсов; на фиг. 2 - схема генератора импульсов с равномерным распределением амплитуд (один из возможных вариантов).

Устройство содержит генератор 1 импульсов с равномерным распределением амплитуд, первый выход которого соединен с первой клеммой 2 для по,йключения контролируемого амплитудного ,а,искриминато-- ра импульсов, к второй клемме 3 для подключения которого подключен первый вход измерителя 4 отношения частот следо- вания импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом 5 генератора 1, - выходы измерителя 4 отношения частот поразрядно соединены с первыми входами первой группы 6 логических элементов И и группы 7 логических элементов НЕ, числом по числу разрядных выходов измерителя 4 отношения частот. Вторые входы всех логических элементов И первой группы 6 объединены и соединены с, нормал ьно замкнутым контактом переключателя 8 (порог-окно). Этот же контакт соединен через резистор 9 с цепью лог. 1. с которой также через йналогичный резистор 10 соединен ;фмально разом кнут. и контакт nepeK.)-

чателя 8 и объединенные вторые входы всех логических элементов И второй группь; 11. Общий (двviжoк контакт переключателя 8 соединен с цепью лог.О. Первые входы логических элементов И второй группы 11 соединены с выходами группы 7 логических элементов НЕ. Выходы логических элементов И первой группы б,соединены с первыми входами группы 12 логических элементов ИЛИ (количеством по числу логических элементов И), вторые входы которых соединены с выходами соответствующих (одноименные разряды) логических элементов И второй группы 11, а выходы группы 12 Г1огичэс к элементов ИЛИ соединены с адресными входами постоянного запоминающего блока 13, выполняющего функцию устройства деления. Разрядные выходы блока 13 образуют выход.на индикацию результата измерения нижнего порога или окна дискриминатора и служат вторым выходом устройства.

Генератор 1 импульсов с равномерным распределением амплитуд состоит 13 квар- цованного автоколебательного мультивибратора 14, выход которого служит вторым выходом 5 генератора 1, а также соединен со счетным входом многоразрядного счетчика 15, разрядные выходы которого одноименно соединены с входами данных цифроаналогового преобразователя 16, вход опорного напряжения которого соединен с выходом источника опорного напряжения (не показан). Выход блока 16 соединен с аналоговым входом аналогового ключа Г7, управляющий вход которого соединен с выходом мультивибратора 14, а выход 18 служит первым выходом генератора 1 с равномерным распределением амплитуд.

При подаче на вход контролируемого устройства потока импульсов с частотой следования и равномерным распределением по амплитудам, плотность вероятности которого

(1)

р(А) ||приАе 0, ОприА/ 0,а, где а - верхняя граница распределения (при некотором значении нижнего порога и значении окна W (Атах - ), где Атах - верхнее значение амплитудного диапазона (интегральный режим) на выходе контролируемого устройства в соответствии с номинальной статистической контролируемого дискриминатора импульсов

L(A) .

1 при А А АН -f- W ; Опри А АН А АН -I-W,

на выход контролируемого устройства за произвольное время Т поступит число импульсов

00

NBUX fex т / р(А) dA fexT (1 - ) (3). а

АН

Если определить NBWX fsbixT. то (3) можно переписать

Твых - fex (1

. АН.

о Теперь для контролируемого значения нижнего порога получим выражение

ВЫХ

Ан (1 fB

-)а.

(5)

Для определения значения амплитудного окна в дифференциальном режиме (W Атах АН) на основании (1) и (2) для числа импульсов на выходе контролируемого устройства получим (аналогично (3)) A, .

NBNXI fax Т / р(А) dA fax Т (6)

Преобразив (6) с учетом NBBIXI fexT, получим для контролируемого значения окна

fBUXl .

W

f,

а.

вх

Устройство работает следующим обра- зом.

Контролируемый амплитудный дискриминатор импульсов подключается к клеммам 2 и 3 устройства. При контроле нижнего порога переключатель 8 устанавливается в положении порог. При этом уровень логического О подается с общего контакта переключателя 8 на нормально замкнутый контакт и далее - на вторые входы всех логических элементов И первой групппы 6. Прохождение выходных сигналов измерителя 4 через логические схемь | И 6 таким образом блокируется.

Перед началом измерения счетчики измерителя 4 отношения частот и счетчик 15

5 Ю

15

20

25

30

35

40

5

gQ gg

генератора 1 импульсов с равномерным распределением амплитуд устанавливают в исходное (нулевое) состояние (цепь установки не показана) сигналом (импульсом) пуска измерения. Импульсы с частотой fBx мультивибратора 14 поступают на счетный С-вход счетчика 15, увеличивая каждый раз его содержимое на единицу. Выходной код с разрядных выходов счетчика 15 поступает на входы данных цифроаналогового преобразователя, на вход опорного напряжения которого подано напряжение а вольт (а 1 /г). По мере равномерного возрастания кода на выходе счетчика 15 напряжение на выходе блока 6 также равномерно растет от нуля (при нулевом состоянии счетчика 15 до а при максимальном числе (код 11..1) в счетчике 15.

Каждому значению напряжения на выходе блока и на соединенном с ним аналоговом входе аналогового ключа 17 соответствует очередной импульс мульти- вибратооа 14 на управляющем входе ключа 17, в результате чего амплитуды импульсов на выходе ключа 17 и на клемме 2 устройства будут иметь дискретное равномерное распределение с дискретностью, равной разрядности счетчика 15 и ЦАП 16. После переполнения счетчика 15 цикл изменения амплитуд будет повторяться с периодом D/fBx секунд (где D - максимальное число в счетчике 15).

При поступлении импульсов с выхода 2 устройства контролируемый дискриминатор пропускает на выход импульсы, удовлет- воряющие условию (2). Эти импульсы, поступая на клемму 3 устройства, приходят на первый вход измерителя 4 отношения частот, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 1 с его второго выхода 5- Средняя частота faux импульсов на клемме 3 устройства определяется уравнением (4). После некоторого времени установления показаний, определяемого постоянной времени измерителя 4 отношения на его выходе устанавливается двоичный код отношения частот fsbix/bx. Разрядность кода выбирается равной разрядности счетчика 15. При этом, очевидно, нулевой код на выходе соответствует нулевому значению контролируемого нижнего порога, а максимально возможное значение отношения - единица (что соответствует коды 11 ...1). Этот двоичный код поступает на первые входы групп 6 и 7 логических элементов И и элементов НЕ. Поскольку логические элементы И группы 6 блокированы сигналом лог. О с выхода переключателя 8, то на вторые входы группы 12 логических элементов ИЛИ поступает инверсный код

отношения частот через группу 7 элементов НЕ 1/1 логические элементы И второй группы 11. Этот код с точностью до младшего разряда представляет собой дополнение указанного отношения до единицы (l-fsbix/fex). С выхода группы 12 логических элементов 1{1ЛИ дополнительный код поступает на ад- : есные входы блока 13. В этом блоке по Каждому адресу предварительно записано 4 двоичном коде число, представляющее 4обой частное от деления зтого адреса на г|остоянное число - плотность вероятности :|аслределения амплитуд входных импуль- фв. Разрядность выходного числа для опре- 4еленности примем 12 дв. (она может быть фобой необходимой).

I Таким образом, при поступлении на ад- р1есны8 входы .блока 13 числа, соответству- фудего величине (1 - fsbix/fex) на его выходах и на втором выходе устройства на индика- 14ию будет выдан код числа (1 - fsbix/fex), т.е. 3| соответстйии с выражением (5) значение Измеряемого нижнего порога . ; При определении значения амплитудного окна переключатель 8 устанавливается в| положение Окно. При этом сигнал лог. Ь поступает через нормально замкн|ут;-;й крнтат на вторые входы всех логических элз :-)в -ггои И второй группы 11 и блокирует I -.x. Г|ссле запуска устройстза (аналогично маме е;-шю ьыйкего порога) двоичный код отношения частот через элементы И первой группы 6 и первые входы группы 12 логических элементов ИЛИ поступает также на айресные входы блока 13, на выходах кото- рого ш, соответстгзенно, на втором выходе Ьтройстза появляется согласно выражению (7) код мзнеряемого значения окна.

Ф о р Г 4 у л а и 3 о б р е т 6 н м я

до единицы отношения средных частот следования входных и выходных импульсов, деленное на плотность вероятности распределения входных импульсов.

Ст

О

15

G f4

фиг.2

Uon(o/ibm}

тс

16

17

5 -о