Одноканальный анализатор амплитуд импульсов Советский патент 1976 года по МПК H03K5/20 G01R19/26 

(54) ОДНОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР АМПЛИТУД ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к ядерной физике, может быть использовано в ядерно-физических приборах, в частности в спектрометрах различных видов излучения.

Известны одноканальные амплитудные

анализаторы для селекции входных сигналов по амплитудам при исследовании спектрального состава радиактивных продуктов l.

Недостатком этих устройств является влияние на тракт передачи регистрируемых полезных сигналов электромагнитных импульсных помех, которые при регистрации в установленном окне анализатора ускоряют счет полезных сигналов.

Наиболее близок к предлагаемому одноканальный анализатор амплитуд импульсов, содержащий линейный усилитель, выход которого подключен к пороговым устройствам нижнего и верхнего уровней, и элемент антисовпадений, один вход которого подключен к выходу порогового устройства нижнего уровня, а другой вход - к выходу порогового устройства верхнего уровня 2.

Основным недостатком такого анализатора является влияние на тракт передачи регистрируемых полезных сигналов электромагнитных импульсных помех, которые, при регистрации в установленном окне анализатора, ускоряют счет полезных сигналов. Это ускорение счета полезных сигналов из-за регистрации импульсов помех обычно ведет к частичной или полной потере необходимой информации.

Цель изобретения - повышение точности амплитудного анализа регистрируемых полезных импульсов на фоне электромагнитных помех и повышение быстродействия - достигается тем, что в одноканальный анализатор амплитуд импульсов, содержащий линейный усилитель, пороговые устройства верхнего и нижнего уровней, схему антисовпадений, причем выход линейного усилителя подключен ко входам пороговых устройств верхнего и нижнего уровней, а один вход элемента антисовпадений соединен с выходом порогового устройства нижнего уровня, введены преобразователь мгновенной частоты следования импульсов в управляющий сигнал, триггер Шмидта, устройство задержки, устройство разряда, элемент ИЛИ, причем выход порогового устройства нижнего уровня через последовательно соединенные преобразователь мгновенной частоты следования импульсов в управляющий сигнал, триггер Шмидта с поро гом срабатывания, превышающим управляющий сигнал от максимальной частоты следования полезных сигналов, соединен с одним выходом элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом элемента антисовпацений, цругой вход элемента ИЛИ подключен к выходу порогового устройства верх него уровня, выход преобразователя мгновенной частоты следования импульсов в управляющий сигнал подключен к выходу устройства разряда, один вход которого подклю чен через устройство задержки с временем выдержки, преьыщающим максимальный пери од поступления импульсов в помехе, к выходу порогового устройства нижнего уровня, а другой Еход соединен с выходом триггера Шмидта. Структурная электрическая схема описываемого устройства представлена на чертеже. Выход линейного усилителя подключен ко входу пороговых устройств верхнего 2 и нижнего 3 уровней. Выход порогового устройства 3 подключен к одному входу элемента антисовпадений 4 и одновременно через последовательно соединенные преобразозатель мгновенной частоты следования импульсов в управляющий сигнал 5, триггер Шмидта 6 и один вход элемента ИЛИ 7 - к другому его входу. Второй вход элемента ИЛИ 7 подключен к выходу порогового устройства 2, а вход преобразователя мгновенной частоты следования импульсов в управляющий сигнал 5 соединен с выходом устройства разряда 8 один вход которого через устройство задерж ки 9 соединен с выходом порогового устройства 3, а другой - с выходом триггера Шмидта 6. Устройство работает следующим образом. В отсутствие электромагнитных помех входные импульсы через линейный усилитель 1 поступают одновременно на пороговые устройства 2 и 3. Если амплитуда импульса с усилителя 1 превыщает порог, установленный в устройстве 3, и не превыщает порога, установленного в устройстве 2, нормализованный по амплитуде и длительности импульс с устройства 3 проходит через нормально от крытый элемент антисовпадений 4 на выход. Импульс с устройства 3 поступает также на преобразователь 5, в котором входной импульс заряжает интегральную емкость до потенциала и Q , не достаточного для срабатывания триггера Шмидта 6. Одновременно импульс с порогового устройства нижнего уровня 3 через устройство задержки 9 поступает на один из двух входов разрядного устройства 8, импульс с которого разряжает интегрирующую емкость преобразователя 5 до исходного потенциала. Время вьщержки устройства 9 устанавливается aiij- -тельно меньще, чем период следования ао.:мйзных сигналов, но большим, чем максимальный период импульсов в электромагнитной помехе. Если импульсы усилителя 1 превыщают порог, установленный в пороговом устройстве верхнего уровня 2, последнее срабатывает, и его выходной сигнал, пройдя элемент ИЛИ 7, запрещает по управляющему входу элемента антисовпадений 4 прохождение на выход импульсов порогового устройства нижнего уровня 3. При действии на входе анализатора и в тракте передачи сигналов порогового устройства нижнего уровня 3 электромагнитной помехи, представляющей собой или затухающие синусоидальные колебания, период которых меньще периода поступления полезных сигналов, или последовательность пачек импульсов со средней частотой импульсов в пачке больщей, чем средняя частота регистрируемых полезных сигналов, каждый импульс помехи может вызвать срабатывание пороговых устройств. При этом импульсы помехи могут пройти на выход анализатора только при соответствии этих сигналов области амплитуд импульсов между порогами нижнего и верхнего уровней, т.е. импульсы помехи должны вызвать срабатывание порогового устройства нижнего уровня 3. Каждый импульс помехи после нормализации по амплитуде и длительности в пороговом устройстве нижнего уровня 3 заряжает интегрирующую емкость преобразоватеЕсли в течение ля 5 до потенциала интервала времени гаЗзадаваемого устройством 9 из условий частотных характеристик импульсов помех и полезных сигналов, устройство 3 зарегистрирует хотя бы еще один импульс, это вызовет рост потенциала на интегрирующей емкости преобразователя 5 до 2 и Q , что достаточно для срабатывания триггера Шмидта 6, выходной импульс которого через элемент ИЛИ 7 запрещает по управляющему входу схемы антисовпадений 4 прохождение сигналов порогового устройства нижнего уровня 3 на выход анализатора. Отпускание триггера Шмидта 6 происходит в момент, когда потенциал на интегрирующей емкости преобразователя 5 оказывается равным потенциалу отпускания триггера. Если постоянная времени разряда интегрирующей емкости выбрана таким образом, что за период поступления полезных сигналов эта емкость разряжается полностью, а за период следования .