Восстановитель постоянной составляющей импульсных сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03K6/00 

54 ) ВОССТЛНОВИТЕЛЬ ПОСТОЯННОЙ СОСТЛВЛЯЩЕЙ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в прецизионных устройствах гамма-спектрометрии.

Известен восстановитель постоянной составляющей содержащей конденсатор, диод, резистор, усилительный элемент

1.

Недостатком устройства является

низкая точность его работы.

Наиболее близкое техническое решение к изобретению - восстановитель постоянной составляющей импульсных сигналов/ содержащий инвертирующий усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине уст-ройства, инвертирующий вход соединен с выходом первого генератора тока, выходом устройства, анодом первого диода и через конденсатор соединен с входом устройства, катод первого диода подк.гаочен к. выходу второго генератора тока и через второй диод соединен с объединенными входами первого и второго генераторов тока и выходом инвертирующего усилителя 2.

Недостатком устройства является высокий порог его чувствительности.

Цель изобретения - понижение порога чувствительности устройства. ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Поставле-:ная цель достигается тем, что в восстановитель постоянно1Э составляющей импульсных сигналов, со- . держащий инвертирующий усилитель, не5 инвертирующий вход которого подключен к общей шине устройства, инвертирующий вход соединен с выходом первого генератора тока, выходом устройства, анодом первого диода и через конденсатор соединен с входом устройства, катод первого диода подключен к выходу второго генератора тока и через второй диод соединен с входами первого и второго генераторов тока, и выходом инвертирующего усилителя, введены линия задержки, дифференцирующий элемент, третий генератор тока, выход которого подключен к инвертирующему входу инвертирующего усилителя, а

20 вход через дифференцирующий элемент и линию задержки, соединенные последовательно, подключен к входу устройства,

25 На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит первый диод 1, второй диод 2, первый генератор 3 тока, второй генератор 4 тока, третий генератор 5 тока, инвертирующий

усилитель 6, конденсатор 7, линию 8 задержки, дифференцирукяций элемент 9

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства без наложений входного импульсного сигнала на положительные выбросы предыдущих входных импульсов,

Появление на входе устройства небольшого по амплитуде отрицательного импульса вызывает сильное увеличение потенциала на выходе усилителя 6, вследствие чего ток генератора 4 переключается в диод 2, а ток генератора 3 становится равным нулю, так ка генератор 3 выключается. Таким образом, во время прохождения информационного импульса отрицательной полярности конденсатор 7 заряжается через большое входное сопротивление усилителя б и входное сопротивление последующей схемы.

Кроме того, входной сигнал действует на управляющий вход третьего генератора 5 через линию 8 задержки и дифференцирующий элемент 9.

При clUe,xlcit о(где Ug - напряжение входного сигнала) ток генератора 5 н равен нулю, при этом за счет перезаряда конденсатора 7 этим током увеличивается скорость изменения заднего фронта выходного сигнала. Эффект обострения вершины является положительным для последующих устройств.

При ,,/d-( генератора равен нулю, и на выходе устройства сразу после положительного выброса появляется импульс-сателлит, по длительности равный величине задержки. Этот импульс регистратор не воспринимает как сигнал, так как он появляется сразу после регистрируемого входного сигнала и попадает в мертвое время преобразователя. В других случаях его исключает из регистрации схема регистрации. Поэтому этот импульссателлит не искажает спектр. Перед приходом очередного входного импульса генераторы 3 и 5 работают совместно .

При переходе через нуль и появлении небольшого выброса положительной полярности потенциал на выходе усилителя б сильно понижается, что приводит к переключению тока генератора 4 в диод 1, значительно увеличивая его. Такое увеличение тока обеспечивает небольшую длительность выброса. Введение управления генераторами тока 3 и 4 на порядок сокращает длителность выброса и обеспечивает значительно меньший спад вершины импульса Последнее обстоятельство существенно снижает порог системы восстановителькодировщик и улучшает линейность измерительной характеристики в нижней части.

Работа устройства при наложении входных импульсов на положительные

пробросы предыдущих импульсов отличается от описанной выие только тем, что генератор 5 в момент действия входного импульса вьщает ток, пропорциональный скорости изменения положительного проброса, существующей в момент появления импульса. Так как постоянная спада положительного проброса намного больше фронта входного .сигнала, восстановление будет проходить с высокой точностью. Ток будет перезаряжать разделительную емкость так, чтобы полностью устранить искажение сигнаша на переднем фронте, а на заднем фронте увеличивать скорост изменения. Искажение заднего фронта является положительным эффектом, так как для кодировщика, который стоит после восстановителя, такая форма импульса более благоприятна. Эта форма импульса упрощает схемы привязки к максимуму и соответствует максимальному сбору зарядов я преобразователя амплитуда-время или расширителях импульсов .

В устройстве разрядный ток образован токами двух генераторов 3 и 5, причем основную часть этого разрядного тока составляет ток генератора 5, устраняющий только искажение импульсов за счет выбросов и не влияющий на величину порога чувствительности восстановителя. Порог же чувствительности восстановителя, как и в прототипе, определяется только током генератора 3, но в данном усуройстве минимальная величина этого тока ограничена только шумовыми характеристиками входного сигнала и восстановителя.

Устройство позволяет уменьшить порог восстановителя в два-три раза и улучшить линейность при больших загрузках за счет восстановления на переднем Аронте входного сигнала в два-три раза.

Формула изобретения

Восстановитель постоянной составляющей импульсных сигналов, содержащий инвертирующий усилитель, неинвертирующий, вход которого подключен к общей шине устройства, инвертирую1иий вход соединен с выходом первого генератора тока, выходом устройства, анодом первого диода и через конденсатор соединен с входом устройства, катод первого диода подключен к выходу второго генератора тока и через второй диод соединен с входами первого и второго генераторов тока и выходом инвертирующего усилителя, о тличающийся тем, что, с целью понижения порога чувствительности, в него введены линия задержки, дифференцирующий .элемент, третий генератор тока, выход которого подключен к инвертирующему входу инвертирующего усилителя, а вход через дифферейдирующий элемент и линию задержки, соединенные последовательно, подключен к входу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник по радиоэлектронике под ред. Куликовского, Том 2, Энергия, М. , 1968, с. 229, рис. 15-37.

2.Журнал ПТЭ 1, 1970, с. 110, . ис. 1 (прототип).