Анализатор амплитуды импульсов Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

(54) АНАЛИЗАТОР АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относится к ядерной электронике и может быть использовано в составе радиометрических приборов.для регистрации излучения.

Известен анализатор амплитуды импульсов, который содержит соедиГненные последовательно усилитель: и формирователь входных сигналов, выход которого соединен со входами пороговых каскадов верхнего и нижнего уровней, а также со входом дополнительного порогового каскада; выходы пороговых каскадов подключены ко входу каскада логического отбора, причем ко входному зажиму анализатора подключен вход усилителя, а к выходному - выход каскада логического отбора 11.

Однако уровень дискриминации дополнительного порогового каскада устанавливается вблизи уровня шумов , поэтому момент срабатывания ег лишь незначительно отличается от момента начала нарастания исследуемог сигнала. Дополнительный пороговый каскад вырабатывает импульс, задним фронтом которого формируется в свою очередь импульс, проходящий через каскад логического отбора только в том случае, если срабатывает пороговый касксщ нижнего уровня, но не срабатывает пороговый каскад верхнего уровня.

Разрешение по времени описанного анализатора определяется длительностью импульса, вырабатываемого дополнительным пороговым каскадом, а длительность этого импульса не может быть меньше времени, за которое

0 амплитуда исследуемого сигнала достигает максимума или уровня дискриминации верхнего порогового касКсша, вырабатывающего импульс запрета прохождения сигналов на выход

5 анализатора.

Цель изобретения - повышение разрешения по времени.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор, содержащий блок

0 логического отбора, пороговый элемент нижнего уровня, соединенные последовательно усилитель, формирователь входных сигналов и дополнительный пороговый элемент, дополни5тельно введены формирователь стандартных сигналов, включенный между дополнительным пороговым элементом и пороговым элементом нижнего уровня, второй пороговый элемент нижнего уровня, вход которого подключен

к выходу формирователя входных сигналов, блок логического отбора выполнен в виде триггера, инвертора и элемеюта задержки, причем .вход элемента задержки и выход второго порогового элемента нижнего уровня соединены между собой и подключены к тактируемому входу триггера, информационный и установочный входы которого соединены соответственно с выходами порогового элемента нижнего уровня и инвертора, а входы инвертора - с выходами элемента задержки и дополнительного порогового элемента,

На фиг. 1 - представлена структуная схема анализатора амплитуды импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Схема анализатора (фиг,1) содержит усилитель 1, формирователь 2 входных сигналов, дополнительный пороговый элемент 3, формирователь 4 стандартных сигналов, пороговый элемент 5 нижнего уровня, второй пороговый элемент 6 нижнего уровня, блок 7 логического отбора, содержащий элемент 8 згщержки, инвертор 9, триггер 10.

Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый сигнал 11 (фиг.2), усиленный усилителем 1 и сформированный формирователем 2, поступает в дополнительный пороговый элемент уровень дискриминации которого Vg устанавливается вблизи уровня шумов Благодаря этому момент срабатывания дополнительного порогового элемента незначительно отличается от момента начсша нарастания исследуемого сигнла 11. Передним фронтом импульса 12 вырабатываемого пороговым элементом 3, запускается формирователь 4, формирующий стандартный сигнал 13 с кртизной переднего фронта,аналогичной крутизне исследуемого сигнала, амплитуда которого равна верхнему пороговому уровню / . Начальный уровень сигнала 13 совпадает с уровнем V. За счет этого исключается временное рассогласование между исследемым сигналом 11 и стандартным сигналом 13, возникающее вследствие несовпадения моментов начала нарастания этих сигналов.

Импульсом 12, инвертированным инвертором 9, устанавливается в О триггер 10.

Исследуемый 11 и стандартный 13 сигналы поступают соответственно на входы пороговых элементов 5 и 6.

Момент срабатьзаания порогового элемента 6 по отношению к пороговому элементу 5 зависит от амплитуды исследуемого сигнала 11. Он поступает позже/ если амплитуда сигнала 11 превосходит нижний уровень V, но

меньше уровня v , и раньше, если амплитуда сигнала 11 превосходит уровень , а следовательно, и уровень стандартного сигнала 13.

Если сигнал 15, вырабатываемый е пороговым элементом 6, проходит позже сигнала 14, вырабатываемого пороговым элементом 5, то триггерное устройство 10, срабатывающее по фронту 0/1, переходит в состояние

Q 1. Через интервал времени f, равный времени прохождения переднего фронта сигнала 15 через элемент 8 задержки, триггер 10 снова установится в поло/хение О. На выходе -блока 7 логического отбора сформирован положительный импульс 16 длительностью Р, пригодный для дальнейшей обработки.

ЕСЛИ сигнал 15 появится раньше сигнала 14, то отсутствие разрешающего сигнала на информационном

входе триггера 10 в момент воздействия на его тактируемый вход фронта 0/1 не приведет к срабатыванию триггера.

5 Введение в анализатор формирователя 4 стандартных сигналов и второго порогового элемента 6 нижнего уровня,а также выполнение блока 7 логического отбора в виде устройства, содержащего триггер 10, инвертор 9 и элемент 8 задержки, позволяет существенно повысить временное разрешение анализатора, так как амплитудная селекция сигналов, превышающих уровень Vg, , начинается не в

момент достижения амплитуды сигналов уровня V, а значительно раньше в момент достижения уровня V.

Благодаря этому появляется возможность увеличения частотной загрузки

0 анализатора, т.е. увеличения числа каналов устройств или систем, импульсы которых подлежат исследованию.

Кроме того, при такой амплитудной селекции входных сигналов исключается воздействие сигналов большой амплитуды на входные каскады анализатора.

Формула изобретения

Анализатор амплитуды импульсов, содержащий .блок логического отбора,

пороговый элемент нижнего уровня, соединенные последовательно усилитель, формирователь входных сигналов и дополнительный пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешения по

времени, в анализатор дополнительно введены формирователь стандартных сигналов, включенный между дополнительным пороговым элементом и пороговым элементом нижнего уровня,второй пороговый элемент нижнего уров7

ня, вход которого подключен к выходу формирователя входных сигналов,блок логического отбора выполнен в виде триггера, инвертора и элемента задержки, причем вход элемента задержки и выход второго порогового элемента нижнего уровня соединены -;обой и подключены к тактируемому входу триггера, информационный и установочный входы которого соединены соответств.енно с выходами порогового элемента нижнего уровня и- инвертора , а входы инвертора - с выходами элемента задержки и дополни тельного порогового элемента.

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

1, Матвеев В.В,, Хазанов Б.И. Приборы для измерения ионизирующих излучений. Атомиздат, 1972, с. 393.