Селекторный преобразователь время- АМплиТудА Советский патент 1981 года по МПК G04F10/00 

I

Изобретение относится к время-измерительной технике и может быть использовано в качестве входного устройства многоканальных анализаторов распределений временных интервалов в ядерной экспериментальной физике и измерительной технике.

Известны преобразователи время-амплитуда со стробированием, позволяющие работать в селекторном режиме с регистрацией нескольких временных интервалов в рабочем диапазоне измерений 1.

Однако указанные преобразователи имеют значительное «мертвое время в стопканале регистрации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является время-амплитудный преобразователь, содержащий входную клемму «старт, линию задержки, генератор линейно нарастающего -напряжения, входной дискриминатор стоп-канала, линейные ворота, блок управления, три аналоговых запоминающих устройства, распределитель импульсов и мультиплексор 2.

Известное устройство также характеризуется большим «мертвым временем по стоп-каналу, величина которого определяется в основном параметрами линейных ворот. Так как линейные ворота имеют ограниченную скорость восстановления исходного состояния после предыдущего стробирования, то для получения приемлемой точности период следования стробирующих импульсов в пачке должен быть достаточно велик и не может быть снижен без существенного ухудшения точности работы устройства.

Цель изобретения -г повышение быстродействия устройства (путем снижения «мертвого времени устройства по стоп-каналу с сохранением точности измерений).

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее клемму «старт, соединенную через линию задержки с генератором линейно нарастающего напряжения, входную клемму «стоп, соединенную со входом дискриминатора, линейный блок стробирования, первый вход которого подключен к выходу упомянутого генератора, три аналоговых запоминающих устройства, входы которых через распределитель импульсов соединены с выходом линейного блока стробирования, мультиплексор и блок управления, вход которого соединен с выходом дискриминатора, а выходы блока управления соединены с входами распределителя импульсов и мультиплексора, введены дополнительный распределитель импульсов, три дополнительные линии задержки, элемент ИЛИ, три аналоговых сумматора и источник комггенсирующих напряжений, причем первый вход дополнительного распределителя импульсов соединен с выходом дискриминатора, второй его вход подключен к выходу блока управления, а его выходы через три дополнительные линии задержки и элемент ИЛИ подсоединены ко второму входу линейного блока стробирования, при этом выходы аналоговых запоминающих устройств подключены ко входам соответствующих аналоговых сумматоров, вторые входы каждого из которых соединены с соответствующими выходами источника компенсирующих напряжений, а выходы аналоговых сумматоров соединены со входамл мультиплексора. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Предлагаемый селекторный преобразователь время-амплитуда содержит входные клеммы 1 и 2, элемент ИЛИ 3, генератор 4 линейно нарастающего напряжения, линейный блок 5 стробирования, дискриминатор 6, распределители 7 и 8 импульсов, линии 9, 10, 11 и 12 задержки, аналоговые запоминающие устройства 13, 14 и 15, аналоговые сумматоры 16, 17 и 18, источник 19 компенсирующих напряжений, мультиплексор 20, блок 21 управления, выходную клемму 22. Устройство работает следующим образом. Старт-импульс через линию задержки 12, компенсирующую временной сдвиг между каналами, запускает генератор 4 линейно нарастающего напряжения. Стоп-импульсы формируются дискриминатором 6 и поступают на распределитель 7 импульсов и блок 21 управления, которые обеспечивают прохождение первого, второго и третьего импульсов через линии 9, 10 и 11 задержки соответственно. С выходов линий 9, 10 и 11 задержки импульсы через элемент ИЛИ 3 поступают на стробирующий вход блока 5, основной вход которого соединен с выходом генератора 4 линейно нарастающего напряжения. В результате на выходе блока 5 формируются импульсы, амплитуда которых пропорциональна измеряемым временным интервалам. С помощью распределителя 8 импульсов полученные импульсы в соответствии с их номером распределяются на входы аналоговых запоминающих устройств 13, 14 и 15 и фиксируются в них, сигналы с выходов которых на аналоговых сумматорах 16, 17 и 18 суммируются с заданными источником 19 напряжений соответствующими компенсирующими напряжениями, что обеспечивает устранение систематических погрещностей измерений, обусловленных линиями 9, 10 и 11 задержки, и через мультиплексор 20 последовательно передаются на выходную клемму 22 устройства. Длина дополнительных линий 9, 10 и 11 задержки выбирается таким образом, что каждый последующий строб-импульс поступает на блок 5 лищь после завершения переходного процесса от предыдущего. В отличие от известных устройств аналогичного типа и назначения предлагаемый селекторный преобразователь время-амплитуда обеспечивает резкое сокращение «мертвого времени устройства по стоп-каналу с сохранением точности измерений, так как введение линий 9, 10, 11 задержки позволило снять ограничения, налагаемые на скорость поступления стоп-импульсов блока 5. «Мертвое время регистрации по стоп-каналу разработанного устройства определяется в основном «мертвым временем дискриминатора 6, которое более чем на порядок ниже «мертвого времени блока 5, и для современной элементной базы достигает 10 - 20 НС. В разработанном устройстве практически устранена погрешность измерений из-за конечной скорости восстановления исходного состояния блока 5, что позволяет полностью реализовать точностные характеристики используемого метода преобразования в случае больших входных нагрузок. Формула изобретения Селекторный преобразователь времяамплитуда, содержащий входную клемму «старт, соединенную через линию задержки с генератором линейно нарастающего напряжения, входную клемму «стоп, соединенную со входом дискриминатора, линейный блок стробирования, первый вход которого подключен к выходу упомянутого генератора, три аналоговых запоминающих устройства, входы которых через распределитель импульсов соединены с выходом линейного блока стробирования, лгультиплексор и блок управления, вход которого соединен с выходом дискриминатора, а выходы блока управления соединены с входами распределителя импульсов и мультиплексора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены дополнительный распределитель импульсов, три дополнительные линии задержки, элемент ИЛИ, три аналоговых сумматора и источник компенсирующих напряжений, причем первый вход дополнительного распределителя импульсов соединен с выходом дискриминатора, второй его вход подключен к выходу блока управления, а выходы через соответствующие три дополнительные линии задержки и элемент ИЛИ соединены со вторым входом линейного блока стробирования, при этом первые входы аналоговых сумматоров подключены к выходам соответствующих аналоговых запоминающих устройств, вторые входы аналоговых сумматоров подсоединены к соответствующим выходам источника компенсирующих напряжений, а выходы аналоговых сумматоров подключены ко входам мультиплексора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Clatz J. Nuclear Instruments and Methods. 1970, V. 79, p. 277 - 282.

2. Kowalski E. Nuclear Instruments and Methods. 1967, v. 50, p. 357.

/-«f

ZZ

IQ

/7

7 ч

18

/5