Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/153 

1

Формирователь импульсов относится к импульсной технике, в частности к устройствам формирования импульса в момент времени, соответствующий одному из параметров исследуемого сигнала, и может быть использован в экспериментах, связанных с временными измерениями, а также в различных областях науки и техники, например радиолокации, для осуществления временной синхронизации.

В задачах экспериментальной ядерной физики, связанных с временными измерениями, используются формирователи импульсов, предназначенные для получения отметки временного положения исследуемого сигнала по одному из его параметров.

Известны пороговые формирователи импульсов, содержащие дискриминатор с постояннью порогом. В качестве оценки временного положения Bi этих формирователях используется момент первого пересечения входным сигналом некоторого заданного уровня 1.

При изменении амплитуды как и формы входного сигнала в данных формирователях наблюдается флюктуация временной отметки, которая увеличивается при увеличении динамического

диапазона измеряемых амплитуд. Однако .завнсимость флюктуации положения временной отметки от амплитуды проявляется особенно сильно при большом Времени нарастания входных сигналов, получаемых, например, с медленных сцийтиляторов или некоторых полупроводниковых детекторов излучений.

Наиболее близким к предлагаемому

10 является формирователь, основанный на принципе автоматической установки порога срабатывания дискриминатора индивидуально для каждого входного сигнала в соответствии с его амплитудой 2 .

Формирователь содержит инвертор, элемент задержки, ограничитель снизу, ослабитель, сумматор и дискриминатор. Известный формирователь импуль20сов позволяет одновременно уменьшить погрешности положения временной отметки входного сигнала, обуславливаемые как изменением амплитудного значения сигнала, так и, статическим характером процессов в сцинтиляционных детекторах излучений, что обеспечивает лучшие результаты.

Недостатком известного формирователя является то, что положение временной отметки изменяется с изменением формы входного сигнала, в частности со скачкообразным изменением его фронта.

Цель изобретения - уменьшение флюктуации временного положения вы содного сигнала при скачкообразнс (изменении фронта входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в известный формирователь импульсов, содержащий сумматор и элемент задержки, входы которых подключены к входной шине, инвертор . и компаратор, дополнительно введен линейный расширитель, причем выход элемента задержки соединен с первым входом компаратора и через инвертор со вторым входом сумматора, выход которого через линейный расширитель соединен со вторым входом компаратора.

На чертеже представлена блок-схема формирователя импульсов. Формирователь импульсов содержит, сумматор 1, элемент 2 задержки, инвертор 3, линейный расширитель 4 и компаратор 5.

Вход формирователя импульсов соединен с первым входом сумматора 1 и входом элемента 2 задержки, выход которого соединен с первым входом компаратора 5 и через инвертор 3 со вторым входом сумматора 1, выход которого через линейный расширитель 4 соединен со вторим входом компаратора 5, выход которого соединен с выходом формирователя импульсов.

Формирователь работает следующим образом.

Исследуемый сигнал со входа формирователя импульсов поступает на первый вход сумматора 1 и на вход элемента задержки 2. Задержанный исследуемый сигнал поступает на первый вход компаратора 5 и через инвертор 3 - на второй вход суьвлатора 1. Разностный сигнал с выхода сумматора 1 поступает через линейный расширитель 4 на второй вход компаратора 5. Линейный расширитель 4 запоминает и хранит максимальное значение разностного сигнала. В момент времени, соответствующий равенству значения задержанного сигнала и максимального значения разностного сигнала, поступающего с выхода линейного расширителя 4, компаратор 5 вырабатывает логический импульс, длительность которого определяется временем, в течение которого задержанный исследуемый сигнал превьииает уровень максимального значения разностного сигнала с выхода линейного расширителя 4.

Вырабатываемый компаратором 5 логический импульс, передний фронт которого является временной отметкой

положения исследуемого сигнала, поступает на выход формирователя. Логический отбор импульса, вырабатываемого компаратором 5, в заданном динамическом диапазоне входных

сигналов осуществляется, например, использованием дополнительных пороговых устройств, определяющих нижнее и верхнее значение исследуемого сигнала.

Таким образом, при применении предлагаемого формирователя отсутствует флюктуация положения временной отметки как при изменении формы, так и амплитуды.входного сигнала,- что расширяет область применения формирователя импульсов, ко- торая охватывает все известные детек торы излучений.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий сумматор и элемент згшержки, входы которых подключены к входной

шине, инвертор и компаратор, отличающийся тем, что,, с целью уменьшения флюктуации временного положения выходного сигнала, в него введен линейный расширитель,

причем выход элемента задержки соединен с первым входом компаратора и через инвертор со вторым входом сумматора, выход которого через линейный расширитель соединен со вторым

входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мейлинг В., Стари Ф. Наносекундная импульсная техника. Атомизда М., 1973, с. 170-174.

2.Чернявский А.Ф. и др. Статистические методы анализа случайных сигналов в ядерно-физическом эксперименте. Атомиздат, М., 1974, с. 97.

Вход о--

вмо