Преобразователь импульсов для питания фотоэлектронных умножителей

 

ПРЕОБРАЗОВАТВДЬ ИМПУЛЬСОВ 1РЯ ЙИТАЧШ ФОТОЭ«ЕК К НННХ ТЕЛВЙ ссщ$ржа 1р1й первичный иЬточмйк, cuejaDtHemftM с щ обраэователякт напряжения , поз кятеиньми соответсзтвен но к каждому фотоэлектронному умножителю , включенные последовательно ;контроллер управления,цифровую память, )о-аналоговый преоОраэователь Н; аналоговьй ксзммутатор, последовательно соединенные запоминающие емкости и иетоковые повторители, включенные после аналогового коммутатора, схему синхрониэа.Ц1, вход которой соединен с контроллером управления, а выхода - б цифровой памятью и аналоговым коммутатором , о тли ч а ю щ и йс я тем, что, с целью-рас|ийрения функЦирналььНцх возможностей путем увеличеййя числа кайалов питания, упрои (ения конструкции и повышения бьют{лрдействия , в ие1ч дополнительно вве-tf дети контроллер систенш;, подключенный (О к койТрлллёру управления.

щ н Оз К 5УО1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН (21) 3278733/18-21 (22)- 14.04.81 (46) 23. 65.83. Вюл. 1 19, (72) Н..и. ВожкО и В.И. Кравцов (53) 6:21.373(O88.8)

" (56) 1. Бобров -С.В. и-.др. Система стабилйаации. черенковского радиаци.онного спектром@тра. Преприит ИТЭФ, В.:.53..И . t -.1980.

2.-®e1oqna g. et аХ. 8.A. Remately сопФхаХХег- hiqh Ivoltage вцрр1у system

for miaitivire an6 drift chambers,.NeclL instr-. ind. Neth., 78(1988), 587 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИИПУДЪСОВ.. — ДЛЯ ПИЩКЙЯ 4ЮТОЗЯЕКФРОННЦХ . УИНОЖИтелек, "содержащий первичный источник,: соедийениаий с преабравователнмй на-пряженки, по4клюиеинъвщ соответственно к каждому фотоэлектронному умножителю., включенные последовательно контроллер управления,цифровую память, цифра-аналоговый преобразователь н, аналоговый коммутатор, последовательно соединенные запоминающие емкости и нстоковые повторители,:включенные после .аналогового коммутатора, схемусинхронизаММ, вход. которой соединен с контроллером управления, а .выходыцифровой памятью и аналоговым коммутатором, o т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью-расшйрения функ-. циональных возможностей путем увели чення числа каналов питания, упроЩения конструкции и повышения быст- Ф родействин, в него дополнительно вве- ® : ден контроллер системы, подключенный к контрлллеру управления.

1019607

Изобретение относится к электронной технике, в частности к многоканальным автоматизированным системам питания фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) .

Известны системы питания ФЭУ с 5 использованием регулирующих элементов в цепи высокого напряжения, Такие системы содержат реэистивные делители, коэффициент деления которых изменяется или электромеханическим 19 способом, или шунтированием каждого из резисторов транзисторами, работающими в ключевом режиме. Вместо резистивных делителей можно использовать высоковольтный регулирующий транзистор (1 3.

Общими недостатками таких систем являются их низкая надежность, особенно в моногоканальных системах вследствие использования регулирующих элементов в высоковольтной цепи, и низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является система, содержащая несколько крейтов КАМАК, в каждом из которых размещается 16 преобразователей низкого напряжения в высокое, блок дистанционного управления и блок многоканального преобразования. Блок дистанционного управления включает в себя схему преобразования кода, контроллер управления, цифровую память и схему синхронизации, Блоки многоканального преЬбраэования содержит цифро-аналоговый преобраэо- Ç5 ватель и аналоговый коммутатор. Блок дистанционного управления преобразует поступающие в него последовательные коды величины напряжения каждого из каналов в параллельный код и 40 производит запись преобразованного кода в цифровую память. Затем тактовый счетчик начинает выполнять циклическое считывание с частотой 3 кГц. записанной информации, котоРая по- 45 очередно передается в блок многоканального .преобразования, осуществляющего преобразование информации в аналоговый вид, Каждый из.аналоговыХ сигналов поступает на вход своего преобразователя напряжения, где запоминается на емкости, включенной на входе операционного усилителя.

Преобразователи напряжения работают по принципу импульсной модуляции напряжения первичного источника питания с дальнейшей трансформацией1. и выпрямлением. Модулирующие имйульсы с частотой 4 кГц поступают от задающего генератора. Крейт располагается на минимально возможном рас- 60 стоянии от экспериментальной аппаратуры, что позволяет сократить длину высоковольтных кабелей. Код величины напряжения для каждого из 16 каналов поочередно поступает в блок 65 дистанционного управления из соответствующего ему блока передачи данных, на вход которого поступает параллельный код с внешнего устройства, в качестве которого может служить телетайп, ЭВМ и т.п. 21.

Однако таких блоков передачи данных при описанной конфигурации системы может быть.16, т,е. максимальное число каналов в известноМ преобразователе составляет 256(что не позволяет испольэовать подобные системы в современных экспеРиментальных установках, где количество фЭУ может достигать нескольких тысяч. Возможное расширение системы за счет ис- . пользования нескольких управляющих внешних устройств приводит к значительному усложнению и неудобству в работе.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения числа каналов питания, упрощение конструкции и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь импульсов для питания фотоэлектронных умножителей, содержащий первичный источник, соединенный с преобразователями напряжения, подключенными соответственно к каждому фотоэлектронному умножи,телю, включенные последовательно контроллер управления, цифровую память, цифро-аналоговый преобразователь и аналоговый коммутатор, последовательно соединенные запоминающие емкости и истоковые повторители, включенные после аналогового коммутатора, схему синхронизации, вход которой соединен с контроллером управления, а выходы — с цифровой памятью и аналоговым коммутатором, дополнительно введен контроллер системы, подключенный к контроллеру управления, На чертеже приведена упрощенная схема преобразователя имульсов для питания фотоэлектронных умножителей.

Преобразователь импульсов содержит контроллер 1 системы, контроллеры 2 управления блоками преобразования кода в опорное напряжение в системе таких контроллеров может быть до шестнадцати штук, каждый из которых управляет десятью блоками. Блок преобразования кода в опорное напряжение включает в себя цифро" вую память 3, цифро-аналоговый преобразователь 4, аналоговый коммутатор 5, схему 6 синхронизации и истоковые повторители 7. С выходов блока преобразования кода в опорное напряжение сигналы подаются на преобраэователн 8 напряжения, которые питают фотоэлектронные умножители 9.

Первичное низковольтное напряжение поступает на преобразователи напряжения от единого для всей системы

1019607 осуществляющийся аналоговым комму= татором 5, опорное напряжение запоминается на запоминающихся емкостях

11, отдельных для каждого из каналов, и через истоковые повторители 7 пе,,редаются по кабелю иа вход управления преобразователей 8 напряжения. Синхронизация выборки восьмираэрядного слова, преобразование его в аналоговый вид и коммутация соответствующего коду опорного напряжения íà определенный выход осуществляется схемой б синхронизации, которая организовывает непрерывный цикл выборки и преобразования для подзаряда запоминающей емкости с частотой

15 кГц.

Выбор режима работы блока преобразования -кода в опорное напряжение и номера канала, в который необходимо подать управляющий сигнал( осуществляется контролером 2 управления, который позволяет производить первоначальную запись кода опорного напря жения в цифровую память запуска и остановку цикла выборки и преобразования и возможность изменения кода опорного напряжения без остановки цикЛа выборки и преобразования.

Передача команд и данных в контроллер 2 управления производится контроллером 1 системы, который через канал каркаса системы Вектор может быть связан с ЭВМ или другим внешним устройством. Контроллер 1 системы дает возможность передавать данные в виде параллельного двоичного кода к 16 контроллерам 2 управления, что позволяет увеличить максимально возможное число каналов до 2560. Кроме того, использование для передачи кода напряжения парал лельного двоичного кода значительно увеличивает скорость передачи данных, что при использовании ЭВМ, в первую очередь для набора физической информации, ведет к более простому и компактному построению системы питания по сравнению с известным преобразователем. Контроллер 1 системы также позволяет изменять напряжение вручную со своей передающей панели, ВНИИПИ. Заказ 3725/52 Тираж 936 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4 первичного источника 10, Преобразователь напряжения представляет собой импульсный генератор с независимым возбуждением, функционально состоящий as задающего генератора, представляющего собой блокинг-генератор

Р( и оконечного каскада, выполненного посхеме двусторонне-проводящего ключа, нагрузкой которого является выходной трансформатор строчной развертки промьааленного телевизора, с последующим выпрямлением импульса отрицательной полярности вторичной обмотки и дальнейшей фильтрацией выпрямленного напряжения. Регулировка и стабилизация высокого напряже- 15 ния осуществляется регулирующим трайзистором в .цепи первичного источника, управление которым производится операционным усилителем на ( один иэ входов которого подается напряжение обратной связи, снимае-.

20 мое с резистивного делителя в цепи высокого напряжения;- а на второй вход — опорное напряжение, вырабатываемое в блоке преобразования-иода в опорное напряжение. Запоминающие

25 элементы 11 включены на выходах аналогового коммутатора 3.

Блоки преобразования кода в опорное напряжение объединяются конструк- ъ тивно по десять блоков, которые вмес30 те с контроллером 2 управления этими блоками размещаются в одной корзинЕ.

Управление корзиной осуществляется от контроллера 1 системы по параллель- ной ветв

16 контроллеров 2 управления. Таким образом, одна корзина вырабатывает. управляющие сигналы для 160 каналов ( а максимально возможное число каналов при данной конфигурации составляет 25660 ° Преобразователи напряжения конструктивно размещаются в кожухе соответствующих ФЭУ, что позволяет полностью избавиться от высоковольтных коммуникаций. . 45

ПреобразЬватель импульсов работает следующим образом.

Параллельный восьмиразрядный двоичный код опорного напряжения, поступающий в блок преобразования кода в 50 опорное напряжение, заносится в циф-. ровую память 3 емкостью 16 восьмиразрядных слов. После записи всех 16 слов дается команда на схему синхронизации ь, которая начинает пр- 55 изводить поочередную циклическую выборку записанных кодов опорного напряжения, подающихся на цифро-аналоговый преобразователь 4. После преобразования в,.аналоговый вид и кОммутации на сОответствующий выход

Преобразователь импульсов для питания ФЭУ может быть использован в исследовательских установках с .большим количеством источников питания ( обладает простотой, позволяет сравнительно несложно организовать связь с ЭВМ или другими внешними устройствами и имеет повышенную скорость передачи данных по сравнению с известныч устройством.