Устройство для фиксации амплитуды наносекундных импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ АМПЛИТУДЫ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее основной и компенсирующий каналы, выходами соответственно соединенные с первым и вторым входами вычислителя, выход которого является выходом устройства, при этом Ьсновной канал выполнен в виде последовательно соединенных первого буферного каскада, диодно-кокденсаторной запоминающей ячейки и второго буферного каскада, входная шина через последовательно соединенные пороговый и формирующий блоки соединена с входом блока разряда, выходы которого соответственно соединены с выходом диодно-конденсаторной запоминающей ячейки и выходом компенсирующего канала, отличающееся тем, что, с целью расшипения диапазона фиксации амплитуды импульсов различной длительности, в него введена линия задержки, включеннаямежду входом основного канала и входной шиной, которая соединена с входом компенсирующего канала, состоящего из последовательно сое (Л диненных блоков фиксации длительности и преобразования время амплитуда , а в качестве вьшислителя используют усилитель с управлемым г коэффициентом усиления, второй вход которого является управляющим.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОВИЧИЛЮ

РЕСПУБЛИК а91 OD фдр G О! R 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ

Ъ .. 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3465195/24-21 (22) 05.07.82 (46) 07.01.85. Бюл. В 1 (72) В.В.Данилевич, .В.И.Третьяк и А.Ф.Чернявский (71) Научно- исследовательский институт прикладных физических проблем им. акад. А.Н.Севченко (53) 621.37 (088.8} .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 425!16, кл. G О! R 19/04, 18.05.72 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ

АМПЛИТУД>! НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее основной и компенсирующий каналы, выходами соответственно соединенные с первым и вторым входами вычислителя, выход которого явля" ется выходом устройства, при этом основной канал выполнен в виде последовательно соединенных первого буферного каскада, диодно-конденсаторной запоминающей ячейки и второго буферного каскада, входная шина через последовательно соединенные пороговый и формирующий блоки соединена с входом блока разряда, выходы которого соответственно соединены с выходом диодно-конденсаторной запоминающей ячейки и выходом компенсирующего канала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона фиксации амплитуды импуль" сов различной длительности, в него введена линия задержки, включеннаямежду входом основного канала и входной шиной, которая соединена с входом компенсирующего канала, состоящего из последовательно соединенных блоков фиксации длительности и преобразования время— амплитуда, а в качестве вычислителя используют усилитель с управлемым коэффициентом усиления, второй вход которого является управляющим.

1133561 входной шиной и входом основного канала, а входная шина соединена с входом компенсирующего канала, состоящего иэ последовательно соединеннык блоков фиксации длительности и преобразования время — амплитуда, а в качестве вычислителя используют усилитель с управляемым коэффициентом усиления, второй вход которого

10 является управляющим,.

На чертеже представлена принципи- альная схема устройства.

Устройство содержит входную шину

1, линию 2 задержки, первый буферный.каскад 3, диодно-конденсаторную запоминающую ячейку 4, второй буферный каскад 5, пороговый блок 6, формирующий блок 7, блок 8 разряда.

Вычислитель на усилителе 9 с управляемым коэффициентом усиления, блок

10 фиксации длительности, блок 11 преобразования время — амплитуда, основной и компенсирующий каналы

12 и 13.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для аналогового преобразования одиночных и редко повторяющихся импульсов в вольтметрах, многоканаль:ных амплитудных анализаторах и дру- . гой информационно-измерительной аппаратуре, предназначенной для прецизионного анализа параметров сверхкоротких оптических и электрических сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство фиксации амплитуды импульсов, в котором предусмотрена компенсация погрешности недозаряда диодно-конденсаторной запоминающей ячейки.

Известное устройство содержит основной и компенсирующий каналы выполненные по схеме диодно-конденсаторных запоминающих наполнителей, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами вычислительного блока, в который входят компаратор и интегратор. Выход 25 интегратора является выходом устройства и соединен с входом компенсирующего канала„ а входная клемма соединена через пороговый и формирующие блоки с разрядным блоком (1) .

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, поскольку оно может фиксировать амплитуду входного импульса при условии, что отношение амплитуды

35 импульса к его длительности есть постоянная величина.

Цель изобретения — расширение диапазона фиксации амплитуды импульсоВ различной длительности.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее основной и компенсирующие каналы, выходами соответственно соединенные с первым и вторым входами вычислителя, выход которого является выходом устройства, 45 при этом основной канал выполнен в виде последовательно соединенных первого буферного каскада, диодноконденсаторной запоминающей ячейки и второго буферного каскада, входная шина через последовательно соединенные пороговый и формирующий блоки соединена с входом блока разряда, выходы которого соответственно соединены с выходом диодно-конденсаторной запоминающей ячейки и выходом компенсирующего канала, введена линия, задержки., включенная между

Фиксируемый импульс с шины 1 поступает на входы порогового блока 6, блока 10 и через линию задержки 2 и первый буферный каскад

3 — на вход диодно-конденсаторной ячейки 4. Выходной сигнал порогово" го блока 6 запускает блок 7, в результате чего выключается блок 8 и амплитудное значение входного импульса фиксируется на время работы блока 7 в диодно-конденсаторной

I ячейке. 4. где U „- амплитуда входного сигнала;

К (t,„)- коэффициент передачи диоднор конденсаторной запоминающей ячейки (ДКЗУ). — коэффициент определяемый параметрами ДКЗУ; 1, — длительность входного импульса.

Через второй буферный каскад 5 расширенный импульс. поступает на вход усилителя 9 с управляемым коэффициентом усиления. Одновремен-. но блок .10 вырабатывает стандартизованный по амплитуде импульс с длительностью, равной длительности рас- ° ширяемого импульса. С помощью блока

ll, последняя преобразуется в уровень постоянного напряжения

ВНИИПИ Заказ 9946/38 Тираж 748 Подписное

Фшлмад ШШ «Патент» Г,Ужгород, ул.Проектная, 4 где цо — некоторая константа, которая поступает на управляющий вход усилителя с управляемым коэффициентом усиления и изменяет коэффициент усиления последнего; компенсируя погрешность фиксации амплитуды входного импульса диодноконденсаторной запоминающей ячейкой 4.

Для предложенной структуры коэффициент передачи расширителя наносекундных импульсов может быть записан в виде

При одинаковых коэффициентах

Ы,at((1),(2)напряжение на выходе усилителя 9 окажется равным амплитуде входного импульса.

По спаду сигнала блока,7 восстанавливается нулевой потенциал кон1133561 4 денсатора ячейки 4 и сбрасывается в исходное состояние блок 11.

По сравнению с известным предложенное устройство фиксации амплитуды. наносекундных импульсов обладает существенно лучшими метрологическими характеристиками. Компенсация падения величины коэффициента передачи диодно-конденсаторной запоминающей ячейки, обусловленного уменьшением длительности входных сигналов, позволяет с высокой точностью фиксировать импульсы длительностью до

10 с и менее, причем не предъявляют15 ся требования к форме входного сигнала и к отношению амплитуды входного импульса к его длительности.

Относительная погрешность|К 1Д в установке данного коэффициента будет определяться главным образом отличием зависимости Кр Щ от экспоненциальной функции 1- б р(- и) а также погрешностью формирования

/ управляющего. напряжения 0 <> (ц1 связанной с ошибками оценки и преобра25 зования временного интервала 1ц.

При фиксации прямоугольного импульса длительностью ц =10 С

-9 погрешность предлагаемого устройства составляет о 4 10%. Что дает по сравнению с известными устройствами выигрыш по точности в 5 раз. .