Фиксатор уровня

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испсльзова но в устройствах измерения импульсных сигналов. Цель изобретения - повьгаение точности измерения. Это достигается за счет уменьшения влияния импульсных помех. Для этого в устройство дополнительно введены второй диод 18, конденсатор 17, элемент И задержки и резисторы 12, 13, 15, 19 и 22. Кроме того, устройство содержит повторитель I, входную шину 2, резисторы 3, 6 и 7, инвертирующий интегратор 4, выполенный на операционном усилителе 5, цепочку 8, состоящую из резистора 9 и диода 10, операционный усилитель 11. Устройство может также использоваться в усилительно-преобразовательных каналах рентгеновских спектрометров, у которых амплитуда и сква ность импульсных сигналов изменяются по случайному закону. 2 ил. /3 « i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УБЛИН

„„SU„„1252928 (59 4 Н 03 К 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мл, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Й (21) 3803940/24-21 (22) 25. 10.84 (46) 23.08.86. Бюл. 9 31 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) П.В. Денисюк, В.В, Влисеева, Н.П. Котляр и О.Л. Кузнецов (53) 621. 374(088. 8) (56) Патент США 11 3895305„ кл. Н 03 K 5/08, 1979. (54} ФИКСАТОР УРОВНЯ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть исйользовано в устройствах измЕрения импульсных сигналов. Цель изобретения — повывение точности измерения. Это достигается эа счет уменьшения влияния импульсных помех. Для этого s устройство дополнительно введены второй диод 18, конденсатор 17, элемент lf задержки и резисторы 12, 13, 15, 19 н 22. Кроме того, устройство содержит повторитель I входную анну 2, резисторы 3, б и 7, инвертнрующий интегратор 4, выполенный на операционном усилителе 5, цепочку 8, состоящую из резистора 9 и,диода 10, операционный усилитель 11. Устройство может также использоваться в усилительно-преобразовательных каналах рентгеновских спектрометров, у которых амплитуда н скважность импульс-, ных сигналов изменяются по случайно- I му закону. 2 ил.

1252928

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использован в устройствах измерения импульсHbIx сигналов в частности в устройст вах, у которых амплитуда н гкважность импульсных сигналов изменяется по случайному закону, Цель изобретения — повьппение точности эа счет уменьшения влияния им1б пульсных помех.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема фиксатора уровня; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу фиксатора уровня.

Фиксатор уровня содержит повтори15 тель 1, вход которого подключен к входной шине ? через первый резистор 3, инвертирующий интегратор 4, выполненный на операционном усилителе 5, выход которого подключен к пер- 20 вому выводу второго резистора 6, а вход подсоединен к первому выводу третьего резистора 7 через цепочку 8, состоящую из параллельно включенных

25 четвертого резистора 9 и первого диода 10, операционный усилитель 11, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала через пятый резистор 12, а инвертирующий вход — через шестой резистор 13 с выходом операционного усилителя II u выходной шиной 14, непосредственно с вторым выводом второго резистора

6, через последовательно соединенные седьмой резистор 15, элемент 16 35 задержки и конденсатор 17 — с выходом повторителя 1, вход которого соединен с вторым выводом третьего резистора 7, параллельно которому подключен второй диод 18, через восьмой ре- 4О зистор 19 — с первым источником 20 напряжения, а вход инвертирующего интегратора 4 подсоединен к второму источку 21 напряжения через девятый резистор 22. 45

Устройство работает следующим образом.

Повторитель I, конденсатор 17, элемент 16 задержки, седьмой резис- тор 15 образуют прямой канал для ра- 50 бочих импульсов, Резистор 7, зашунтированный диодом 18, цепочка 8, инвертирующий интегратор 4, резистор

6 образуют параллельный канал для рабочих импульсов. 55

На фиг. 2 по оси абсцисс отложе-но реальное время 1, по оси ординат отложена величина напряжения U импульсов, соответствующая данному моменту времени. Графики поясняют взаимоположение импульсов, вырабатываемых в разных точках схемы, и их форму. Для определенности показано прохождение двух импульсов положительной полярности. Кривая О показывает импульсы на входе, кривая b —импульсы на выходе элемента 16 задержки, задержанные на время Ф,, кривая 8 — напряжение на выходе инвертирующего интегратора 4, задержанное на время t,„ кривая — импульсы на выходе, зафиксированное на уровне U

На вход поступают рабочие импульсы (фиг. 2а), случайные по амплитуде и скважности, которые проходят по прямому каналу. Проходя через конденсатор 17, заряжают его за время длительности рабочего импульса с постоянной времени 7 . В интервалах времени между импульсами, конденсатор

I7 разряжается с постоянной времени

Тр, образуя квазитреугольные импульсы заряда — разряда U(t.), кроме того, на нем сохраняется некоторое медленно меняющееся напряжение И,, величина которого пропорциональна частоте проходящих импульсов (фиг.2б);

В результате рабочий импульс накладывается на квазитреугольные импульсы заряда-разряда U(t) и медленно меняющееся напряжение U, из-за случайного характера процесса, что приводят к искажению формы импульсов и к нефиксированному уровню.

Для непрерывного и синхронного вычитания квазитреугольных импульсов заряда-разряда U(t.) и медленно меняющегося напряжения U, иэ сигнала (фиг. 2б) служит параллельный канал, вырабатывающий в противофазе напряжения, по форме и величине равное напряжению U(t,) и.11 на конденсаторе

17 (фиг. 2в), которое непрерывно вырабатывается из напряжения прямого канала и восстанавливает уровень

"Л, форму и амплитуду рабочего импульса (фиг. 2г), Задержка на время 1,, происходящая в параллельном канале, обусловленная в основном схемой интегратора, компенсируется в прямом канале элементом 16 задержки с временем задержки t,.

Рабочие импульсы (фиг. 2а) поступают на вход инвертнрующего интегратора 4, где они преобразуются в напряжение на выходе, имеющее кваэи3 12529 треугольную форму, совпадающее по величине и форме во времени с такими же кваэитреугольными импульсами заряда-разряда 11(С) конденсатора 17 (фиг. 2в).

При этом постоянная времени заряда с устанавливается подбором ве3 личины резистора 9, а величина постоянной времени разряда a — подбором величины резистора 7. Неэависи- 10 л мость установки и обеспечивается первым 10 и вторым 18 диодами, шуктирующ щи резистор 9 и резистор

7 соответственно. .Таким образом, в параллельном канале формируются квазитреугольные импульсы заряда-разряда U(t). Кроме того, инвертирующий интегратор 4 выполняет роль интенсиметра и в зависимости от частоты импульсов форми- го рует на своем выходе медленно меняющееся напряжение 11 (фиг. 2в), при этом величина выходного напряжения источника 21 напряжения устанавливает постоянную составляющую медленно ме- 25 няющегося напряжения U

В результате на выходе параллельного канала возникает напряжение, которое имеет форму напряжения на конденсаторе 17 U(t) x U и находит- ЗО ся с ннм в противофазе (фиг. 2б,в). Временной сдвиг t, возникающий, в основном, из-.за инвертирующего интегратора 4, компенсируется элементом 16 задержки (фиг. 2б).

Подбором масштабирующих сопротин35 лений резисторов 6 и 15 иэ напряже" ния прямого канала (фиг. 2б) вычитается напряжение параллельного канала (фиг. 2в), т.е. фактически скла«о дываются прямое и инвертированное напряжения. В результате на выходной шине 14 восстанавливается форма импульсов и фиксируется уровень. Бели28 4 чина фиксации уровня U устанавливается на выходе источника 20 напряжения.

Таким образом, предлагавмый фиксатор уровня плавно и непрерывно осуществляет привязку уровня.

Формула изобретения

Фиксатор уровня, содержащий повторитель, вход, которого подключен к входной нине через первый резистор, инвертирующий интегратор, выполненный на операционном усилителе, выход которого подключен к первому выводу второго резистора, а вход подсоединен к первому выводу третьего резистора через цепочку, состоящую иэ параллельно включенных четвертого резистора и первого диода, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности эа счет уменьшения влияния импульсных помех, в него введены второй диод, конденсатор, элемент задержки, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый резисторы и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала через пятый резистор, а инвертирующий вход — через шестой резистор с выходом операционного усилителя и выходной шиной, непосредственно с вторым выводом второго резистора, через последовательно соединенные седьмой резистор, элемент задержки и конденсатор — с выходом повторителя, вход которого соединен с вторым выводом третьего резистора, паралелльно которому подключен второй диод, через восьмой резистор с первым источником напряжения, а вход инвертирующего интегратора подсоединен к второму источнику напряжения через девятый резистор.

1252928

Составитель Н. Маркин

Редактор А. Козориэ Техред N.Ходаиич Корректор И. Йароши т

Заказ 4630/56 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4