Устройство фиксации временных положений сигналов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова- . но в экспериментальной физике для прецизионного измерения временных положений флуктуирующих сигналов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит диcкpи fинaтop 5 нижнего уровня, элемент 6 задержки, дискриминатор 4 верхнего уровня, генератор 8 тока заряда, генератор 7 тока разряда , накопительный конденсатор 9 и формирователь 10 импульсов. Введение элемента 12 задержки, преобразователя 11 время - амплитуда, порогового элемента 13, разделительного конденсатора 14, диода 15 и управляемого селектора-формирователя 16 импульсов позволяет повысить точность измерения временных положений сигналов при наличии случайных помех в условиях существенных флуктуации амплитуды и длительности фронта нарастания фиксируемых сигН алрв, 4 ил. В (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) . (11) (s)) 4 Н 03 К 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4235048/24-?1 (22) 23.04.87 (46) 07.12.88. Бюл. У 45 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) В,А.Гулякин и Н.А.Гулякина (53) 621.374.332 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1095379, кл Н 03 К 5/153, 198?.

Авторское свидетельство СССР

N- 692081, кл. H 03 К 13/18, 1977. (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ФИКСА11ИИ ВРЕМЕННЫХ

ПОЛОЖЕНИЙ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в экспериментальной физике для прецизионного измерения временных положений фпуктуирующих сигналов.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости устройства, Устройство содержит дискриминатор 5 нижнего уровня, элемент 6 задержки, дискриминатор 4 верхнего уровня, генератор

8 тока заряда, генератор 7 тока разряда, накопительный конденсатор 9 и формирователь 10 импульсов. Введение элемента 12 задержки, преобразователя 11 время — амплитуда, порогового элемента 13, разделительного конденсатора 14, диода 15 и управляемого селектора — формирователя 16 импульсов позволяет повысить точность измерения временных положений сигналов при наличии случайных помех в условиях существенных флуктуаций амплитуды и длительности фронта нарастания фиксируемых сигналов. 4 ил.

С:

1443150

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в эхспериментальной физике для прецизионного измерения временных положений сигналов.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости за счет исключения срабатывания устройства при наличии случайных помех, за счет увеличения крутизны участка рабочей характеристики формируемого на накопительном конденсаторе.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства фиксации времен- 15 ных положений сигналов; на фиг. 2— временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 — зависимость момента появления сигнала на первом t и втол о ром t, выходах устройства от измене- 20 ния параметров входных импульсов; на фиг. 4 — принципиальная схема порогового элемента.

Устройство содержит первую 1, вторую 2, третью 3 входные клеммы, диск- 25 риминатор 4 верхнего уровня, дискриминатор 5 нижнего уровня, первый элемент 6 задержки, генератор 7 тока разряда, генератор 8 тока заряда, накопительный конденсатор 9, форми- 30 рователь 10 импульсов, преобразователь 11 время — амплитуда, второй элемент 12 задержки, пороговый элемент 13, разделительный конденсатор

14, диод 15, управляемый селектор— формирователь 16 импульсов, первую

17 и вторую 18 выходные клеммы, Первая входная клемма 1 устройства соединена с входом дискриминатора

4 верхнего уровня и входом дискрими" натора 5 нижнего уровня, выход которого соединен с первым входом генератора 8 тока заряда, с первым входом преобразователя 11 время — амплитуда и через первый элемент 6 задержки с гервым входом генератора 7 тока раз45 ряда, выход которого объединен с выходом генератора 8 тока заряда и соединен с входом формирователя 10 импульсов и с первым выводом накопительного конденсатора 9, второй вывод 50 которого соединен с общей шиной устройства, выход формирователя 10 импульсов соединен с первой выходной клеммой 17 устройства, с вторым входом генератора 8 тока заряда и с первым входом порогового элемента 13, первый-выход которого соединен с входом второго элемента 12 задержки и через разделительный конденсатор

14 — с второй входной клеммой ? устройства и с анодом диода 15, катод которого соединен с общей шиной устройства, выход второго элемента 12 задержки соединен с вторым входом порогового элемента l 3, второй выход которого соединен с первым входом управляемого селектора — формиров ателя

16 импульсов, первый выход которого соединен с второй выходной клеммой

18 устройства, третья входная клемма

3 которого соединена с вторым входом управляемого селектора — формирователя. 16 импульсов, второй выход которого соединен с третьим входом порогового элемента 13, выход дискриминатора 4 верхнего уровня соединен с вторым входом генератора 7 тока разряда и с вторым входом преобразователя 11 время — амплитуда, выход которого соединен с анодом диода 15, На фиг. 2 обозначено: эпира 19 входного сигнала устройства; эпира

20 выходного сигнала дискриминатора

5; эпира 21 выходного сигнала дискриминатора 4; эпюра 22 выходного сигнала элемента 6 задержки; эпюра 23 сигнала на накопительном конденсаторе 9; эпира 24 выходного сигнала генератора 7; эпюра 25 выходного сигнала формирователя 10; эпюра 26 выходного сигнала порогового элемента 13; эпюра 27 выходного сигнала управляе" мого селектора формирователя 16;эпюра 28 выходного сигнала устройства (выход 18), Пороговый элемент 13 содержит первый 29, второй 30, третий 31, четвертый 32, пятый 33, шестой 34, седьмой 35, восьмой 36, девятый 37, десятый 38, одинадцатыи 39, двенадцатый

40 резисторы, первый 41 и второй 42 конденсаторы, индуктивность 43, диод 44, первый 45, второй 46, третий

47, четвертый 48 транзисторы, первую 49, вторую 50 и третью 51 вход" ные клеммы, первую 52 и вторую 53 выходные клеммы, Первая 49, вторая 50 и третья 51 входные клеммы порогового элемента

1 3 объединены и соединены через конденсатор 41 с первым выводом резистора 33 и с анодом диода 44, катод которого соединен с общей шиной устройства, второй вывод резистора 33 соединен с базой транзистора 45, коллектор которого соединен с базой тран3 144

b,= К(Š— Ф.U) 30 где К зистора 46, коллектор которого соединен с первым выводом резистора 36 и через резистор 37 с базой транзистора 47, эмиттер которого через конденсатор 42 соединен с второй выходной клеммой 53 порогового элемента

13, второй вывод резистора 36 соеди— нен с базой транзистора 48, эмиттер которого соединен с первой выходной клеммой 52 порогового элемента 13, транзисторы 45,47 и 48 п-р-п, транзистор 46 р-п-р типа.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на входы дискриминатора 5 нижнего уровня и дискриминатора 4 верхнего уровня с порогами срабатывания U и U соотнетственно. При достижении входным импульсом укаэанных пороговых уровней на выходах данных элементов вырабатываются сигналы стандартной формы (фиг.2, эпюры 19-21) в моменты времени t < и t По сигналу с выхода дискриминатора 5 нижнего уровня начинается заряд накопительного конденсатора 9 током Т генератора 8 тока за1 ряда до момента включения выходным импульсом дискриминатора 4 верхнего уровня генератора 7 тока разряда, С этого момента заряд накопитель.ного конденсатора 9 осуществляется током, значение которого определяется разностью токов генератора 8 тока заряда и генератора 7 тока разряда

I -Х (фиг.2, эпюра 23). Данная процедура продолжается до выключения генератора 7 тока разряда задержанным на время, сигналом с входа дискриминатора 5 нижнегo vpoBHH Величи на 7; задается элементом 6 задержки.С момента времени t,, + С, скорость заряда накопительного конденсатора

9 вновь определяется током I до момента t (фиг.2, эпюра 23) достижения напряжением на накопительном конденсаторе 9 уровня срабатывания U формирователя 10 импульсов. Последний в укаэанный момент t вырабатывает сигнал, фиксирующий в первом приближении положение входного импульса на временной оси (фиг,2, эпюра 25), приводит н исходное состояние генератор 8 тока заряда и, кроме того, запускает пороговый элемент

13. С выхода последнего сигнал разветвляется и поступает на вход управляемого селектора — формирователя 16

315п

4 импульсон и через элемент 12 задержки поСтупает на второй вход порогового элемента 13, вновь запуская последнийй.

Формируемая таким образом последовательность импульсон на выходе порогового элемента прекращается по отрицательному сигналу с выхода управляемого селектора — формирователя 16 импульсов (фиг.?, эпюра 27), который вырабатывается одновременно с вы" ходным сигналом устройства и подается на третий вход упомянутого порогового элемента 13. Период рециркуляции формируемой серии (фиг,2, эпюра 26) определяется величиной элемента 12 задержки с;, а также суммарной емкостью интегрирующей цепочки; раз2п делительный конденсатор 14, диод 15, Величина емкости диода 15 определяется значениями исходного смещения F. и выходного напряжения преобразователя 11 время — амплитуда, с по25 мощью которого анализируется величина крутизны регистрируемых сигналов.

Значение задержки Д,,вносимое интегрирующей цепочкой, следующее: — постоянная величина, эанисящая от типа диода, с — коэффициент передачи преобразователя 11 время — амп35 литуда; значение напряжения на входе преобразователя 11 время — амплитуда, До момента появления сигнала на %

4п втором выходе устройства t можно записать: л

t = t0 + пью + nc29 где n — число рециркуляций.

45 Анализ экспериментальных зависил мостей t, t, nb., (фиг,3) позволяI ет сделать вывод, что существует такое и, при котором сумма to + nb, (t, так как n c< = const) практи5О чески не зависит от изменений амплитуды (а) и длительности фронта нарастания (c, ) входных сигналов,поскольку при убывании t, П Д, возрастает по такому же закону.

В предлагаемом устройстве уже на первом этапе фиксации временных положений сигналов обеспечивается по вышение помехоустойчивости устройства, при наличии случайных поМех, аа

3150

5 144 счет работы выходного формирователя на крутом участке фронта импульса, формируемого на накопительном конденсаторе 9 {фиг.2, эпюра 23, точка Б).

Формул а изобретения

Устройство фиксации временных положений сигналов, содержащее дискриминатор верхнего уровня, вход которого соединен с первой входной клеммой устройства, первый элемент задержки, дискриминатор нижнего уровня, вход которого соединен с первым входом генератора тока заряда, выход которого соединен с выходом генератора тока разряда, с входом формирователя импульсов и с первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, выход формирователя импульсов соединен с первой выходной клеммой устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения,, помехоустойчивости, в него дополнительно введены второй элемент задержки, преобразователь время - амплитуда, пороговый элемент, разделительный конденсатор, диод, управляемый селектор — формирователь импульсов, вторая, третья входные и вторая выходная клеммы устройства, причем первая входная клемма устройства соединена с входом дискриминатора нижнего уровня, выход которого соединен с первым входом преобразователя время — амплитуда и через первый элемент задержки с первым входом генератора тока разряда, второй вход которого соединен с выходом дискриминатора верхнего уровня и с вторым входом преобразователя время — амплитуда, выход которого соединен с второй входной клеммой устройства и с анодом диода, катод которого соединен с общей шиной устройства, выход формирователя импульсов соединен с вторым входом генератора тока заряда и с первым входом порогового элемента, первый выход которого соединен с входом второго элемента задержки и че1 рез разделительный конденсатор с анодом диода, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом порогового элемента, второй выход

25 которого соединен с первым входом управляемого селектора — формирователя импульсов, первый выход которого соединен с второй выходной клеммой устройства, третья входная клем"g ма которого соединена с вторым входом управляемого селектора — формирователя импульсов,. второй выход которого соединен с третьим входом loрогового элемента.

1443150

Составитель В,ухлин

Техред .А.Кравчук

Корр ектор Л. Пилип енко

Редактор М. Бланар

Заказ 6394/53

Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., д. 4/5

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