Устройство фиксации базового уровня импульсного сигнала

 

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно - к каротажным информационно-измерительным системам, например гамма-спектрометрическим, работающим с импульсными нейтронными излучателями. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит разделительный конденсатор, один вывод которого является входом устройства, усилитель, блок задержки, общую шину, дифференцирующий и интегрирующий конденсаторы, операционный усилитель, управляемый двухполюсный ключ с замыкаемым и размыкаемым контактами, блок выборки - хранения, формирователь импульсов управления, первый и второй выводы которого являются цифровыми выходами устройства, выходной блок, первый и второй выводы которого являются аналоговыми выходами устройства, первый, второй и третий резисторы, а также двухсторонний ограничитель и фильтр высоких частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - с входом формирователя импульсов управления. Первый вывод двухстороннего ограничителя, подключен к выходу операционного усилителя, а второй - к второму выводу интегрирующего конденсатора, первому выводу второго резистора, размыкаемому контакту двухполюсного ключа и входу выходного блока. Выход блока задержки соединен с первым выводом дифференцирующего конденсатора, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к первому выводу интегрирующего конденсатора и входу двухполюсного ключа, замыкаемый контакт которого через третий резистор соединен с выходом блока выборки хранения. Устройство прогнозирует помеху, действующую во время прохождения информационного импульса, и вычитает значение помехи из результирующего сигнала. При этом повышается быстродействие устройства и исключается запаздывание отсчета параметров помехи, что повышает точность фиксации базового уровня импульсного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОДИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК (594 С01 J 404

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4264260/31-25 (22) 16.06,87 (46) 30.10.89. Бюл. Р- 40 (71) Физико-механический институт им. Г.В,Карпенко (72) О.П.Бухало, A.À.Старинский и P.Ô. Федорив (53) 550.83(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1082154, кл. С 01 V 5/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Н1 1364014, кл. G 01 Т 7/00, G 01 V 5/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО %1КСАЦИ11 БАЗОВОГО

УРОВНЯ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к геофизике, а более конкретно -к картонаж-, ным информационно-измерительным системам, например гамма-спектрометрическим, работающим с импульсными неитронными излучателями. Цель изобретения — повышение точности. Устройство Содержит разделительный конденсатор, один вывод которого является входом устройства, усилитель, блок задержки, общую шину, дифференцирующий и интегрирующий конденсаторы, операционный усилитель, управляемый двухполюсный ключ с замыкаемым и раэмыкаемым контактами, блок выборки— хранения, формирователь импульсов управления, первый и второй выводы которого являются цифровыми выходами

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно — к каротажным информационна †иэмерителiн системам, например гамма-спектрометрическим, „„Яо„„ныввт и

2 устройства, выходной блок, первый и ,второй выводы которого являются аналоговыми выходами устройства, первый, второй и третий резисторы, а также двухсторонний ограничитель и фильтр высоких частот, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — с входом формирователя импульсов управления, Первый вывод двухстороннего ограничителя, подключен к выходу операционного усилителя„ а второй — к второму выводу интегрирующего конденсатора, первому выводу второго резистора, размыкаемому контакту двухполюсного ключа и нходу выходного блока. Выход блока задержки соединен с а

40 первым выводом дифференцирующего конденсатора, а инвертирующий вход опе рацианного усилителя подключен к первому выводу интегрирующего конденса- ( тора и входу двухполюсного ключа, замыкаемый контакт которого через третий резистор соединен с выходом блока выборки хранения, Устройство прогфыр ноэирует помеху, действующую во время прохождения информационного им— пульса, и вычитает значение помехи м иэ результирующего сигнала, При этом Ю повышается быстродействие устройства и исключается запаздывание отсчета Ю. параметров помехи, что повышает точ- Ц ность фиксации базового уровня импульсного сигнала. 1 ил. работающим с импульсными нейтронными . излучателями, Цель изобретения — повышение точности.

1455897

Иа чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит входную шину

1, разделительный 2, дифференцирующий 3 и интегрирующий 4 конденсаторы, первый 5, второй б и третий 7 резисторы, усилитель 8, блок задержки 9, фильтр высоких частот 10, операцион,ный усилитель 11, двухсторонний ограничитель 12, двухполюсный управляейый ключ 13, блок выборки — хранения ,l4, формирователь 15 импульсов управ, пения, ныходной блок 16, цифровые

,выходы 17, 18 и аналоговые выходы .19 и 20 °

Устройство работает следующим образом.

В отсутствие информационных импульсов двухполюсный управляемый ключ 13 находится в положении, показанном на схеме, Пройдя через разделительный конденсатор 2, сигнал помехи выделяется на первом резисторе

5 (согласующем), усиливается усилителем 8, задерживается в блоке задержки 9 и поступает на дифференци рующий конденсатор 3. В положении ! двухполюсного управляемого ключа 13, 1, показанном на схеме, второй резис.тор 6 включен в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 11. 11апряжение, пропорциональное производной сигнала помехи, с обратным знаком, выделяется на втором резисторе б — на выходе операционного усилителя 11 ° При этом на вход выходного блока 16 и, соответственно, на аналоговые выходы 19 и 20 устройства поступает нулевой потенциал. Быстродействие фиксации базового уровня определяется быстродействием дифференцирующего усилнтеля, в состав которого входят дифференцируюций конденсатор 3, второй резистор 6, операционный усилитель 11. Блок выборки-хранения 14 находится в режиме

"Выборка". Напряжение на его выходе повторяет выходной сигнал операционного усилителя 11 — значение производной сигнала помехи с обратным знаком.

Во время прохождения информацион ного импульса частотные спектры сигнала и номехи перекрываются, однако граничная частота спектра информационного импульсного сигнала выше верхней границы частотного спектра кнаэисинусоидальцой и непрерывной случайной помехи. Нижняя граница полосы пропускания фильтра высоких частот

l0 выбирается больше верхней граничной частоты спектра помехи, но меньше верхней границы частотного спектра информационного импульсного сигнала. Появление сигнала на выходе фильтра высоких частот 10 свидетельствует о появлении на входе устройства информационного импульса напряжения. При этом на третьем выходе формирователя 15 импульсов управления появляется положительный импульс по длительности несколько больший длительности информационного импульса.

На одном иэ цифровых выходов 17 или

18 возникает импульс признака канала, в зависимости от полярности информационных импульсов. Перед появлением на выходе блока задержки 9 информационного импульса напряжения (в момент to) управляющий импульс с третьего выхода формирователя 15 переведет двухполюсный управляемый ключ 13 в положение, противоположное показанному на схеме, а блок выборки-хране- . ния 14 переключит в режим "Хранение", при этом на его выходе будет зафиксировано напряжение сШп

С R м 3 6gt о где индексы 3, 6 сопротивления R u емкости С соответствуют позициям на

Ща схеме — — t t — эцачение произ(1 l о водной помехи в момент

С этого момента операционный усилитель 11 с интегрирующим конденсатором 4 в цепи обратной связи становится интегратором и напряжение на. интегрирующем конденсаторе 4 изменя45 ется по закону

U (t-t ) = — †-U (t-T ) (при усСз

ЬЫХ о C C o ловии R < = R ), где индексы 3, 4, 6, 7 элементов R С соответствуют пози50 циям на схеме, 11 — амплитуда импульсного сигнала.

Вычитание из суммы сигнал плюс помеха прогнозируемого значения помехи позволяет осуществлять практически полную ее компенсацию. Двусторонний ограничитель 12 предотвращает перегрузку операционного усилителя 11 в момент прохождения информационного

Составитель А.Попадько

Техред М.Дидык

Редактор М.Ленина

Корректор Т.Малец

Заказ 8030 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14 импульса. После прохождения импульса двухполюсный управляемый ключ 13 и блок выборки — хранения )4 переключаются в исходные состояния, Устройство, находясь в режиме вычисления текущего значения производной прмехи, ожидает появления очередного информационного импульса.

Формула изобретения

Устройство фиксации базового уровня импульсного сигнала, содержащее разделительный конденсатор, первый вывод которого является входом устройства, усилитель, блок задержки, общую шину, дифференцирующий и интегрирующий конденсаторы, операционный усилитель, управляемый двухполюсный ключ с эамыкаемым и размыкаемым контактами, блок выборки-хранения, формирователь импульсов управления, первый и второй выходы которого являются цифровыми выходами устройства, выходной блок, первый и второй выводы которого являются аналоговыми выхо дами устройства, первый, второй и третий резисторы, причем один вывод первого резистора соединен с общей шиной, а другой вывод подключен к второму выводу разделительного конденсатора и через усилитель — к входу блока, задержки, третий выход фор55897 6 мирователя импульсов управления подключен к управляющим входам двухполюсного ключа и блока выборки-хранения, информационный вход которого

5 соединен с вторым выводом второго резистора и выходом операционного усилителя, инвертируищий вход которого подключен к второму выводу дифференцирующего конденсатора, а прямой— к общей шине, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит двусторонний ограничитель и фильтр высоких частот, вход которого соединен с выходом уси.лителя, а выход соединен с входом формирователя импульсов управления, первый вывод двустороннего ограничителя подключен к выходу операционно О го усилителя, а второй — к второму выводу интегрирующего конденсатора, первому выводу второго резистора, размыкаемому контакту двухполюсного ключа и входу выходного блока, выход блока задержки соединен с первым выводом дифференцирующего конденсатора, а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к первому выводу интегрирующего конденсатора и входу двухполюсного ключа, замыкае мый контакт которого через третий оезистор соединен с выходом блока выборки-хранения.