Стробоскопический регистратор оптических сигналов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для регистрации оптических сигналов. Цель изобретения - расширение области применения стробоскопического регистратора оптических сигналов за счет выбора амплитуд регистрируемого оптического сигнала в широком динамическом диапазоне, для чего в стробоскопический регистратор введены генератор 2 пилообразного напряжения, ключи 4.1-4.N+1 с регулируемым порогом срабатывания, регулируемый источник 9 питания, регулируемый источник 10 опорного напряжения. Стробоскопический регистратор оптических сигналов содержит также блок 1 развертки, элементы 3.1-3.N+1 развязки по постоянному току, фильтры 5.1-5.N+1 нижних частот, регулируемый источник 6 постоянного напряжения, фотоэлектронный умножитель 7, блок 8 обработки и регистрации. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИН (191 О1) » q С 01 .7 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н пр сии р гади

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4403683/24-21 (22) 09.04.88 (46) 15.12.89. Бюл, М 46 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) М.P.Êîíîí, А.П.Петрунин и Ю„П.Петрунин (53) 535.241.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1004761, кл . G Ol 0 5/39, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1348662> кл. G 01 J l/44, 1987. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ РЕГИСТРАТОР

ОПТИЧЕСКИХ СИГНАПОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для регистрации оптических сигналов. Цель изобретения

2 расширение области применения стробоскопического регистратора оптических сигналов эа счет выбора амплитуд регистрируемого оптического сигнала в широком динамическом диапазоне, для чего в стробоскопический регистратор введены генератор 2 пилообразного напряжения, ключи 4.1-4.N+l с регулируемым порогом срабатывания, регулируемый источник 9 питания, регулируемый источник 10 опорного напряжения.

Стробоскопический регистратор оптических сигналов содержит также блок

1 развертки, элементы 3.1-3.N+I развязки по постоянному току, фильтры

5,1 5.N+I нижних частот, регулируемый источник 6 постоянного напряжения, фотоэлектронный умножитель 7, блок 8 обработки и регистрации. 3 ил.

1529049

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть

I использовано для регистрации оптичес- . ких сигналов, 5

Цель изобретения — расширение функциональньм воэможностей стробоскопического регистратора оптических сигналов se счет выбора амплитуд регистрируемого сигнала в широком динамичес-10 ком диапазоне.

На фиг.1 приведена схема стробоскопического регистратора оптических сигналов; на фиг. 2 — схмы генератора пилообразного напряжения и ключа с пере15 страиваемым порогом срабатывания на фиг.3 - временные диаграммы работы стробоскопического регистратора оптических сигналов.

Стробоскопический регистратор опти-20 ческих сигналов (фиг.1) содержит блок

1 развертки, генератор 2 пилообразного напряжения, элементы 3.1-3.N+1 развязки по постоянному току, ключи

4.1-4.N+I с регулируемым порогом сра- 25 батывания, фильтры 5,1-5.N+1 нижних частот, регулируемый источник 6 по - стоянного напряжения, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 7, блок 8 обработки и регистрации, регулируемый ис- 30 точник 9 питания, регулируемый источник 10 опорного напряжения.

Генератор 2 пилообразного напряжения (фиг.2) содержит триггер 11 управления; генератор 12 тока, шунтирующий транзистор 13, зарядный конденсатор 14, буферный усилитель 15.

Ключ 4.i с регулируемым порогом срабатывания (фиг.2) содержит переменный резистор 16, компарагор 17 напряжения, транзистор 18 токоограничивающий резистор 19, Блок 1 развертки соединен со входом синхронизации стробоскопического регистратора, первым входом со входом управления блока 8 обработки и регистрации, регистрационный вход которого соединен с выходом фотоэлектронного умножителя 7, каждый из динодов и фотокатод которого соединены с первым выводом соответствующего элемента 3.1-3,N+1 развязки по постоянному току непосредственно, а через соответствующий фильтр

5.1-5,М+1 нижних частот — с соответствующим вьмодом регулируемого ис55 точника 6 постоянного напряжения. Выход каждого иэ ключей 4.!-4.0+1 с, егулируемым порогом срабатывания соединен со вторым выводом соответствующего элемента 3.1-3.N+1 развязки по постоянному току, сигнальный входс выходом генератора 2 пилообразного напряжения, вход опорного напряжения — с выходом регулируемого источника 10 опорного напряжения, вывод питания — с выходом регулируемого источника 9 питания, вход генератора

2 пилообразного напряжения соединен со вторым выходом блока 1 развертки.

Стробоскопический регистратор опорньм сигналов работает следующим образом, На вход синхронизации блока 1 развертки подают электрический импульс синхронизации. Выходной импульс блока 1 развертки поступает на вход генератора 2 пилообразного напряжения, формирующего сигнал линейно изменяющегося напряжения (с длительностью, превышающей время прохождения стробоскопической выборки по динодной системе ФЭУ 7), который подается на сигнальный вход ключей 4.1-4.N+1 на опорный вход которых подается напряжение от регулируемого источника 10 опорного напряжения. Порог срабатывания каждого ключа 4.i (напряжения

Use Ui U N+t на фиг.3) получают путем деления опорного напряжения и устанавливают индивидуально для каждого ключа. В момент сравнения пилообразного напряжения с пороговым ключи 4.1-4,N+1 последовательно сраба- тывают и импульсы напряжения питания через соответствующие элементы 3.13.N+1 развязки последовательно поступают на фотокатод и диноды ФЭУ 7. Через фильтры 5.1-5.И+1 нижних частот от регулируемого источника 6 постоянного напряжения на фотокатод и диноды ФЭУ 7 подают постоянное напряжение, создающее в междинодньм промежутках тормозящее электроны электричес,кое поле. Фильтры 5.1-5.N+1 нижних частот препятствуют распространению импульса напряжения питания, вырабо- . ,танного данным ключом 4.к на соседние электроды ФЭУ 7. В момент времени, приходящийся за интервал стробирования„ на фотокатод ФЭУ 7 подают регчстрируемый оптический сигнал, имеющий жесткую синхронизацию с импульсами запуска., Электрические сигналы с выхода ФЭУ 7 поступают в блок обработки и регистрации, где после рас49 6 денсатора 14, либо изменением зарядного тока, С буферного усилителя 15 сформированный сигнал подается на ключ 4.i (фиг.2) . В исходном состоянии транзистор 18, управляемый компаратором 17, закрыт, и на его коллекторе присутствует напряжение источника 9 питания ключей. На инвертирующем входе компаратора 17 с помощью переменного резистора 16 устанавливается напряжение порога срабатывания ключа 4. При превышении сигналом от генератора 2 пилообразного напряжения напряжения порога компаратор 17 опрокидывается и открывает транзистор 18, резистор 19 при этом ограничивает ток через транзистор

18. Сформированный таким образом на коллекторе транзистора 18 импульс напряжения питания через элемент З.i развязки подается на электрод ФЭУ 7, Таким образом, в данном стробоскопическом регистраторе коэффициент усиления ФЭУ 7 можно изменять в ши роких пределах, что расширяет область его применения.

Формула изобретения

Стробоскопический регистратор оптических сигналов, содержащий блок развертки, соединенный входом с входом синхронизации стробоскопического регистратора, первым выходом — с входом управления блока обработки регистрации, регистрационный вход которо" го соединен с выходом фотоэлектронного умножителя, каждый из диодов и. фотокатод которого соединены с первым выводом соответствующего элемента развязки по постоянному току непосредственно, а через соответствующий фильтр нижних частот — с соответст вующим выходом регулируемого источника постоянного напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены генератор пилообразного напряжения, кличи с регулируемым порогом срабатывания по числу электродов фотоэлектронного умножителя регулируемый источник опорного напряжения и регулируемый источник питания, причем выход каждого из кличей с регулируемым порогом срабатывания соединен с вторым выводом соответствующего элемента развязки по постоянному току, сигнальный вход — с вы15290 ширения, усиления и накопления выводятся на индикатор, медленная временная развертка для которого поступает из блока 1 развертки.

С целью настройки регистратора на

5 ту или иную амплитуду оптического сигнала регулировку коэффициента усиления устройства проводят следующим образом. Изменяют напряжение источника 9 питания ключей 4.1-4.N+I, а затем изменяют либо длительность сигнала, вырабатываемого генератором 2 либо напряжение источника 10 опорного напряжения, добиваясь точного вре- 15 менного совмещения прохождения стробоскопической выборки и подачи импульсов питания, вырабатываемого ключами

4,1-4„N+1 на электроды ФЭУ 7. Конкретно вид регулировки определяется типом 20 примененного ФЭУ 7, параметрами ключей 4.i и величиной изменения коэффициента усиления ФЭУ 7. Например, при использовании ФЭУ-51 и длительнос" ти сигнала генератора 2 пилообразно- 25 го напряжения 60 нс, величина опорного напряжения увеличивается в 1,32 раза при изменении коэффициента усиления ФЭУ от IO до 10, При измене6 4 нии усиления ФЭУ 7 меньше 10 необхоФ димо перестраивать генератор 2 на формирование сигнала длительностью больше 60 нс.

Генератор 2 пилообразного напряжения (фиг.2) работает следующим образом„

В исходном состоянии транзистор 13, управляемый триггером ll открыт и шунтирует конденсатор 14, препятствуя его заряду генератором 12 тока. По 40 сигналу от блока 1 развертки триггер

Il опрокидывается и закрывает транзистор 13, при этом генератор 12 начинает линейно заряжать конденсатор 14. Буферный усилитель 15 умощ- 45 няет формируемый на конденсаторе 14 сигнал. По окончании заряда триггер

l1 открывает транзистор 13 и он разряжает конденсатор 14. Длительность формируемого сигнала определяется величиной емкости конденсатора 14 и зарядным током генератора 12 тока. Дпя формирования сигнала длительностью

50 нс, амплитудой 5 В и величиной емкости, равной 100 пФ, зарядный ток

55 должен быть равен IO mA. Перестройка генератора, т.е, изменвние длительности формируемого сигнала, осуществляется либо изменением емкости кон1579049 ходом генератора пилообразного напря- дом регулируемого источника питания, жения, вход опорного напряжения — с вы - вход генератора пилообразного напряжеходом регулируемого источника опорно- ния соединен с вторым выходом блока го напряжения, вывод питания — с выхо- развертки, Кистннику опорного напряхения Кп еклойн

Юу

/431 0

Ум

"/Ю

ФЮ

Ин, рода ЙФ( нуда gf

Составитель Дворкин

Редактор Н, Горват Техред М. Ходанич Корректор T.ÏàëHÉ

Заказ 7631/36 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", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101