Способ измерения и контроля порога и окна селекции амплитудных дискриминаторов импульсов и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано при измерении и контроле селекции амплитудных дискриминаторов импульсов. Цель изобретения - повышение быстродействия достигается путем формирования потока входных импульсов, амплитуды которых распределены с равномерной плотностью вероятности от нуля до максимального значения порогов дискриминации, что позволяет в процессе контроля исключить регулировку и измерение амплитуды входных импульсов. Для этого в устройство, содержащее генератор 1 импульсов и клеммы 2, 3 для подключения контролируемого амплитудного дискриминатора, введены измеритель 4 отношения частот, первая 6 и вторая 11 группы элементов И, группа 7 элементов НЕ, группа 12 элементов ИЛИ, первый 9 и второй 10 резисторы, переключатель 8 и постоянный запоминающий блок 13. При этом контролируемое значение амплитудного окна измеряют как отношение частот следования входных импульсов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд выходных импульсов, а контролируемое значение нижнего порога измеряют как дополнение до единицы отношение частот следования входных и выходных сигналов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд входных сигналов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 R 27/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4435740/24-21 (22) 25.64.88 (46) 23.12.90. Бюл. М 47 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) Г.Н.Александров, Е.Н.Владимиров и Т.Н.Лавренюк (53) 621,317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1278898, кл. G 06 G 7/25, 1985.

Методика проверки дифференциальных амплитудных дискриминаторов, работающих от спектрометрических усилителей. Методические указания МЧ 25 579-83.

„,. Ы„„1615642 А1 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

ПОРОГА И ОКНА СЕЛЕКЦИИ АМПЛИТУДНЫХ ДИСКРИМИНАТОРОВ ИМПУЛЬСОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изооретение может быть использовано при измерении и контроле селекции амплитудных дискриминаторов импульсов. Цель изобретения — повышение быстродействия достигается путем формирования потока входных импульсов, амплитуды которых распределены с равномерной плотностью вероятности от нуля до максимального значения порогов дискриминации, что позволя! T " BP0ii8<;I. 8 КОНТРОЛЯ ИС" ЛЮ" И " . !;; У" Чровку у> измерение амплитудь«в 0 импульсов. Для этого в устройство, содержащее генератор 1 импульсов и клеммы 2, 3 й) я подключения KOH "«ролиоуемого амг. л«итудного дискриминатора, введены измериT8flb 4 Отношения частОт, первая 6 и вторая 11 группы элементов И, группа ": элементов НЕ, группа 12 элементов ИЛИ, первый 9 и второй 10 резисторь«, переключатель 8 и постОЯнный запок««.«наюший блок

13, При этом контролируемое значение амплитудного окна измеряют как отношение частот следования входных импульсов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд выходных импульсов, а контролируемое значение нижнего порога измеряют как дополнение до единицы отношения частот следования входных и выходных сигналов, деленное на плотность вероятности распределения амплитуд входных сигналов, 2 ил.

Изобретение относится к области и,.пытаний и контроля, В частности, к измерению и контролю порога и î íà селекции амплитудных дискриминатороВ «Ампульсов.

Целью изобретения является повышение точности измерения и быстродействия путем формирования потока входных импульсов, амплитуды которых распределяют с равномерной плотностью вероятности от нуля до максимального значения порогов дискриминации, что позволяет в процессе контроля порогов дискриминации исключить регулировку и измерение амплиту, ВХОдных импульсов, подаваемых на вход тройства.

На фиг. ) представлена схема устройс;ва, реализующеГО способ и«змерения и кoiтроля пооога и окна дискоиминации амплитудных дискримьгнаторов импульсов; на фиг. 2 — схема генератора импульсов с равномерным расг.- ределением амплитуд (Один из ВОзмОжных ВдриантоВ).

Устройство содержит I.8нератор i импульсов с равномерным распределением амплитуд, первый выход которого соединен с первой клеммой 2 для подключения контролируемого амплитудного дискриминатора импульсов, к второй клемме 3 для подключения которого подключен первый вход измерителя 4 отношения частот следования импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом 5 генератора 1, выходы измерителя 4 отношения ч-стот поразрядно соединены с первыми входами первой Группы 6 лоГических эл8ментоВ И и группы 7 логических элементов НЕ, числом по числу разрядных выходов измерителя 4

Отношения частот. Вторые входы всех логических элементов И первой группы 6 объединены и соединены с. нормально замкнутым контактом переключателя 8 (по«,Ог--окно). Этот же контакт соединен через резистор 9 с цепью лог. "1", с которой также ч8083 аналогичный 08зистор 10 соедин8н

)рмально разоMKÍÓTÃß контаKT переKÏГОчателя 8 и объединенные вторые входы всех логических элементов И второй группь 11.

Общий (двих:ок) контакт переключателя 8 соединен с цепью лог."О, Первые входы логических элементов И второй группы 11 соединены с выходами группы 7 логических элементов НЕ. Выходы логических элементов И первой группы 6 соединены с первыми входами группы 12 логи;80K!x элементов ИЛИ (количест вом по числу логических элементов И), вторые входы которых соединены с выходами соответствующих (одноименные разряды) логических элемеI«0в И второй г;3уп l!;. 1, а выходы группы 12 ло -ичэс "..:: Лементов ИЛИ соединены с адре ными входами постояннОГО запоминаю шего блока ";3, выполняющего функцию устройства деления, Разрядные выходы блок- 13 образуют выход на индикацию результата измерения нижнего порога или окна дискриминатора и служат вторым выходом устройства, Генератор 1 импульсов с равномерным распределением амплитуд состоит из кварцованного автоколебательного мультивибратора 14, выход которого служит вторым выходом 5 генератора 1, а также соединен со счетным входом многооазрядного счетчика 15, разрядные выходы которого одноименно соединены с входами данных цифроаналогового преобразователя 16, вход опорного напряжения которого соединен с выходом источника опорного напряжения (íå показан . Выход блока 16 соединен с аналоговым входом аналогово о ключа 1 У, управляюший вхОД которОГО 008динен с выходом мультивибратора 14, а выход 18 служит первым выходом генератора

1 с равномерным распределением амплиГУД, При подаче на вход контролируемого устройства потока импульсов с частотой следования и равномерным распределением по амплитудам, плотность вероятности

45 которого

1615642

® = a приА (О,a);

О при Ау (О,а), где а — верхняя граница распределения (при некотором значении нижнего порога А*н и значении окна W > (Amax А*н), где Amax— верхнее значение амплитудного диапазона (интегральный режим) на выходе контролируемого устройства в соответствии с номи-. нальной статистической контролируемого дискриминатора импульсов

10 на выход контролируемого устройства за произвольное время Т поступит число импульсов

Ан

Квых = fsx Т j р(А) dA = 4хТ (1 — —" ) {3). ф а

Ан

Если определить Ns« = f»xT. то (3) можно переписать,,А,, 1 при А„, À А„*+ щ;

0 при А < А„А > А„+ 1ц, ф вых = вх (1 — ). (4) а Тегерь для контролируемого значения нижнего порога А*н получим выражение (5)

Для определения значения амплитудного окна в дифференциальном режиме

{W/ < Агпах Ан) на основании (1) и (2) для числа импульсов на выходе контролируемого устройства получим (аналагично (3))

А +Ю" 1вых1 = fsx Т J p(A) дА = fex Т (6)

A ф а

Преобразив (6) с учетом Neb« = fsxT, получим для контролируемого значения окна

W+ вых1 (7) твх

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый амплитудный дискриминатор импульсов подключается к клеммам 2 и 3 устройства. При контроле нижнего порога переключатель 8 устанавливается в положении "порог". При этом уровень логического "0" подается с общего контакта переключателя 8 на нормально замкнутый контакт и далее — на вторые входы всех логических элементов И первой групппы 6.

Прохождение выходных сигналов измерителя 4 через логические схемы И 6 таким образом блокируется.

Перед началом измерения счетчики измерителя 4 отношения частот и счетчик 15

55 генератора 1 импульсов с равномерным распределением амплитуд устанавливают в исходное(нулевое} состояние (цепь установки не показана) сигналом (импульсом) пуска измерения. Импульсы с частотой fax мультивибратора 14 поступают на счетный

С-вход счетчика 15, увеличивая каждый раз

его содержимое на единицу. Выходной код с разрядных выходов счетчика 15 поступает на входы данных цифроаналогового преобразователя, на вход опорного напряжения которого подано напряжение а вольт (а =

1/r), По мере равномерного возрастания кода на выходе счетчика 15 напряжение на выходе блока 6 также равномерно растет от нуля (при нулевом состоянии счетчика 15 до а при максимальном числе (код 11„1) в счетчике 15.

Каждому значению напряжения на выходе блока и на соединенном с ним аналоговом входе аналогового ключа 17 соответствует очередной импульс мультивибратооа 14 на управляющем входе ключа

17, в результате чего амплитуды импульсов на выходе ключа 17 и на клемме 2 устройства будут иметь дискретное равномерное распределение с дискретностью, равной разрядности счетчика 15 и ЦАП 16. После переполнения счетчика 15 цикл изменения амплитуд будет повторяться с периодом

О/fsx секунд (где 0 — максимальное число в счетчике 15).

При поступлении импульсов с выхода 2 устройства контролируемый дискриминатор пропускает на выход импульсы, удовлетворяющие условию (2), Эти импульсы, поступая на клемму 3 устройства, приходят на первый вход измерителя 4 отношения частот, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 1 с его второго выхода 5, Средняя частота fee x импульсов на клемме 3 устройства определяется уравнением (4). После некоторого времени установления показаний, определяемого постоянной времени измерителя 4 отношения на его выходе устанавливается двоичный код отношения частот fs x/Ьх.

Разрядность кода выбирается равной разрядности счетчика 15. При этом, очевидно, нулевой кад на выходе соответствует нулевому значению контролируемого нижнего порога, а максимальна возможное значение отношения — единица (чта соответствует коды 11...1), Этот двоичный код поступает на первые входы групп 6 и 7 логических элементов И и элементов НЕ. Поскольку логические элементы И группы 6 блокированы сигналом лаг, "0" с выхода переключателя 8, то на вторые входы группы 12 логических элементов ИЛИ поступает инверсный код

1615642

Отноиения частот через группу 7 элементов

t E и логические элементы И второй группы

I 1. Эют код с точностью до младшего разряда представляет собой дополнение указанного отношения до единицы (1-твв}}

ИЛИ дополнительный код поступает на адресные входы блока 13. В этом блоке по каждому адресу предварительно записано

В двоичном коде число, представля}ощее

do6QA частное от деления это -G адреса на г остоянное число — плотность вероятности

1 аспред6ления амплитуд Входных импуль ОВ, Разрядность ВыхОдного числа для опреДеленности примем 12 ДВ. (Она мОУ<ет быть

g}Обои l=ll8об}<оДимои)

Гаким образом, при поступлении на ад1еснь}6 входы блока 13 числа, соответству.фЩЕГО ЗОЛИЧИНЕ (1 - твв}х/f}}x) На ЕГО ВЫХОДаХ

4 на Втором Выходе устройства на индика1

Цию бУДет ВЫДан кОД числа (1 -1вых/ вх), т.8. в,,соответствии с вь}ражением (5) значение

:::)змеряемого нижнего порога А"н, При Gl ределении значения амплитудНого окна переключатель 8 устанавливается в, положение "Окно". При этом сигнал лог, "Г поступает через нормально замкнут::-:;:, ;<Онтат на Вторь}8 Входы Всех логическ}А1< эл =.

1::.}гго:- И Второй группы 11 M блокирует их, ; с, л,; запу " у} троис l,за (аналогич о }зм;= .".: —:.и::::::-;и:«}-}его порога) двоичный код отно:j8Hif!я частот через элементы И первой группы 6 и первые входы группы 12 логиче:.ких элементов ИЛИ поступает также на адресные входы блока 13, на зыходах котово о ч, GGT88TÑT88HHQ, на Втором Выходе страйствз гоявляется согласно выраже .- MiQ (i код изм6ряемОго значения GKH3.

<-} } О Р М У Л а И 3 О О Р 8 Т 6 Н И Я

1. Способ измерения и контроля порога к окн- сел =гп}ии ампли ьудных дискримина —.Оров импульсов, Вкл}ачаюьций подачу вход;:}b5X И} ЛГ}УЛ}ь<. Ов ОПРВДВЛОННОИ ЧЗСТОТЫ M, .=г.!8р8НМ6 средней частоты следования выходных .Пмпульсов, О т л и ч а ю шийся тем, -lTQ, c цель}О }}овышения точнОсти и быстро.,}}8} }ств}}я, пагок входных импульсов форми -, и,} },. Г1 З C Q P 6 jI 8 j} 8 H H b} M P 8 В H Q М 8 P H Q g Q мпли }/дам В преДелзх рабОчего Диапазона амплит,:д контролируемых амплитудных ди;" криминаторов, при этом контролируемое значение амплитудного окна измеряют, как ет ношение средних частот ВыхОдных и

ВХОдных имп льсов, деленное нз плОтнОсть

:-:-:-pQATHQcTM распределения амплитуд Вход;" ь}:-; импульсов, з контролируемое значени8 иижнегL} порога измеряют, как дополнение

4О

5О

55 до единицы отношения средных частот следования входных и выходных импульсов, деленное на плотность вероятности распределения входных импульсов, 2, Устройство для измерения и контроля порога и окна селекции амплитудных дискриминаторов импульсов, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к клеммам для подключения контролируемого амплитудного дискриминатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него введены измеритель отношения частот, первая и вторая группы элементов И, группа логических элементов

НЕ, группа логических элементов ИЛИ, два резистора, переключатель и постоянный запоминающий блок, причем вторая клемма для подключения контролируемого амплитудного дискриминатора соединена с первым входом измерителя отношения частот следования импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, а выходы измерителя отношения частот поразрядно соединены с первыми входами первой группы логических элементов И и соответственно с входами

}-руппы логических элементов НЕ, число которых оп:гделяется числом разрядных вых дОВ ИЗМЕрИтЕЛя ОТНОШЕНИЯ ЧЗСТОт, вторые входы первой группы логических элементов И обьединены и через нормально разомкнутый контакт переключателя и резистор соединены с цепью логической "1", с которой через резистор соединены нормально разомкнутый контакт переключателя и обьединенные вторые входы логических элемен:.Ов И второй группы, при этом общий контакт переключателя соединен с цепью логического "Г, выходы первой группы логических элементов И соединены с первыми входами группы логических элементов ИЛИ, количество которых соответстВует числу логических элементов И первой группы, вторые входы логических элементов

ИЛИ соединены соответственно с одноименными выходами логических элементов И второй группы, а выходы логических элементов ИЛИ соединены с адресными входами постоянного запоминающего блока, разрядные выходы которого являются ВыхОдами на индикацию результата измерения нижнего порога или окна контролируемого амплитудного дискриминатора и Одновременно вторым выходом устройства, при этом генератор импульсов Выполнен с равномерным распределением амплитуд выходных импульсов.

1615642

Составитель Н, Михалев

Техред M,Моргентал Корректор M. Демчик

Редактор А. Шандор

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

Заказ 3984 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5