Всёсоюзн.ая '1оатентн8-т?хшг1епр^библиотека

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

34II59

Союз Соеетокиа

Сооиалиотическит

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.Xi.1970 (№ 1489949/26-9) М. 1<л. Н 03k 13/20 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.VI.1972. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 27.VI.1972

Комитет ло лелем изооретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088,8) Авторы изобретения

С. Н, Федорченко, В. Д. Майсюков и О. А. Рыбин

Заявитель

@QQQQ "-: „ с ") ПАТЕНТК8-1 Я ",r-;;,,;г-У

БИ 11 1ОТКтд

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Bi 1тМЯ-АМПЛИТУДА

Изобрете ние от носится к области импульсной техники, а именно, к преобразователя|м время-амплитуда, и может быть ис пользо ван о для анализа процессoiB, с вязан ных с изуче нием:в ременной корреляции событий и выделения их на фоне других случайно происходящих явлений.

Известно устройство подобного типа, IIp HiHцип,geHlcTIBHH которого oclloBaiH на способе измерения времен и между <двумя импульсными сипнала ми с введением попра|вок на времч достижения входными сигналами порогolB срабатывания пороговых устройств начала и конца измерения.

Для по выше ния точности и достоверности лреобразо вания предлагаемый преобразователь содержит на входе канала «старт» дифференциальный усилитель, один выход которого соеди не н со,входом порогового устройства начала измерения, а,другой — со входом порогового устротества компенсации начала измерения, выход которого через ге нератор зар ядного тока интервала измерения и через зарядный, диод подключении к накопительному конденсатору, и дифференциальный усилитель на входе канала «стоп», один выход которого соединении со входом порогового устройства конца измерения, а,äðóãoé — со входом порогового устрой ства компенсации конца измерения,,выход последнего через генератор зарядного тока компенсации конца измерения и зарядный диод подключен к накопитель ному конденсатору.

Кроме того, предлагаемый преобразователь

5 содержит дискриминатор и узел совпадений, причем вход дискриминатора соединен с выходом сумматора, а,выход через узел совпадений — со,входом узла линейного пропускания, другой вход узла совпадений подклю10 чен к выходу порогового устpойстiвa кохопенсации начала измерения.

На чертеже при веде на функциональ ная схема преобразователя.

15 Она содержит дифференциальный у силитель 1, пороговое устройство ? начала измерения, генератор тока начала из IepeiHHя 3, генератор зарядного тока 4 интер вала измерения, генератор заря дното тока 5 компенса20 ции начала измерения, пороговое устройстВо б ко пен сации, tHBHa Iia из ттерення, IIoBToритель 7, дифференциальный силитель 8, пороговое устройство 9 конца измерения, генсратор тока 10 начала компенсации, гене25 ратор заряд ного тока 11 компенсации конца измере ния, .пороговое устройст во 12 компенсации конца измерения, фазоинвертор И, сумматор 14, узел линейного пропус кания 15, дискриминатор 1б, узел совпадений 17, клю30 чевые дио ды 18 и 19, зарядные диоды 20 и

341159

21, накопительные, конденсаторы 22 и 28, резист,о ры 24, 25, 26 и 27, Работа преобразователя про исходит следующим образом. Стартовый сигнал уcHJIIHвается и поступает через,.ди ф фе ренциаль ный усилитель 1 на пороговое устройство начала измерения 2. При сра батывании этого Ilopoгового, устройств а в коллекторе,гelHep атор а 8 то ка начала измерения появляемся,положительный сиппал, закрывающий,ключевой диод 18 и переключающий токи генераторов

4 и 5 заря д ных токов интервала измерения и ком пе|нсаций начала измерения на заряд накопительного конденсатора 22. Заряд конден сатора 22 током генератора 5 компе нсации начала измерения продолжается до момента достижения входным сигналом порога порого вого устройства;компенсации начала измерения б. Этот порог выбран так, чтобы время достижения,мини мальны м входным сигналом порога устройства начала измерения 2, характеризующее вовремя .запаздьива ния начала измерепия, равйялось времени |нарастания сигнала между значениями порогов

jjlcTpoIIcTIBB начала измерения 2 и .поропо вого устрой стра компенсации начала измерения б.

8 этом случае достигается наилучшая точность .измерения при изменении амплитуды и формы входных сип<на ло в.

Токи генераторов 4 и 5,зарядных токов интервала из мерения и компе нсация начала изме рения выбраны одинако вьвми, что позволяет устранить за паздывание:начала измерения и по явление тем самы м отрицательных значений времен измере ния, лежа щих в нелиней ной части характеристики преобразо вателя, Суммирование токов обоих генераторов на одежном и том же накопительном конденсаторе 2 повышает точечность ком пе нсации и измерения интервало в времени, между импульсными сигналами «старт» и «стоп».

П риме|нение дифференциального усилител я, оди н выход которого соединен ic пороговым устройством IHачала измерения 2, а второй — с пороговым устройством компенсации начала измерения б, позволяет получить однородные амплитудно-частотные характер иcTHzH,для каналов измерения и компе нсации. Тем самым по вышается точность измерения и экономится оборудование (примерно вдвое для усилительных трактoiB).

Заряд на копительного конденсатора 22 током .reHeip B Top B 4 прекращается,при срабаты ван ии Illoporoitloro устройства конца измерения 9. С этого момента на конденсаторе 22 формируется плотская ча сть сипнала. Для устра нения |влияния остаточных токо в генераторов 4 и 5 на точность измерения и gJIH пэвьишения температур ной стабильности преобразователя генераторы 4 и 5 подключаются к на копительному конденсатору через диод 19 и 1к источнику питания через резистор 25. Величина сопротивления этого резистора выбирается так, чтобы ток через него

60 б5 был бы больше двух остаточных Toåñîå генераторов 4 и 5. В этом случае закрывается диод 19, и нако пител ьный конденсатор 28 о|казывается изолиро вапным от действия

oIcTBToHIHblx токов ге|нераторов. Длителыность плоской ча сти сигнала, определяется временем выдержки порогового устрой|стерва начала измерения,,по окончании которого QTIKpbtвается ключе вой диод 18 и на копительный конденсатор 28 быстро разряжается через резистор 24.

Для устранения влияния изме нений формы и амплитуды входных .сигналов по, каналу

«стоп» аналогично компе п сации по каналу

«старт» произ водится измерение времени от момента появления сигнала до момента срабатьввания lloporoeor устройства конца измерения 9. Измерение этого |времени происходит между моментами срабатывания порогового устройства конца пз|мерения 9 и пороroeoro устройства ком пенсации конца измерения 12, порог которого выбра н а налогич 10 порогу порогoiBor устройст ва ком пе нсации начала измерения 6. I IpH срабатывании порогового устройства конца измерения 9 на .выходе ге нератора то ка начала ком пенсации

10 вози икает положителыный скачок папря>KBHHtH, который закрывает ключе вой диод 20 и переключает ток генератора 11 зарядного то|ка ком пен сации конца измерения на заряд накопител|ьного ко нденсатора 28. Заряд кон.чемсатора продолжается до момента срабатывания поро го вого устройства, компенсации конца измерения 12, После чего происходит формиро ва ние плоской части импулыса и по истечении, .времени выдержки порогового устрой став конца измерения 9 быстрый раз ряд накопительного конде нсBTopа 28 через рез и,стор 26.

Для:введения поправки измеренный интер.

IBBJI време ни по каналу «1стоп» нео бходимо вычесть из,времени, измеренного по каналу

«IcTBpT». Для этого сигнал с накопительным конденсатором 28 инвертируется и складывается в сумматоре 14 с сигналом, поступающим через повторитель 7 с накопитеJIbHого конденсатора 22. В результате сигнал на вы ходе сумматора 14 оказывается неза|висимо от амплитуды и формы входных сипнало в про порционален,времени между момента ми появления сигналов по каналам «старт» и

«стоп».

Для устранения амплитудной перегрузки последующих измерител|ьных схем и выделе ния событ ий, происходящих в о пределенном временном интер вале с широкой его регулироакой, |выход сумматора соединен с узлом линей ного пропускания 15 и дискриминатором 16, В за висимости от требуемой задачи дискриминатор может быть интегрального либо дифференциального типов. В дискриминаторе 1 6 происходит амплитИд|ный анализ си гнало в и выходные импульсы с него аоявл я ют ся лишь в случае, если события по каналам «старт и «стоп» происходят в опреде.

341159

JIoHHo(м вре IeHIHQM интервале, задаваемом уровнями дис1криминации,дискри.мпнатора

1б. С ипналы с дискри минатора поступают на вход узла сов падений 17.

Д ля дополнительного выделения событий, связан н ых с порядком приходя сигнала в и

ocyaqecTBле н ия их амплитудной сслек ции, на второй 1вхо1д узл13 со в падений 17 поступает

1сипнал с порогового устрой ст1ва компе1нсации б либо с 12. При совпадени и сигнала в узел

1со1в паде ний 17 вырабатывает,сипнал управле,ния узлом линейного пропускания 15, ва,выходе которого поя в|ляется сипнал, aiMплитуда которого 1пропорц1иональна времени между появлениями си гналов по каналу «старт» и

«стоп» ia зада ином порядке и (B интересусмом временном интер вале.

Разрешающее вре мя узла сов падений остается в этом случае изменен ным для лю бого выделяемого HiHTeplaaJ13 времени прихода сигналов по канала1м «старт» и « стоп» и ,не возникает трудностей, связанных с форм(иpoIBaHHBM IH синхро ни за ц ией входных сил|алов, T3K KBIK синхронизация выполняется в самом конверторе, а времен ное (Popalapoiaaние сигнала в со впадения заменено а(мплитудны м а наливом сигналов 1пр еобр азо вателя.

Предмет изобретения

1. Преобразователь время — амплитуда, содержащий 1в канале «ста рт» последо вательно соединенные пороговое уcTpOAlcTBo начала измерения, генератор то ка начала измерения, накопительный конденсатор с ключевыми и заряд ными диодами, 1генератор зарядного тока интервала H3i lBpBHHH, пороговое у1стройcTtBo компенсации начала 11змерения и в |канале «стоп» последовательно соедине нные пороговое xcrpollcrao конца измерения, генер aT o p oiK 3 и я ч я л я ко м(п ы!:с я,ци и, lK Jl 10 ч с В ы с и зарядные диоды, H3KollltHTC;IbHblll ко нденсатор, генератор зарядного то ка компенсации конца измерения, прпчпм выход накопительного 1кондс нсатора через повтор|пель в кап ял е «старт» и, через с() 330 и ивер Г а р В к;1 и але ц> < стоп» и через сумматор lloдключепы к блоку липеи наго,пдoп| скЯHHЯ, Отл((((((о((((!((сл Tc м, что, с целью по вып|епия точности преобразования, Oп содеря(ит на вхагдс к(1н(1л(1 «старт» дифференциальный усилитель, олин выход тд ко(оро(о соединен со входом порогового устра1(ства начала измерения, 3 другой — со входам пороговото устройства 1компснсации начала измерения, выход которого через генератор зарядного тока компенсации начала измерения и через зарядный диод подкаочсц

|к накопительному 1кондансатору, и,дпффсре|нцпальпый у силитель ня .входе канала «стоп», одп1п,выход которого саедHHBH со входом порогового устройства концаизмерения,, а другой — со,входом порогового устройства компенсации конца измерения, выход которого через генератор зарядного то ка компенсации кон1ца измерения и заряд1ный диод подключе1н к нако1пительному 1конде н сатору.

2. Преобразователь по п. 1, отлициощийся тем, что, с целью повышения достоверности преобразования, ola,coäåðæèò дискриминатор и узел сов1паде1ний, причем вход д ис1криминатОря соединен с Выходом сумматора, 3 выход — через узел совпадений, — со входом узла линейного пропусканпя, другой, вход узла совпадений подключен к выходу порогового уcTpoAGT