Анализатор амплитуд импульсов

 

Союз Советскик

Социалистических

Реслублив

4 . :.: м ."ядоя бт

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополиительиов к ввт. саид-ву (22) Звявлено 15.06.. 78 (21) 2628780/18-21 с присоединением заявки №(5f)PA. Кл.

Н 03 К 5/24

t оеударствеиный коинтет

СССР яо делам нэобретеннй н - открытий (23). Г1риоритет

Опубликовано 231280. Бюллетень ¹ 47 (53) УДК 621.374.5

С088.8) Датвопубликоввнияописвиия 23 12 8р (72) Авторы изобретения

И. А. Жулин, И. В. Кедровский, И. М. Копаев, В. A. Погрибной, И, В. Рожанковский и P. Ф. Федорив

Физико-механический институт АН Украинской CCP (7 ) ЗаЯвители и институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн AH СССР

{ 5 4 ) АНАЛИЗАТОР АМПЛИТУД ИМПУЛЬСОВ I

Изобретение относится к автоматической измерительной технике, а ,именно, к анализаторам амплитуд, :случайных импульсных исследовательностей с различной длительностью 5 импульсов.

Известно устройство, содержащее фильтр нижних частот, пороговый элемент, ждущий мультивибратор, триггер памяти, дешифратор, схему выделения тQ заднего фронта (11.

Недостатком этого устройства является недостаточная разрешающая способность, так как преобразователь не различает частично наложенных.друг на друга импульсов.

Известен также анализатор амплитуд импульсов, содержащий а по числу каналов пороговых элементов,mDтриггеров, дешифратор, триггер управ- 2О ления, формирователь заднего фронта, элемент НЕ, входные шины соединены со входами m пороговых элементов, выходы которых соединены с Dвходами соответствующих О-триггеров, p$ выходы которых соединены с сигнальными входами дешифратора, а выход триггера управления через формирователь заднего фронта:, соединен со входом управления дешифратора, выхо- Зп дами подключенного к выходным шинам (2).

Недостатком этого устройства также является недостаточная разрешающая способность.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности, заключающееся в реализации разделения во времени импульсов различной длительности с произвольной крутизной фронтов, частично наложенных друг на друга, уровень сигнала между соседними максимумами которых лежит в диапазоне от 0 до порога, превышенного перед этим первым максимумом.

Указанная цель достигается тем, что в анализатор амплитуд импульсов, содержащий группу из m по числу каналов пороговых элементов,mD-триггеров, дешифратор, триггер управления, формирователь заднего фронта, элемент НЕ, входные шины соединены со входами в пороговых элементов, выходы которых соединены с О-входами соответствующих D-триггеров, выходы которых соединены с сигнальными входами дешифратора, а выход триггера управления через формирователь заднего фронта соединен со входом управления дешифратора, выходами

790258

В общем случае, если (состояния системы обозначим, Pq (Ов„), то

М0,„VT А (Q „l-Т A .лТ„Лт„A...ËT лТ А )

При уменьшении U на величину, не меньшую a, состояние соответствующих блоков 1 изменится на исходное .

Такое изменение состояний приведет к формированию задних фронтов импульсов с помощью формирователей 5. подключенного к выходным шинам, введены две группы по m формирователей переднего н заднего фронтов и два

m-входовых элемента ИЛИ-НЕ, причем выход каждого порогового элемента соединен со входами соответствующих . формирователей переднего и заднего фронтов данного канала, выходы формирователей переднего фронта через первый элемент ИЛИ-НЕ подсоединены ко входу установки в единицу триггера управления и, через элемент

НŠ— ко входам синхронизации 0-триггеров,а выходы формирователей заднего фронта через второй элемент

ИЛИ-КЕ подсоединены ко входу устанонки в ноль триггера управлений. 33

На фкг.1 изображена блок-схема анализатора амплитуд импульсов; на фкг.2 — временные зависимости основных сигналов анализатора.

Анализатор содержит группу из в Я (пс числу каналов) пороговых элементов 1, группу иэ е0-триггеров 2,. дешифратор 3, группу из m-формирова телей передкегс фронта 4, группу иэ

m-формирователей заднего Фронта 5„ первый а-входовой элемент ИЛИ -HE 6, второй е-Вхсдовой элемент ИЛИ -НЕ 7, триггер управления 8 „формирователь заднего фронта 9, элемент HE 10, вход— кой зажим анализатора 11, выходные зажимы анализатора 12.В анализаторе входной зажим 11 подключен ко входам

Dсех пороговых элементов 1, выход

l äè,öoãî порогового элемента подключен к 0-входу соответствующего триггера 2, а также ко входу соответствую-З щего Формирователя переднего фронта и формирователя заднего фронта 5.

Выходы всех 0-триггеров 2 подключены к соответствующим входам дешифратора 3, выходы которого подключены к @ выходным зажимам анализатора 12.

Выходы всех формирователей переднего

Фронта 4 подключены ко входам первого элемента ИЛИ-HE 6. Выходы всех формирователей заднего фронта 5 подклю«екы кс входам второго элемента ИЛИ Е 7. Выход первого элемента ИЛИ-НЕ

6 соединен со входом установки в едккицу триггера управления 8 и через элемент HE 10 соединен со всеми синхрсвхсдами 0-триггеров 2. Выход второго элемента ИЛИ-ИЕ 7 подключен к входу установки в нуль триггера управления 8. Прямой выход триггера управления 8 подключен через формирователь заднего фронта 9 ко входу зМ управления дешифратора 3. Элемент НЕ

10 нужен для записи выходных состояний блоков 1 в триггеры 2 на протяжении времени существования импульсов ка выходах блоков 4. 40

Анализатор амплитуд работает следую им образом.

Входной сигнал U®< поступает со входных клемм 11 на все пороговые элементы 1. При этом те из них, порог срабатывания ОАк,где хЕ )q,...,yj которых окажется меньшим амплитуды сигнала U Ъ, U сработают (на- пряжение 0„. ..., U Hà фиг.2)» и будут находиться в этом состоянии до момента, пока величина U+ не станет меньше велнчиныО „ .При

0 .„ < U<< блок 1-k возвратится в исходное состояние. Переходы блоков

1 - 1,...,1-m из исходного в сработавшее состояние и обратно сопровождаются формированием переднего и заднего фронтов, соответственно, с помощью формирователей переднего фронта 4 и заднего фронта 5. Отформированные импульсы с выходов указанных формирователей поступают соответственно ка эленты 6 и 7, производящие операции . „ 4-» ;,» 9-i °

%.1 Рассмотрим случай, когда вхОдной сигнал U растет.

Выходной сигнал блока 6 U< поступает на единичный вход триггера управления 8 и одновременно через элемент НЕ 10, на С - входы синхронизации всех триггеров 2, на

0-входы которых поступают сигналы

U » ..., О,„ с выходов блоков 1.

Под влиянием указанных сигналов состояния триггеров 2 изменяется,а следовательно, изменится и код на входедешифратора 3 . Эадний фронт импульса U<, соответствующий переднему фронту первого же из поступивших имцульсов Ug перебрасывает триггер управления 8 с нулевого в единичное состояние.

Обозначим через Т ...., Т,„, Т„ логическую единицу на выходе соотвествующих триггеров 2„и триггера

1 управления 8, а через Т,....,Т »

Тз — логический нуль на выходе этих триггеров. Обозначим также через

А процесс выдачи информации с выхода дешифратора. Единица дискретности a, -" U „к -0 к-q .Если

0 C(U„„H„,ta),то работа системы может быть представлена следующим выражением ч0, Т А (О -Т лТ А...лт АТ лА ), Если- "б "- рю ,то

790258

Первый же из отформиронанных импульсон U,пройдя через блок 7, поступит на S-вход триггера управления

8 и перебросит его н нулевое состояние.Такой переход триггера 8 сопро-. вождается формированием импульса Uy блоком 9. Импульс U у поступает на управляющий вход дешифратора 3, разрешая тем самым преобразование дешифратором выходного кода триггеров

2 и съем преобразованного кода с соответствующих выходных клемм 12.

Таким образом, устройство выдает выходной код всякий раз, когда значение 06 становится меньшим величины ближаишего нижнего порога.

Если Мв (14 0п(к,)),то в момент появления импульса 0т состояние системы Pg (U9x) может быть выражено: вх м 6(Овх1-Т л... лт„лт„,„л..лт лт„лю )

При дальнейшем уменьшении входного сигнала ниже порогов срабатывания соседних пороговых элементов съем выходного кода не происходит, т.е. если U

Такие состояния системы обозначим

Р (U g„) .B общем виде состояния системы ч (О вх ) при любой амплитуде импульсов могут быть выражены следующим образом:

O(u,„) = „(Оьх) 4(Овх),(Овх) р, (u>.) q(Ue,„) М )вР p„(uþ) Ра(uâõ) з (uвх) .

Следовательно, дополнительная установка в анализаторе двух групп по в-формирователей переднего и заднего фронтов и m-входовых элементов

ИЛИ-НЕ позволило повысить временную разрешающую способность анализатора, вследствие чего стало возможным производить разделение во времени частично наложенных друг на друга импульсов с произвольной крутизной фронтов, уровень сигнала между соседними максимумами которых лежит в диапазоне от 0 до порога, превышенного перед этим первым максимумом.

Формула изобретения

Анализатор амплитуд импульсов,содержащий в по числу каналов пороговых элементов, аО-триггеров, дешифра(© тор, триггер управления, формирователь заднего фронта, элемент НЕ,входные шины соединены со входами m пороговых элементов,выходы которых соединены с О-входами соответствующих

О-триг.-.еров, выходы которых соединены с сигнальными входами дешифратора, а выход триггера управления через формирователь заднего фронта соединен со входом управления дешифщ ратора, выходами подключенного к выходным шинам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, н него введены две группы по m-формирователей переднего и заднего фронтов и два m-нходовых элемента ИЛИ-НЕ, причем выход каждого порогового элемента соединен со входами соответствующих формирователей переднего и заднего фронтов данного канала, выходы формирователей!

Зб переднего фронта через первый элемент

ИЛИ-HE подсоединены ко входу установки в единицу управляющего триггера и,через элемент НŠ— ко нходам синхронизации О-триггеров, а выходы фор3$ мирователей заднего фронта через второй элемент ИЛИ"НЕ подсоединены ко входу установки в ноль триггера управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. статей Львовского политехнического ин-та "Доклады и научные сообщения", Р 8,19?7, с. 109-112.

2. Сборник статей "Геофизическая аппаратура", вып.б5,Л., "Недра", 1978,с.116-120 (прототип).

790258

Составитель A. Тимофеев

Редактор А. Шандор Техред Н.Граб КорректорН. Стец

Заказ 9133/77 Тираж 995 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4