1.3. Интегральный дискриминатор
Интегральный дискриминатор (ИД) представляет собой прибор, который контролирует уровень входного линейного сигнала и при превышении заданного порога выдаёт логический импульс. Используются также другие термины, обозначающие это устройство: пороговый дискриминатор, амплитудный дискриминатор, дискриминатор-формирователь.
В качестве порогового устройства обычно применяются компараторы, которые выпускаются в широком ассортименте по быстродействию, по потребляемой мощности, по диапазону входных амплитуд. Блок-схема ИД и временные диаграммы представлены на рис.1.
Рис.1 Блок-схема интегрального дискриминатора и временные диаграммы работы
Входной сигнал поступает на один из входов компаратора, на втором входе задается напряжение, соответствующее порогу. Если амплитуда входного сигнала превышает заданный порог, на выходе компаратора появляется сигнал, длительность которого определяется формой входного сигнала и значением порога. Для формирования стандартного выходного сигнала после компаратора устанавливается одновибратор, длительность на выходе которого не зависит от длительности входного сигнала, и формирователь уровней выходных логических сигналов ИД.
1.3. Дифференциальный дискриминатор
Дифференциальный дискриминатор (ДД) или, как иногда называют одноканальный анализатор, состоит из двух ИД, пороги которых отстоят друг от друга на некоторую величину, называемую окном. На выходе ДД появляется сигнал только в том случае, если амплитуда входного сигнала попадает в это окно. Блок-схема ДД и временные диаграммы, поясняющие его работу, представлены на рис.2.
Входной сигнал поступает на два дискриминатора ИД-1 и ИД-2. В случае срабатывания только ИД-1 (т.е. амплитуда входного сигнала попадает в окно дискриминатора) на выходе ДД появляется сигнал. Если амплитуда входного сигнала превышает порог ИД-2, сигнал с ИД-2 поступает на схему антисовпадений (нормально открытую) и блокирует прохождение на выход сигнала с ИД-1. Из-за конечной длительности фронта входного импульса ИД-2 срабатывает всегда позже ИД-1, поэтому для полной и надежной блокировки импульса с ИД-1 вводится задержка на длительность фронта входного импульса, сигнал блокировки с ИД-2 должен быть длиннее сигнала с ИД-1.
Дифференциальные дискриминаторы бывают двух типов: с независимой регулировкой порогов (чаще используемые) и с регулировкой верхнего порога относительно нижнего (в этом случае один потенциометр регулирует ширину окна, второй – положение этого окна на шкале амплитуд).
Рис.2. Блок-схема и временные диаграммы работы дифференциального дискримиратора
1.4. Линейная схема пропускания.
Линейные схемы пропускания ЛСП – это электронно-управляемый ключ в цепи аналогового сигнала (рис.3). Он должен в открытом состоянии пропустить входной сигнал на выход с высокой достоверностью, а в закрытом состоянии максимально его подавить. ЛСП управляется по специальному входу логическим импульсом, который в зависимости от полярности будет выполнять роль схемы совпадений или антисовпадений. В первом случае ЛСП открыта только на время подачи управляющего сигнала, а во втором – только в это время закрыта.
Рис.3. Линейная схема пропускания и временные диаграммы, поясняющие ее работу.
Важнейшими параметрами для линейных схем пропускания являются ослабление сигнала и линейность передачи для открытой схемы, наводка сигнала через закрытую схему, а также наводка на выход от управляющего сигнала. По этим параметрам лучше всего подходит электромеханическое реле, однако вследствие большого времени переключения это устройство не используется в качестве ЛСП. В настоящее время в зависимости от требований конкретного эксперимента ЛСП реализуются на полупроводниковых элементах: диодных и транзисторных ключах, на полевых транзисторах.