Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 5.23,6 приведена временная диаграмма, поясняющая процессы кодирования и запоминания события в амплитудном анализаторе с преобразователем A-^t и ферритовым ЗУ. В течение времени преобразования /пр в кодировщике производится линейный разряд емкости памяти, формируется пачка, состоящая из п импульсов, и соответствующий код адреса канала. По этому коду отыскивается канал (ферритовый столбик) в кубе, в котором дол-
286
ЖНЫ рСГИСТ])ИронаТ!,СЯ BCC импульсы измеряемой амплитуды. После этого число из канала выводится в арифметическое устройство, для чего в шины X, Y подаются токи —1/2. Затем к выведенному числу в арифметическом устройстве добавляется новое событие, т. е. +1. Новое число записывается по тому же адресу. Для этого и выбранные шины X1 У, Z подаются соответствующие токи + //2 к токи запрета. На этом измерение и запоминание амплитудного значения импульса заканчиваются.
Из рассмотренной временной диаграммы (рис. 5.23,6) видно, что время сортировки импульса в анализаторе с преобразованием амплитуды в длительность складывается из времени преобразования ?пр и времени запоминания t3ап в ферритовом кубе
^ ^np + ^san •
Время преобразования линейно зависит от амплитуды импульса, т. е. от номера канала п и периода времязадающего генератора ^np = ntT. Поэтому время сортировки равно
T = Tltv -{- 4ап*
На этот интервал времени обычно блокируется входная схема, и, следовательно, т является переменным мертвым временем анализатора.
В анализаторах с преобразованием Л->/, как правило, время преобразования ?Пр значительно больше времени запоминания /зал» не превышающего в современных устройствах 1—2 МКС.
Поэтому быстродействующие анализаторы рационально строить с кодировщиками поразрядного взвешивания, имеющими время кодирования, соизмеримое с временем обращения к памяти. В таких анализаторах блокировку входа следует делать на постоянное время; в этом случае мертвое время анализатора будет постоянным.
Структурная схема многоканального анализатора с полупроводниковым ЗУ аналогична схеме анализатора с ферритовым ЗУ (рис. 5.23,а). Применяют статические и динамические полупроводниковые ЗУ. Они состоят из интегральных матриц, выполненных на МООП-структурах (256 или 1024 бит); применяют обычно 16 матриц, чем обеспечивается емкость каналов до 216. Удобнее в работе статические ЗУ, так как они не требуют регенерации, и запись события может быть произведена в любой момент. Время обращения к памяти некоторых полупроводниковых ЗУ меньше
1 МКС.
Взаимодействием основных узлов многоканальных амплитудных анализаторов руководит управляющее устройство. Это устройство может быть выполнено с фиксированными («зашитыми») программами либо с развитым программированием. В первом случае программы заносят в долговременное ЗУ, например ферритовые или диодные матрицы, во втором — применяют микропроцессор. Последний часто используют и для предварительной обработки данных.
287
Из терминальных устройств, служащих для вывода данных, обязательным является дисплей. В простых устройствах дисплей связан с ЗУ только через ЦАП и на его экране воспроизводится измеряемый спектр. В анализаторах^ выполненных на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ, с помощью схем, формирующих знаки, на экран выводятся цифровые данные. Для быстрого обращения к памяти и корректировки данных дисплей часто снабжают световым карандашом (см. § 6.3).
Значительно расширяют возможности анализатора встроенный кассетный магнитофон или флоппи-диски. С их помощью можно запоминать измеренные спектры, передавать данные для обработки, хранить рабочие программы и т. д.
5.7.2. ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗАТОРОВ С ДИНАМИЧЕСКИМИ ЗУ
Необходимость в амплитудных измерениях возникает не только в лабораторных или производственных условиях, HO и в полевых условиях — в геолого-и нефтеразведке, в космических исследованиях и пр. При этом к анализаторам предъявляют жесткие требования на расход потребляемой энергии, надежность, габарит. В некоторых задачах эги требования могут быть выполнены с применением динамических устройств памяти, в частности анализаторов с ЗУ на маг-нитострикциониой линии задержки. Число каналов в этих анализаторах и их временное разрешение определяются временем задержки в линии и ее полосой пропускания. Обычно эти приборы имеют не более 50—100 каналов и разрешение порядка нескольких миллисекунд. В них применяют преобразователи амплитуды во время.
Серьезный недостаток приборов с динамическими ЗУ — потеря информации при обесточивании. Поэтому в ответственных и длительных измерениях их следует питать от батарей или аккумуляторов.
Анализаторы с динамическими устройствами памяти ранее выполнялись также на электронно-лучевых трубках и потенциалоскопах.
В этих приборах цифровая информация запоминается в виде потенциального релі сфа на экране или специальной пластине, находящихся в вакууме внутри трубки. Чтобы информация сохранялась длительное время,, ее приходится регенерировать. В приборах с электронно-лучевыми трубками считывание данных можно вести непосредственно с экрана. Разрешающее время анализаторов с электронно-лучевыми трубками и потенциалоскопами зависит от режима работы и колеблется от десятков миллисекунд до сотен микросекунд.
