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.

Задержка аналоговых и логических сигналов.

Для синхронизации работы установок, содержащих детекторы разного типа и большое количество электронных устройств, часто возникает необходимость задержки сигналов. Задержка на малые интервалы времени (~1-100 нс) обычно осуществляется с помощью кабельных линий задержки. Задержка кабеля составляет 4-5 нс/м, при большом числе каналов такие задержки могут занимать значительный объём установки, однако для задержки коротких сигналов с детекторов с требованием минимального искажения формы импульсов альтернативы кабелю нет.

Задержка логических сигналов осуществляется просто применением одновибраторов, запускаемых входным импульсом, который надо задержать. Длительность импульса одновибратора регулируется и устанавливается равной требуемому времени задержки, по заднему фронту импульса одновибратора запускается выходной формирователь, сигнал с которого получается идентичен входному, но задержан. Диапазон задержки может быть от ~10 нс и до любой требуемой величины.

В диапазоне нескольких микросекунд используются линии задержки, состоящие из дискретных индуктивностей и емкостей. Такие линии задержки имеют высокое входное сопротивление (несколько сотен Ом), поэтому для эффективной работы их в установке с соединительными кабелями обычно используются электронные модули, называемые «усилитель с задержкой». Такие модули состоят из линии задержки на сосредоточенных элементах (LC-цепочках), на входе и выходе которой стоят усилители с характерным волновым сопротивлением, чтобы исключить отражения. Времена задержки (обычно до 5 мкс) могут регулироваться ступенчато.

В последние годы началось производство линий задержки на LC-цепочках в диапазоне единиц-десятков наносекунд, однако фронт выходного сигнала таких устройств затягивается на величину, близкую к длительности задержки, поэтому применение их ограничено.