Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Дискриминатор сравнивает значения амплитуды, полярности, частоты входного сигнала с номинальным значением одного из этих параметров опорного источника сигнала. При таком различении на выходе дискриминатора напряжение становится рассогласованным. Степень и знак отклонения значения определенного параметра входного от номинального сигнала определяют амплитуду и полярность.

Дискриминаторы различаются по параметрам сигнала: амплитудный, временной и фазовый дискриминаторы. В амплитудном дискриминаторе находится специальный уровень, пропускающий лишь сигналы с высокой номинальной амплитудой. Такое электронное устройство применяется для проведения анализа сигналов по амплитуде. Интегральный амплитудный дискриминатор регистрирует импульсы, превышающие порог дискриминации.

Дискриминатор содержит компаратор, пороговую схему сравнения. Действует компаратор при превышении напряжением порогового значения. В качестве пороговой схемы сравнения используются триггеры, туннельные диоды, высокочувствительные усилители. Дифференциальные амплитудные дискриминаторы регистрируют импульсы, когда амплитуда исследуемого сигнала больше нижнего, но меньше верхнего порога дискриминации. Их второе название – одноканальные амплитудные анализаторы. Временной дискриминатор собирается по схемам совпадений или несовпадений. В таком случае, соответственно, выходной сигнал появляется или пропадает при совпадении входного и опорного импульсов во времени. В фазовом дискриминаторе применяется опорный сигнал, образующийся с уже зафиксированной начальной фазой. Это происходит тогда, когда дискриминатор преобразовывает высокочастотные колебания в амплитудные и модулированные колебания. Амплитудные и модулированные колебания впоследствии подаются на детектор.

Применяется дискриминатор в фазовых и частотных детекторах различных радиоприемников, системе авторегулирования устройств телемеханики, в приборах и устройствах ядерной физики и в измерительной технике. Его используют для демодуляции сигналов с широкоимпульсной модуляцией, в устройствах автоматической подстройки частоты, в диапазонных генераторах. Дискриминатору, применяемому в устройствах автоматики, соответствует уровень напряжения, равный нулю. Поэтому с его помощью можно не регулировать порог срабатывания разных устройств.

В некоторых дискриминаторах используется хронирование, которое фиксирует момент регистрирования события в детекторе. Эти одноканальные анализаторы работают с помощью спектрометрических сигналов. В других, быстрых дискриминаторах сигналы поступают через детекторы, или через быстрые усилители. В таких устройствах дискриминация более грубая.

Хронирование, или временная привязка, применяется по переднему фронту импульса, по нулю импульса с двумя полюсами. Как правило, быстрыми по своему действию создаются интегральные дискриминаторы. Если входные сигналы своей амплитудой превышают установленный в дискриминаторе уровень, то осуществляется хронирование. Дифференциальные дискриминаторы создаются быстрыми по действию, реже хронирование в них происходит при установленном диапазоне входящих амплитуд. Точность хронирования зависит от изменения параметров амплитуды, шумов, формы импульсов. Временная привязка переднего фронта импульса происходит с помощью порогового устройства, включающегося при достижении входным сигналом уровня дискриминации. За счет этого возникает логический импульс, который фиксирует момент регистрации появления сигнала детектором. Импульсы, у которых уровень амплитуды больше, пересекают порог дискриминации раньше, чем импульсы с меньшей амплитудой. При использовании обычного дискриминатора амплитудную зависимость временной привязки можно убрать.

В одноканальных анализаторах также могут быть получены хронирующие сигналы. В отличие от действия быстрых дискриминаторов в них точность временной привязки более низкая, но для многих опытов она вполне достаточна.

Диссектор

Диссектор – это передающая телевизионная трубка, не накапливающая электрический заряд. Название диссектора происходит от латинского глагола «рассекаю». Диссектор активно применяется в автоматических вспомогательных системах телевидения. В этой сфере он используется для того, чтобы определить источник света. При освещении положительный фотозаряд диссектора излучает с поверхности электроны, их плотность соответствует необходимому распределению освещенности поверхности.

Изображение создается на

фотокатоде, после этого оно переносится в магнитном поле к электронному умножителю. Магнитное поле отклоняющихся катушек раскладывает электронное изображение на электрические сигналы. Магнитное поле отклоняющихся катушек изменяется в двух перпендикулярных друг другу направлениях относительно оси отверстия входа электронного умножителя. Пройдя через коллектор электронного умножителя, сигналы переходят в усилитель автоматической системы.

Диссектор как высокочувствительное устройство, преобразовывающее свет в сигнал, изобрел Б. А. Рчеулов в 1922 г. Позднее, через три года, он подвергся усовершенствованию учеными Р. Хеллом и М. Дикманом. В 1930 г. Ф. Фарнсуорт окончательно ввел термин «диссектор» в научный оборот и создал диссектор изображений. В то время диссекторы использовались не по прямому назначению, как задумывалось создателями, а оказывали свое содействие при показе кинофильмов по телевидению.

Состоит диссектор из объектива, фотокатода, отклоняющейся катушки, фокусирующей катушки, электронного умножителя, коллектора электронного умножителя. Кроме этого, из источника постоянного напряжения, который подается на фокусирующую катушку; источника постоянного напряжения, который подается на электроды электронного умножителя; конденсатора, который разделяет электрические цепи по постоянному току; резистора, который сопротивляется нагрузке, на его концах образуется напряжение сигналов.

В медицине диссектор применяется для катетеризации мочеточника. В состав такого диссектора входят две соединенных между собой с помощью шарниров бранши с губками на концах, кремальеры и концевые ручки. Губки бранши соединены друг с другом сквозными окнами, на их внутренней части располагаются конусообразные углубления.

Диссектор, использующийся в промышленности, представляет собой трубки мгновенного действия. Он начал применяться в то же время, что и иконоскоп.

В телевизионных автоматических и астрономических системах диссекторы также нашли себе применение.

Задающий генератор

Задающий генератор – это генератор любой мощности с самовозбуждением. В задающем генераторе возбуждаются электрические колебания высокой стабильности. Задающий генератор раньше использовался в электронных лампах, на данный момент он активно применяется в полупроводниковых приборах.

Задающий генератор является составной частью возбудителя в радиопередатчике. Он задает частоту колебаний в передатчике. На СВЧ он используется в качестве выходного каскада. Основным критерием оценки генератора является высокая стабильность частоты. Задающий генератор должен выполнять функцию усилителя мощности, т. е. вырабатывать высокую выходную мощность.

Конструируется задающий генератор с таким расчетом, чтобы в нем гармонические колебания возбуждались без внешних воздействий. В этом процессе основным элементом считается резонатор с колебательным характером переходного процесса. По сути своей резонатор является колебательным контуром, в котором, при поступлении в него энергии, возникают затухающие со временем колебания тока. Резонатор должен обладать высокой добротностью, чтобы происходила компенсация потерь. Источник энергии – электрическое поле, энергия которого с помощью активного элемента преобразуется в энергию колебаний. На СВЧ резонаторами могут быть ферритовые сферы, диэлектрические шайбы, в диапазоне высоких частот – кварцевые пластины. Активными элементами выступают полевые либо биполярные транзисторы, туннельные и лавиннопролетные диоды.

Самая распространенная стабилизация частоты задающего генератора – кварцевая. Задающий генератор генерирует колебания на выходе радиопередатчика, усиливающиеся за счет генератора с внешним возбуждением.

В радиопередатчике с высокой стабильностью частоты каскад, как правило, выполняет функции и задающего генератора, и усилителя.

При небольшой стабильности колебаний высокой частоты и малой выходной мощности в задающем генераторе частота выравнивается с помощью кварцевого резонатора. Для частоты генератора выделяется отдельный усилитель мощности.