脉冲幅度甄别和分析

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基本测量电路第八节多道脉冲幅度分析器

基本测量电路第八节多道脉冲幅度分析器

多阈式多道:采用多个单道并列;极大的浪费器件,并且随着道的增加更加浪费;
多道脉冲幅度分析器,采用了ADC(模拟数字转换器),将输入的每一个脉冲的幅值进行ADC转换,得到的数字量(叫道址,它也就反映了脉冲的幅值大小) ,然后将相同道址(脉冲幅值)的脉冲进行分类,可得到道址-计数率分布曲线,即多道能谱。
……
……
(道址)
道址
5s脉冲个数
八、Cs-137的能谱—0.662MeV
(计数率)
5s钟计数
道址m 幅度V 能量E
Ba-137 X射线峰
Cs-137 γ射线康普顿坪
Cs-137 γ射线反散射峰
Cs-137 γ射线 全能峰(光电峰)
FWHM
m0 V0 E0
三、解决的办法使用多道
四、多道的体实现方法
输入脉冲
ADC
4位的存储器
地址
数据
0000
0000
0010
0000
0001
0000
1101
1111
1110
0000
0000
0000
1101
相应的地址内容加1, 表示有一个脉冲的幅值是1101
……
……
(道址)
道址
5s脉冲个数
若最大转换的数字量为1024(210),则称为1024道分析器
六、ADC的结构——比较器来自通过过零比较器判断线性放电是否将电容CH上的电压放到了0,如果放到了0,则表示放电结束。控制线性门打开。
六、ADC的结构——数字量m的产生
线形放电开始,把与门打开,基准频率 f0 通过与门输出脉冲,等到过零比较器产生输出信号,则关闭与门。则与门打来的时间 T 即为放电的时间,与输出脉冲的个数 m 成正比。

脉冲甄别器设计

脉冲甄别器设计

图 15 A 至 D 点的电压波形对比图 6.E,F,G 点电压波形对比(E 黑,F 蓝,G 红)
9
图 16 E 至 G 点的电压波形对比图 (2)分析调试中发现的问题及故障排除方法。 发现的问题:波形时序不一致。 排除方法:加电容和反向器,通过延时,使得波形时序相同。
5.预习要求
(1)查阅相应参考资料,了解脉冲甄别器工作原理。 1.高速比较器 LM311 电压比较器 LM311 是集成运放非线性应用电路, 它将一个模拟量电压信号和一个参考固 定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。 比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。 2.普通的上下阈甄别电路 核辐射探测器输出的脉冲幅度与核辐射的能量成正比, 按脉冲幅度不同测量并计数, 从 而可以得到脉冲幅度谱(即能谱)。 单道脉冲幅度分析器主要由上甄别电路、 下甄别电路及反 符合电路组成,其结构框图如图 17 所示。其基本功能就是,只有输入脉冲幅度落入给定的 电压(阈电平)范围(UH~UL)之内时,才输出逻辑脉冲。图中 UL 为给定电压范围的下限电压, 称为下阈电平;UH 为上限电压,称为上阈电平;上阈电平与下阈电平之差 UW=UH-UL 称为道 宽;UC=1⁄ (2(UH+UL))称为道中心。
13
9.记录 F 点电压波形; 10.记录 G 点电压波形; 11.A,B,C,D 点电压波形对比; 12. E,F,G 点电压波形对比;
6. 参考文献
[1]沈正芊.单道脉冲幅度分析器.中国原子能科学研究院,北京 275 信箱 72 分箱,102413. [2] 丁卫撑等,一种实用多道脉冲幅度分析器,核技术,2012 年,第 35 卷,第 8 期 [3] 林延畅等.一种袖珍型多道分析器的研制[J],核电子学与探测技术, 2008,28(3): 517− 519

脉冲检定原理及应用

脉冲检定原理及应用

脉冲检定原理及应用脉冲检定原理是通过对脉冲信号的特征进行分析和判断来实现检测和测量的一种原理。

脉冲信号是一种时间限定的信号,其特点是幅度大、时间短,并且具有明确的起始时间和终止时间。

脉冲检定常见的应用领域包括雷达、通信、无线电测量等。

脉冲检定原理的核心思想是通过比较和判断脉冲信号的幅度、宽度、起始时间和终止时间等特征,来实现对信号的检测和测量。

具体而言,脉冲检测原理可以分为以下几个方面:1. 幅度检测:脉冲信号的幅度是指信号的电压或电流的峰值大小。

利用幅度检测可以确定脉冲信号的强弱,并可以根据不同的幅度范围来进行信号的分类和判断。

2. 宽度检测:脉冲信号的宽度是指脉冲信号在时间轴上持续的时间长度。

利用宽度检测可以确定脉冲信号的持续时间,并可以进行相应的时序分析和测量。

3. 起始时间检测:脉冲信号的起始时间是指脉冲信号开始的时间点。

利用起始时间检测可以确定脉冲信号的触发时间,并可以进行相应的时间测量和时序标定。

4. 终止时间检测:脉冲信号的终止时间是指脉冲信号结束的时间点。

利用终止时间检测可以确定脉冲信号的结束时间,并可以进行相应的时间测量和时序标定。

脉冲检定原理在许多应用领域中有广泛的应用。

以下是一些具体的应用例子:1. 雷达系统:雷达系统是利用电磁波进行目标探测和测量的一种技术。

通过对脉冲信号的幅度、宽度、起始时间和终止时间的检测,可以实现雷达系统对目标的距离、速度和方位角等参数的测量。

2. 通信系统:脉冲信号在通信系统中有广泛的应用,例如调制解调、时钟同步、误码检测等。

通过对脉冲信号的幅度、宽度、起始时间和终止时间的检测,可以实现信号的恢复和解码。

3. 无线电测量:无线电测量是利用无线电波进行测量和检测的一种技术。

通过对脉冲信号的幅度、宽度、起始时间和终止时间的检测,可以实现对无线电信号的解调和测量。

4. 医学成像:在医学成像中,例如超声波成像、放射性核素成像等技术中,通过对脉冲信号的幅度、宽度、起始时间和终止时间的检测,可以实现对人体组织和器官的成像和定位。

核电子学与核仪器第11课脉冲幅度甄别分析

核电子学与核仪器第11课脉冲幅度甄别分析

一、脉冲幅度甄别器
脉冲幅度选择的基本电路是脉冲幅度甄别器。它 有一个阈电压,称为甄别阈。输入脉冲幅度大于 给定的甄别阈时,输出一个脉冲,输入脉冲幅度 小于给定的甄别阈时则无脉冲输出。有无脉冲输 出输出可分别用逻辑“1”或逻辑“0”表示。
甄别器及其工作波形
一、脉冲幅度甄别器
如果改变阈电压VT,测量到相应的大于VT的脉冲 数 N(VT) , 得 到 的 就 是 积 分 谱 。 如 果 从 阈 电 压 VTn+1上的脉冲计数减去阈电压VTn上的计数就可 得 到 阈 电 压 上 间 隔 ΔV=VTn+1-VTn 中 的 计 数 ΔN 。 ΔN和VT的关系就是脉冲幅度分布曲线。
一、脉冲幅度甄别器
1.2脉冲甄别器电路实例
甄别器电路类型很多,常用的甄别器电路有二极 管甄别器、射极耦合触发器(施密特电路)、交流 射极耦合触发器、集成电压比较器和隧道二极管 甄别器。
只有在要求不高时才用二极管甄别器。隧道二极 管具有极高的速度,所以用来构成快甄别器。集 成电压比较甄别器具有电路简单、调整方便、稳 定性好、灵敏度高、速度快等特点。
VU=VL+VW VU
G1
v1
H=VU -VL
VU
VL
v1
vo
VL VL
下甄别器
vo
G2
二、单道脉冲幅度分析器
2.1单道脉冲幅度分析器工作原理
存在问题:
v1 v1
vU vL
vU vL
vO
二、单道脉冲幅度分析器
2.1单道脉冲幅度分析器工作原理
改造后的电路框图:
上甄别器
VU = VU 展宽
v1
二、单道脉冲幅度分析器
2.2单道脉冲幅度分Байду номын сангаас器实例

脉冲的参数

脉冲的参数

脉冲的参数脉冲是一种离散的特殊信号,其参数是描述脉冲特性的重要指标。

下面将从脉冲的幅度、宽度、频率及位置等方面,介绍脉冲的参数,以帮助读者全面了解脉冲信号。

首先,我们来介绍脉冲的幅度。

脉冲的幅度是指脉冲信号在时间轴上的高度,可以用来表示信号的强弱程度。

一个高幅度的脉冲信号意味着信号的能量较大,而一个低幅度的脉冲信号则表示信号能量较小。

在实际应用中,我们通常会根据不同需求来调节脉冲信号的幅度,以适应不同的信号传输或处理场景。

其次,脉冲的宽度也是一个重要的参数。

脉冲的宽度是指脉冲信号在时间轴上的持续时间。

宽度较窄的脉冲信号能够更快地传输信息,因为它们在单位时间内变化更快。

相反,宽度较宽的脉冲信号则能够携带更多的信息,因为它们在时间上更长,有更多的时间片来传输信息。

在实际应用中,我们需要根据不同的需求选择合适的脉冲宽度,以平衡传输速度和信息容量。

脉冲的频率也是一个需要考虑的参数。

频率是指脉冲信号在单位时间内重复出现的次数。

频率越高,意味着脉冲信号的重复速度越快。

脉冲信号的频率对信号传输的稳定性和准确性有着重要影响。

较高的频率能够提供更快的数据传输速率,但也会增加信号传输中的干扰和误差。

因此,在实际应用中,我们需要根据传输距离、传输介质等因素综合考虑,选择合适的脉冲频率。

最后,脉冲信号的位置也是一个需要关注的参数。

脉冲信号的位置指的是脉冲信号出现的时间点。

换句话说,它描述了脉冲信号在时间上的先后顺序。

在实际应用中,我们通常会根据不同的需求和系统要求来调整脉冲信号的位置,以确保正确的信号传输。

综上所述,脉冲的幅度、宽度、频率和位置是描述脉冲信号特性的重要参数。

了解和掌握这些参数可以帮助我们更好地设计和使用脉冲信号,以满足不同的应用需求。

在实际应用中,我们需要在传输速度、信息容量、稳定性和准确性之间做出权衡,选择合适的脉冲参数,以获得最佳的信号传输效果。

希望本文能对读者在设计和应用脉冲信号时有所帮助。

基于AD7634的多道脉冲幅度分析器设计

基于AD7634的多道脉冲幅度分析器设计
求。
参考文献
[ 1 ] 周建斌, 周蓉 生, 黄锦华. C 8 0 5 1 F 0 2 0 M C U在核谱测量系统 中的应 用研 究[ J ] . 核 电子学与核探测器技术, 2 0 0 5 , 5 : 5 1 5 - 6 1 8 . [ 2 ] 王磊, 成毅, 穆克亮 等. 基于 D S P 的数字化 多道脉冲幅度分析器设 高计数率情 况下 , 每个道址的计数都可能很高 , 这 就需要 系统具 备 计[ J ] . 核 电子 学与探测器技术, 2 0 0 9 。 4 : 8 8 0 — 8 8 2 . 大容量 的数据存储能力 。 根据本设计的使用要求 , 本设计外扩了1 款 1 2 8 K的RAM, 用于动态处理测量数据 。
ADC电路 的核心芯片选用的是AD I 公司的A D 7 6 3 4 , AD 7 6 3 4 是一款 1 8 / 2、 , 电荷再分配 、 逐次逼近 型( S AR) 架构模数转换 器 ( ADC) , 采 用AD I 公司的i C MO S 高电压工艺制造。 该器件的输入范 围和工作模 式可 通 过 硬 件 或 专 用 只 写 串 行配 置 端 口来 配置 。 AD 7 6 3 4 内置 一 个 1 8 位 高速采样ADC 、 一个 内部 转换时钟 、 一个 内部基准 电压源 ( 和 缓冲 ) 、 纠错电路 , 以及 串行和并行系统接 口端 口。 在C NV S T 的下降 沿, 对I N+ 和I N? 上 的全差分模 拟输入进 行采样。 AD 7 6 3 4 具有 四种 不 同 的模 拟 输 入 范 围 , 信 号 输 入 范 围可 达 l O V, 其 微 分 非 线 性 及 积 分 非 线 性 指 标 均 比较 好 。 其 内 部 框 图如 图3 所 示
6结 语

基于LPC1764的多道脉冲幅度分析器的电路设计

基于LPC1764的多道脉冲幅度分析器的电路设计

基于LPC1764的多道脉冲幅度分析器的电路设计作者:姚璨来源:《现代电子技术》2013年第15期摘要:为解决核辐射测量的实时性问题,设计了基于ARM Cortex⁃M3内核的LPC1764处理器、CPLD和高速A/D转换等芯片构造多道脉冲幅度分析器的电路系统,该系统使用CPLD对高速A/D转换数据进行处理,实现脉冲甄别和寻峰;使用LPC1764实现分类计数和统计并将结果通过USB上传到计算机。

实际测试结果表明,各项测量数据达到了设计指标的要求,能够满足高速实时测量的需求。

关键词:脉冲幅度分析器; CPLD; ARM;实时测量中图分类号: TN79+2⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)15⁃0157⁃03 Circuit design of multi⁃channel pulse amplitude analyzer based on LPC1764YAO Can(School of Automation Engineering, UESTC, Chengdu 610000, China)Abstract: In order to solve the real⁃time problems of nuclear radiation detection, a circuit system of multichannel pulse amplitude analyzer is designed, which is composed of ARMCortex⁃M3 kernel based processor LPC1764, CPLD and high⁃speed A/D conversion chip. CPLD is used in the system to process the high⁃speed A/D data to achieve pulse screening and peak searching. LPC1764 is adopted to realize differential count and statistics, and upload the results to the computer by USB. The actual test results show that the measured data can meet the design requirements and high⁃speed real⁃time measurement demand.Keywords: pulse amplitude analyzer; CPLD; ARM; real⁃time measurement0 引言在核辐射测量中,核辐射探测器输出的脉冲信号幅度和入射粒子的能量成正比关系,通过测脉冲信号的幅度就可以知道入射射线的能量。

单道脉冲幅度分析器

单道脉冲幅度分析器

单道脉冲幅度分析器实验目的1. 掌握单道脉冲幅度分析器的工作原理。

2. 掌握单道调试方法。

3. 掌握单道甄别阈、道宽线性的测量方法。

基本原理单道脉冲幅度分析器是一种对信号幅度信息进行甄别的装置, 常用来选择一定幅度范围的信号。

单道通常按功能分为两类: 1. 积分给定单道下甄别阈值为U1,当输入信号脉冲幅度没有超过给定值U1时,单道就没有输出信号;而当输入脉冲信号幅度超过给定值U1时,这样就可以测量脉冲幅度超过阈值的输入脉冲数。

下甄别阈是可调的,将下甄别阈置于另一个数值,可以得到对应的单位时间的计数即计数率。

这样下甄别阈由小到大调节,依次测量收入脉冲信号大于阈值的计数率,把计数率随甄别阈的变化作图,便可得到脉冲幅度分布图(积分谱)。

2. 微分给定单道的下限电压U1称为下阈,上限电压U2称为上阈,U1U2之差称为道宽H ,即UK=U2‐U1。

只有当输入信号脉冲的幅度介于给定的电压范围U1和U2之内时,才输出脉冲信号。

这样就可测量道宽UK 范围内的计数率。

单道脉冲幅度分析器的基本方框图如下:输入信号经过衰减器后加到上、下甄别器。

用下甄别器输出脉冲后沿触发单稳态电路输出脉容与实验数据记录处理幅度分析器与NIM 机箱连接好,熟悉电路的组成。

理的各点波形如下: 1冲延迟,当上甄别器有输出时,利用低电平RS 触发器和反符合门完成反符合电路的功能。

实验内1)通过引出电源连接线将单道脉冲2)通过示波器测量单道脉冲幅度分析器各测试点波形,掌握单道脉冲幅度分析器的工作原。

得到. 输入脉冲信号Vi2.衰减器输出波形3.下甄别器输出4.反符合输出5.反符合输入26.输出波形3)测量积分非线性将单道置于“积分”位置,设定下甄别阈阈值为U1,调整输入信号使单道处于临界触发状态,此时测出输入信号幅度Us。

U1与Us应该满足线性关系。

如果某一部分不满足线性关系就会给幅度分析带来误差,可以用|U1‐Us|/U1这一比值来表示单道的积分非线性。

核电子学课件 PPT

核电子学课件 PPT
• 上、下甄别电路的阈电平通过参考电压运算器供给,结构如图。参考电压 运算器是由上、下运算放大器BG305D组成的加法器和减法器以及精密的参 考电压源构成。两个高稳定稳压管2DW7C提供稳定的参考电压并经过两路 十圈电位器分别提供阈(VT)和道宽(VW)的参考电压,再接到加法器和减 法器的输入端,在它的输出端即可分别获得上、下甄别器的阈电压。
一、脉冲幅度甄别器
• 如果改变阈电压VT,测量到相应的大于VT的脉冲数N(VT), 得到的就是积分谱。如果从阈电压VTn+1上的脉冲计数减去 阈电压VTn上的计数就可得到阈电压上间隔ΔV=VTn+1-VTn中的 计数ΔN。 ΔN和VT的关系就是脉冲幅度分布曲线。
脉冲幅度积分谱
脉冲幅度微分谱
一、脉冲幅度甄别器
一、脉冲幅度甄别器
• 1.2脉冲甄别器电路实例
甄别器电路类型很多,常用的甄别器电路有二极管甄别 器、射极耦合触发器(施密特电路)、交流射极耦合触发器 、集成电压比较器和隧道二极管甄别器。
只有在要求不高时才用二极管甄别器。隧道二极管具有 极高的速度,所以用来构成快甄别器。集成电压比较甄别 器具有电路简单、调整方便、稳定性好、灵敏度高、速度 快等特点。
核科学技术学院 核技术系
核电子学
第四章脉冲幅度分析
§1.脉冲幅度甄别器 §2.单道脉冲幅度分析器 §3.幅度—数字变换
基 本
§1.脉冲幅度甄别器 §2.单道脉冲幅度分析器
内 §3.幅度—数字变换

掌握:脉冲幅度甄别器的结构和工作原理,单道脉冲幅度 分析器的结构和工作原理、电路分析,线性放电法模数变 换器的工作原理,电路分析。 了解:逐次比较型模数变换器及闪电型模数变换器。 了解:模数变换的类型和工作原理,模数变换器的使用。

基于ARM微处理器的多道脉冲幅度分析系统设计

基于ARM微处理器的多道脉冲幅度分析系统设计
第3 0卷
21 00年
第 1 0期
1 0月
核 电子 学 与探测 技术
Nu la e to i s& De e t n Te h oo y c e rElc r n c tc i c n lg o
V l 3 NO. 0 o_ 0 1
Oct 2 1 . 00
基 于 AR 微 处 理 器 的 多 道 脉 冲 M 幅 度 分 析 系统 设 计
式跟 踪 的 1/ 2位 A M7 D — P 的微 控 63 R T MI C U S
制器 , 最大频率为 6 H , 0M z 内置 了宽范围的串 行通 信接 口( S 20D v e 两个 U R 、P、 U B . ei 、 c A T SI S P IC总 线接 口) 4 内 S A 和 5 2k S、 ,0k片 RM 1 B
的高 速 Fah存 储器 。 ls 本 设计 采 用 L C 18作 为 多 道 脉 冲 幅 度 P 24 分析 系 统 的 控 制 核 心 。基 于 A M T bI R 7 D l S内 .
作者简 介 : 海 (94)男 , 李 18一 , 研究 实 习员 , 主要从 事
核 电子学与数据采集方面 的研究 。
测后进人峰值保持 电路 , 脉冲峰值在其中经展 宽后送人 A D转换器 , 制 电路完 成对 A D / 控 /
1 1 3l
转换器读 人/ 转换 状态 的控制 , 最后 将转 换结果 送 人微控 制器 L C 18 由 L C 18对谱 数 据 P 24 , P 24
2 示, 所 当比较器 u l同 向端 的输 人 电压 高 于阈 值 电压 ( 向输 入端 的 电压 ) , 反 时 比较 器 u1输
出为高 电平 , 冲没 有 达 到 峰值 时 , 脉 比较 器 u 1 输 出为低 电平 。过 峰 后 , 比较 器 u l同 向输 入

脉冲幅度分析(最全版)PTT文档

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脉冲幅度分析
§1.脉冲幅度甄别器
工作原理
定时误差问题
一. 脉冲幅度甄别器的一般要求 理想的甄别器:幅度与阈电平比较,与输入脉冲的
幅度、上升时间、宽度等参数无关! 技术指标: (1)输入灵敏度 (2)甄别阈范围 (3)甄别阈稳定性 (4)甄别阈线性 (5)甄别阈涨落或阈模糊区 (6)输出脉冲的幅度、宽度 (7)甄别器速度
拉宽上甄别器输出
二. 实例 框图:图4.2.5
工作波形:图4.2.6
脉冲幅度甄别器
工作原理
单道脉冲幅度分析器(微分甄别器)
1. (5)甄别阈涨落或阈模糊区 §1. (2)甄别阈范围 脉冲幅度甄别器
工作原理
>VL,V H的情况〉 (3)甄别阈稳定性 §1. 技术指标: (1)输入灵敏度 单道脉冲幅度分析器(微分甄别器)
二.甄别器电路实例(略)
三. 脉冲幅度甄别器的使用——半计数法 测主脉冲幅度 半计数法
§2. 单道脉冲幅度分析器(微分甄别
器)
1.功能:
2.大体结构:
(6)输出脉冲的幅度、宽度 (7)甄别器速度
单道脉冲幅度分析器(微分甄别器) 1.
脉冲幅度甄别器 工作原理 幅度—数字变换 一. (6)输出脉冲的幅度、宽度
1. (5)甄别阈涨落或阈模糊区 §1. 幅度—数字变换 一. 技术指标: (1)输入灵敏度 实例
框图:图4. 实例
框图:图4. §3.
R=VLO+VM1
V OQV M 2
§3. 幅度—数字变换
一. 用于幅度分析的模数变换器及其基本性能 多道分析器与幅度—数字变换
道宽
mA H
道址码
感谢观看
Байду номын сангаас

第四章脉冲幅度甄别和分析

第四章脉冲幅度甄别和分析

符合电路
符合电路的分辨时间
定义符合重叠为符合单元能识别输入信号同时存在和产生一 个输出信号之前所需要的最小输入重叠,有时也定义为输入 信号的最小宽度,当输入信号的宽度小于此宽度时,符合单元 不能产生符合输出 定义双脉冲分辨时间为对于两个或更多个十分接近的输入信 号区分的能力,或者对于上述信号的响应能力,双脉冲分辨 时间同样要保留最多符合重数
符合电路
符合电路的分辨时间
在实际情况下,由于输到符合门的信号并非是理想矩形脉冲, 同时符合门和甄别成形电路的渡越时间也并不为零,因此对 理想情况下能符合的事例,实际上不可能100%给出符合输出, 即存在一个符合效率的问题 为了测定符合系统(包括探测器在内)的时间分辨能力,常 利用同一瞬间产生两个粒子的放射源、或用激发态寿命远小 于系统定时误差的放射源来测定系统的瞬时符合曲线
符合电路
符合电路的分辨时间
理想情况下,输入信号为矩形脉冲,不存在时间移动和晃动, 符合电路不存在过渡过程,时间间隔在±Tw之间都会产生符合 输出,则符合电路分辨时间为2Tw 实际中,除了信号形状、时间晃动、渡越时间等因素外,符 合电路输出后面必须跟着一个脉冲幅度甄别器以便把不是真 符合的信号甄别掉,这样真符合信号也会损失一部分,因此 符合电路的分辨时间将不是2Tw,而必须通过测量符合电路的
时间分析
时间间隔概率密度分布的测量
多道时间分析器进行时间分析,与用多道脉冲幅度分析器进 行分析类似,在一次测量中首先将各种时间间隔的脉冲进行 分类转化为数字编码,然后分别存入多道分析器的存储器对 应的道中,并对数字化信息进行统计和分析 多道时间分析器能大大缩短测量时间,并且道宽可以做得很 小,即时间分辨较好
符合电路
符合电路的分辨时间

实验四__单道脉冲幅度分析器

实验四__单道脉冲幅度分析器

实验四单道脉冲幅度分析器一、实验目的1、熟悉单道脉冲幅度分析器的工作原理2、掌握单道脉冲幅度分析器的甄别阈及道宽线的测量方法3、了解测量单道分析器分辨时间的方法。

二、实验仪器与装置:1、NIM机箱和电源一套2、BH1219型单道脉冲分析器一台3、TDS1210型示波器一台4、BH1220定标器插件一个5、FH—442型滑移精密幅度脉冲发生器一台6、MFS—70A型双脉冲信号发生器一台7、EDM-82B型数字万用表一个三、预习要求1、参考核电子学,掌握单道脉冲幅度分析器的工作原理。

1、对照FH—1008A单道脉冲分析器熟悉仪器结构。

四、电路原理单道脉冲幅度分析器要求只有输入脉冲幅度落入给定的电压(阈电平)范围(V U—V L)之内时,才输出逻辑脉冲。

而输入脉冲幅度小于V L或大于V U时皆无输出脉冲。

单道脉冲幅度分析器组成框图如图4-1,共由6部分组示。

电路原理图如图4-2。

其中电压比较器用LM710,响应速度快(40ns),放大倍数高(1000V/V)。

图4-1 单道脉冲幅度分析器原理框图(1) 输入衰减及双向输入由于比较器的最大输入电压范围为±5V ,而一般放大器的满量程输出电压为10V 。

为了达到满量程10V 的分析范围,在单道中引入了一个二比一衰减器,它由LM318型双端输入的差值单运算放大器构成。

正的输入信号由电阻R32、R33分压,LM318的3脚和2脚为Vi/3,6脚输出为(Vi/3)/10*15=Vi/2;负的输入信号经R34输入到LM318的反向端,LM318的3脚和2脚为虚地,电压为0,输出信号为-Vi/2。

(2) 基线恢复器作用是保证单道分析器能在高计数率输入信号下,不因基线偏移而产生明显的谱线移动。

它由T 3和T 4和T 1和T 2组成,T 3,T4是一个发射极公用一个电阻R 39的电流源,T 1,T 2组成互补晶体管的怀特射极输出器,具有很高的输入阻抗,很低的输出阻抗和良好的线性,整个电路构成很深的直流负反馈,因此静态工作点很稳定。

多道脉冲分析器原理与结构

多道脉冲分析器原理与结构

多道幅度分析器原理在γ能谱测量中,线性脉冲放大器输出的脉冲幅度正比于入射射线的能量。

分析脉冲的幅度就可以了解入射射线的能量,分析脉冲幅度的电路称为脉冲幅度分析器。

其中,只测量一个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为单道脉冲幅度分析器;可以同时测量多个幅度间隔内脉冲数的脉冲幅度分析器称为多道脉冲幅度分析器。

多道脉冲幅度分析器的原理框图,如图2.3所示。

它的原理是利用A/D转换将被测量的脉冲幅度范围平均分成2n个幅度间隔,从而把模拟脉冲信号转化成与其幅度对应的数字量,称之为“道址”。

在存储器空间里开辟一个数据区,在该数据区中有2n个计数器,每个计数器对应一个道址。

控制器每收到一个道址,控制器便将该道址对应的计数器加1,经过一段时间的累积,得到了输入脉冲幅度的分布数据,即谱线数据。

这里提到的幅度间隔的个数就是多道脉冲幅度分析器的道数,它由n值决定。

根据上述多道脉冲幅度分析器的原理,可以得出多道脉冲幅度分析器要做的具体工作一方面是把前向通道输出的模拟信号进行模一数转换,并将其转换结果进行处理、存储和显示。

一台完整的核地球物理仪器,常可分为两部分:核辐射探测器和嵌入式系统。

多道脉冲幅度分析器是嵌入式系统的核心部分。

多道脉冲幅度分析器一方面采集来自放大器的信号并进行模数转换,同时存储转换结果;另一方面将存储的转换结果进行数据分析,并直接显示谱线,或者通过计算机接口送给计算机进行数据处理和谱线显示。

图2.3 多道脉冲幅度分析器框图多道脉冲幅度分析器的原理结构框图如图2-2所示。

脉冲信号在通过甄别电路和控制电路时,甄别电路给出脉冲的过峰信息,并启动A/D转换。

A/D转换电路对脉冲信号峰值幅度进行模数转换,并将转换结果存储在片上Flash中,由微控制器进行相应的数据处理。

峰值检测电路峰值检测电路根据实际需求可分为两种类型:数字型和模拟型。

数字式峰值检测电路要以高速处理器为核心,结合高速ADC,在采样脉冲的控制下,对信号进行连续测量,得到原始测量数据,再通过一种算法,解算出脉冲峰值信息。

脉冲的参数

脉冲的参数

脉冲的参数
脉冲的参数是信号处理领域中的一个重要概念,它可以帮助我们更好地分析和处理各种信号。

在信号处理中,脉冲是指一种突发的、短暂的现象,它通常会引起其他信号的变化。

为了更好地研究和分析脉冲,我们需要了解其参数。

脉冲的参数主要包括两个方面:时间和幅度。

时间是脉冲的一个重要参数,它可以帮助我们确定脉冲发生的时间点。

幅度则是脉冲信号的强度,它可以告诉我们脉冲信号的大小。

在信号处理中,我们经常会遇到一些脉冲信号,比如音频信号中的拍子和乐音,或者图像信号中的边缘和轮廓。

这些脉冲信号对我们来说都是有一定意义的。

通过研究脉冲的参数,我们可以更好地分析和处理这些信号,为我们的研究和应用提供更多的帮助。

总之,脉冲的参数是信号处理领域中一个非常重要的概念。

了解脉冲的参数可以帮助我们更好地研究和分析信号,为我们的生活和工作中提供更多的便利。

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符合电路
符合电路的分辨时间
理想情况下,输入信号为矩形脉冲,不存在时间移动和晃动, 符合电路不存在过渡过程,时间间隔在±Tw之间都会产生符合 输出,则符合电路分辨时间为2Tw 实际中,除了信号形状、时间晃动、渡越时间等因素外,符 合电路输出后面必须跟着一个脉冲幅度甄别器以便把不是真 符合的信号甄别掉,这样真符合信号也会损失一部分,因此 符合电路的分辨时间将不是2Tw,而必须通过测量符合电路的
符合电路
符合实际上是一种事例选择,在物理上符合是指两个 物理事件在时间上相互重合,如辐射源的一个核事件
被两个探测器探测到
理想的符合是指两个事件在时间上完全重合,即两个 事件的时间差Δt=0,由于探测器输出信号都有一定的 时间宽度和一定的时间涨落,所以实际的符合是指事 件在一定的时间间隔内的重合
符合电路
符合电路的分辨时间
理想情况下,有:
1, t d t w WE t d 0, t d t w
实际情况下,由于输入信号有一定上升和下降时间,而符合 门有一定门槛电平,即对符合门输入而言,信号的有效宽度 变小了;由于符合门和后继甄别电路有一定渡越时间,当输 入信号重合时间太窄时,符合电路将不能响应;此外叠加在 信号、符合门的门槛电平和后继电路阈值偏置电路上的噪时间
在这些因素的影响下,瞬时符合曲线不仅宽度减小,而且形 状上也会偏离矩形 通过电子学瞬时符合曲线,可求出电子学分辨时间τE=FWHM
符合电路
符合电路的分辨时间
物理瞬时符合曲线:当使用瞬时符合放射源和探测器系统作 为输入时,可测量得到物理瞬时符合曲线
符合电路
符合电路的分辨时间
由真符合事件测得的物理瞬时符合曲线WP(td)应为输入到符合 电路的两路信号时间差的概率密度函数Pd(td)与电子学瞬时符 合函数WE(td)的卷积:WP(td)=Pd(td)*WE(td)
符合电路
符合电路的分辨时间
物理瞬时符合曲线图中的纵坐标为:W(td)=(np(td)+na)/np0,其 中np0为真符合事件输入计数率,na为偶然符合计数率,np(td) 为真符合事件计数率;图中的横坐标为:td/σ,其中σ为两路信 号输入到符合电路时间差涨落的方差;τE为电子学分辨时间 当τE>>σ时,物理瞬时符合曲线形状与电子学瞬时符合曲线相 似;当τE与σ值相近时,由于真符合计数的丢失,导致物理曲 线高度下降,形状变窄,平顶部分消失
符合电路
符合电路的分辨时间
在实际情况下,由于输到符合门的信号并非是理想矩形脉冲, 同时符合门和甄别成形电路的渡越时间也并不为零,因此对 理想情况下能符合的事例,实际上不可能100%给出符合输出, 即存在一个符合效率的问题 为了测定符合系统(包括探测器在内)的时间分辨能力,常 利用同一瞬间产生两个粒子的放射源、或用激发态寿命远小 于系统定时误差的放射源来测定系统的瞬时符合曲线
与门;对于一个负信号输入相当于一个或门;在反符
合时,相当于一个异或门
符合电路
符合电路的基本结构
二个输入信号经过定时成形电路后,分别以宽度为Tw1和Tw2的 标准信号加入符合门电路,只有当二个信号发生重叠时,符 合门才有信号输出
符合电路
符合电路的基本结构
设输入信号的到达时间分别为T1和T2,只有二个信号满足条件: -Tw1<T1-T2<Tw2时,符合门才有输出,其分辨时间τ为Tw1+Tw2, 取Tw1=Tw2=Tw,则τ=2Tw 符合电路分辨时间τ定义为:能产生符合输出的几个输入端脉 冲之间的最大时间间隔
符合电路
符合电路的分辨时间
定义符合重叠为符合单元能识别输入信号同时存在和产生一 个输出信号之前所需要的最小输入重叠,有时也定义为输入 信号的最小宽度,当输入信号的宽度小于此宽度时,符合单元 不能产生符合输出 定义双脉冲分辨时间为对于两个或更多个十分接近的输入信 号区分的能力,或者对于上述信号的响应能力,双脉冲分辨 时间同样要保留最多符合重数
符合曲线才能得到
符合电路
符合电路的分辨时间
符合曲线定义为输入信号的相对延迟时间与符合计数之间的 关系曲线,符合曲线的半高宽FWHM即为符合电路的分辨时 间 实际过程中,输入脉冲信号具有上升时间和下降时间,符合 电路本身也具有渡越过程,因此在两个输入信号符合时,符 合输出信号幅度会变小,若输出信号幅度小于甄别阈时则不 能被记录
符合电路
符合电路的分辨时间
电子学瞬时符合曲线:当使用一个信号源代替放射源和探测 器作为二重符合电路的输入时,测量得到的瞬时符合曲线仅 反映电路本身的特性,称为电子学瞬时符合曲线
符合电路
符合电路的分辨时间
信号源输出计数率为n0的信号Vi通过延迟线Td1和Td2后,分别 加入符合电路的两个输入端 两路信号的相对延迟量Td=Td1-Td2,若Td1固定、Td2可变,则可 通过改变Td2来调节Td 将符合电路输出信号送入到计数器,测得符合计数率nc 由此可以求得nc(Td)/ n0~Td的关系曲线,此曲线即为电子学瞬 时符合曲线
符合电路
符合电路的分辨时间
在实际测量中,除了真符合事例外,还有大量不属于同一核 事件互不相关的粒子进入二个探测器,它们有可能在分辨时 间之内随机地进入符合电路各输入端而产生输出,称这种符 合为偶然符合,显而易见偶然符合与二个电路的相对延迟时 间无关
符合电路
符合电路的分辨时间
设D1和D2分别有n1和n2的计数率信号输出,它们是相互独立无 关的。D1在每秒钟平均输出n1个信号,在其每个信号后Td到 Td+dTd间隔内,D2的信号出现的概率应为n2dTd,即二个探测 器均出现信号的概率为n1n2dTd,被符合电路记录的概率为 WE(Td),则偶然符合计数为:
符合电路
电子学上的符合是指脉冲信号的符合,即在一个给定 的时间间隔中,选定的两道或更多道上出现脉冲
具有符合功能的电路单元称为符合单元,其功能是:
当输入信号的时间重叠满足预先给定的符合条件时就 输出一个时间确定的信号
符合电路
符合单元一般可以由逻辑门构成,其的基本逻辑功能 相当于一个数字门电路,对于正信号输入相当于一个
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