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Vi
2．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2
6.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。

测量结果如下：
U1/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Us/V 0.48 0.96 1.42 1.92 2.4 2.88 3.36 3.84
|U1‐Us|/U1 0.04 0.04 0.053 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
将以上数据作图，得到如下直线。

00.511.522.533.544.50
1
2
3
4
5
U s /v
U1/v
4）测量微分非线性
将单道置于“微分”位置，上甄别阈阈值为U2，下甄别阈阈值为U1，道宽为Uk ，调整输入脉冲信号幅度使单道处于上道临界触发状态，记录输入脉冲幅度Us1。

调整输入脉冲信号幅度使单道处于下道临界触发状态，记录输入脉冲幅度Us2。

ΔUs 与Uk 必须满足线性关系，否则就会给幅度分析带来误差。

可以用|Uk ‐ΔUs|/Uk 的比值来表示单道的微分非线性。

测量结果如下：
Uk/v 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 Us1/v 3.92 3.92 3.92 3.92 3.92 3.92 3.92 3.92 Us2/v 4.24
4.64
4.96
5.44
5.76
6.16
6.56
6.96
ΔUs/v
0.32
0.72 1.04 1.52 1.84 2.24 2.64 3.04 |Uk ‐ΔUs|/Uk 0.2 0.1 0.13 0.05 0.08 0.067 0.057 0.05
将以上数据作图：
00.511.522.533.50
0.5
1
1.52
2.5
3
3.5
ΔU s /v
Uk/v
思考题
1、 如何测量单道脉冲幅度分析器的分辨时间？
答：从脉冲产生器输入一定频率的脉冲信号给单道，调节甄别阈的大小，是单道处于临界触发状态，记录甄别阈的大小。

改变频率，记录对应的甄别阈，将这组数据作图，得到甄别阈随脉冲频率变化的关系图，图上可以求出阈值多大范围内漂移时单道的计数率最大，计数率最大的情况下在示波器上读出两个脉冲之间的时间间隔就是单道的分辨时间。

2、 试说明输入衰减器、RS 触发器、单稳态1、单稳态2、反符合电路在单道脉冲幅度分析
器的中的主要作用。

答：衰减器可以扩大单道的输入脉冲幅度范围。

RS 触发器起控制输出脉冲的作用。

单稳态1用来成形延迟后下甄别器输出信号。

单稳态2是进一步增宽单稳态1的信号。

反符合电路是为了保证只有下甄别器有脉冲输出而上甄别器无脉冲输出的情况下，反符合电路才有脉冲输出。