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      應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器的制造方法

      文檔序號(hào):6235525閱讀:171來(lái)源:國(guó)知局
      應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器的制造方法
      【專利摘要】一種應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器,其特征是它的工作電路中,被測(cè)量的核脈沖信號(hào)經(jīng)放大器濾波成形后通過(guò)輸入電路分別輸出至上甄別電路、下甄別電路、峰位檢測(cè)電路,經(jīng)上、下甄別電路處理后的輸出信號(hào)分別輸入RS觸發(fā)器電路的S端、R端,經(jīng)下甄別電路、峰位檢測(cè)電路處理后的輸出信號(hào)分別輸入與門電路輸入端,RS觸發(fā)器電路輸出的反符合信號(hào)、與門電路輸出的符合信號(hào)分別輸入反符合成形電路,反符合成形電路輸出計(jì)數(shù)信號(hào)。不會(huì)引入任何人為的死時(shí)間,極大的減少了單道脈沖幅度分析器的系統(tǒng)死時(shí)間,提高了計(jì)數(shù)率,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可適用于常用核輻射探測(cè)器輸出信號(hào)測(cè)量。
      【專利說(shuō)明】應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域,特別是一種單道脈沖幅度分析器。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 核物理信號(hào)是一系列隨機(jī)的脈沖信號(hào),每個(gè)脈沖代表一個(gè)物理事件,如進(jìn)行射線 探測(cè)時(shí),每探測(cè)到一個(gè)射線就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)核脈沖,脈沖的寬度包含射線的時(shí)間信息,脈沖的 幅度包含射線的能量信息。脈沖幅度分析器對(duì)核脈沖信號(hào)進(jìn)行甄別,將核脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào),單道脈沖幅度分析器輸出的數(shù)字信號(hào)寬度相同,主要用于對(duì)核脈沖計(jì)數(shù)。為 提高單道脈沖幅度分析器的計(jì)數(shù)率,需要減少單道脈沖幅度分析器系統(tǒng)的死時(shí)間,特別是 減少人為因素導(dǎo)致的系統(tǒng)死時(shí)間。然而,現(xiàn)有各種單道脈沖幅度分析器都增加了展寬電路, 即下甄別電路輸出信號(hào)去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路,產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào),然后將下甄別電路輸出信 號(hào)與方波信號(hào)相加。這個(gè)方波信號(hào)的寬度就是人為因素增加的系統(tǒng)死時(shí)間,導(dǎo)致計(jì)數(shù)率較 低。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003] 本發(fā)明的目的是為了克服上述不足之處,而提供一種雙脈沖分辨時(shí)間短、系統(tǒng)死 時(shí)間少、計(jì)數(shù)率高的應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器。
      [0004] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析 器,其特征是它的工作電路由輸入電路、閾值電壓電路、上甄別電路、下甄別電路、RS觸發(fā)器 電路、峰位檢測(cè)電路、與門電路、反符合成形電路組成,其中峰位檢測(cè)電路由有源微分電路、 過(guò)零比較電路、單穩(wěn)態(tài)成形電路串接組成,閾值電壓電路分別為上甄別電路、下甄別電路提 供參考閾值電壓,被測(cè)量的核脈沖信號(hào)經(jīng)放大器濾波成形后通過(guò)輸入電路分別輸出至上甄 別電路、下甄別電路、峰位檢測(cè)電路,經(jīng)上甄別電路、下甄別電路處理后的輸出信號(hào)分別輸 入RS觸發(fā)器電路的S端、R端,經(jīng)下甄別電路、峰位檢測(cè)電路處理后的輸出信號(hào)分別輸入與 門電路輸入端,RS觸發(fā)器電路輸出的反符合信號(hào)、與門電路輸出的符合信號(hào)分別輸入反符 合成形電路,反符合成形電路輸出計(jì)數(shù)信號(hào)。
      [0005] 本發(fā)明由于采用以上設(shè)計(jì),無(wú)需對(duì)下甄別電路輸出信號(hào)進(jìn)行展寬,除去單道脈沖 幅度分析器元器件本身的建立時(shí)間引起的死時(shí)間外,不會(huì)引入任何人為的死時(shí)間,極大的 減少了單道脈沖幅度分析器的系統(tǒng)死時(shí)間,提高了計(jì)數(shù)率,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可適用于常用核 輻射探測(cè)器輸出信號(hào)測(cè)量。

      【專利附圖】

      【附圖說(shuō)明】
      [0006] 圖1為本發(fā)明工作電路方框圖; 圖2為工作電路電路圖; 圖3為工作電路工作時(shí)序分析圖。

      【具體實(shí)施方式】
      [0007] 現(xiàn)結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出詳細(xì)說(shuō)明。
      [0008] 如圖1所示,本單道脈沖幅度分析器的工作電路由輸入電路1、閾值電壓電路2、上 甄別電路3、下甄別電路4、RS觸發(fā)器電路5、峰位檢測(cè)電路、與門電路9、反符合成形電路10 組成,其中峰位檢測(cè)電路由有源微分電路6、過(guò)零比較電路7、單穩(wěn)態(tài)成形電路8串接組成。 閾值電壓電路2分別為上甄別電路3、下甄別電路4提供參考閾值電壓V ±W、VTW,核輻射探 測(cè)器輸出的隨機(jī)脈沖信號(hào)Vi經(jīng)放大器濾波成形后輸出最大幅度小于10V的脈沖信號(hào)通過(guò) 輸入電路1分別輸出至上甄別電路3、下甄別電路4、峰位檢測(cè)電路,其中,上甄別電路3、下 甄別電路4根據(jù)參考閾值電壓進(jìn)行比較,當(dāng)輸入信號(hào)脈沖幅度大于參考閾值電壓時(shí),上甄 另IJ電路3輸出負(fù)脈沖ν"、下甄別電路4輸出正脈沖',否則,不輸出脈沖,而峰位檢測(cè)電路只 要有輸入脈沖,便產(chǎn)生一個(gè)峰位檢測(cè)信號(hào)V F。經(jīng)過(guò)上甄別電路3和下甄別電路4處理的輸 出信號(hào)\、八分別輸入RS觸發(fā)器電路5的S端、R端,經(jīng)下甄別電路4、峰位檢測(cè)電路處理 后的輸出信號(hào)'、V F分別輸入與門電路9輸入端,RS觸發(fā)器電路5輸出的反符合信號(hào) $、與門電路9輸出的符合信號(hào)分別輸入反符合成形電路10,經(jīng)反符合判斷后輸出一個(gè) 計(jì)數(shù)脈沖。
      [0009] 如圖2所示,輸入電路1由3DG4、3CG14高頻小功率三極管ΤΙ、Τ2組成復(fù)合管射 極跟隨器。閾值電壓電路2直接由IN4736 5V穩(wěn)壓二極管D1、D2給出,通過(guò)100K電位器 W1、W2分別調(diào)節(jié)上甄別器、下甄別器閾值參考電壓,簡(jiǎn)單實(shí)用。上甄別電路3由LM710高速 電壓比較器U1組成,為防止反復(fù)觸發(fā),輔以外圍電容、電阻組成遲滯電壓比較器,當(dāng)輸入信 號(hào)\脈沖幅度大于參考閾值電壓時(shí),輸出負(fù)脈沖V u,上甄別電路3滯后電壓為89mV。下甄 別電路4由LM710高速電壓比較器U2和SN74LS00非門U3A組成,為防止反復(fù)觸發(fā),輔以外 圍電容、電阻組成遲滯電壓比較器,下甄別電路4滯后電壓為89mV,當(dāng)輸入信號(hào)\脈沖幅度 大于參考閾值電壓時(shí),輸出正脈沖八。RS觸發(fā)器電路5由SN74LS279 RS觸發(fā)器芯片U4構(gòu) 成,上甄別電路3輸出端與RS觸發(fā)器電路5的S輸入端相連接,下甄別電路4輸出端與RS 觸發(fā)器電路5的R輸入端相連接,RS觸發(fā)器電路5輸出端輸出一個(gè)反符合信號(hào)。峰 位檢測(cè)電路由有源微分電路6、過(guò)零比較電路7、單穩(wěn)態(tài)成形電路8組成,單穩(wěn)態(tài)成形電路8 輸出信號(hào)V F作為峰位檢測(cè)電路的輸出信號(hào),其中有源微分電路6由LM318運(yùn)算放大器芯片 U5輔以電阻、電容組成,過(guò)零比較電路7由LM710高速電壓比較器芯片U6輔以電阻、電容組 成遲滯電壓比較器,滯后電壓值為89mV,單穩(wěn)態(tài)成形電路8由SN74121單穩(wěn)態(tài)芯片U7輔以 外圍電容組成,采用下降沿觸發(fā)、內(nèi)部定時(shí)的接法,輸出脈沖寬度為120ns。與門電路9由 SN74LS00非門U3B、U3C代替,第一輸入端與峰位檢測(cè)電路輸出端相連接、第二輸入端與下 聖瓦別電路4輸出端相連接、輸出端輸出一個(gè)符合信號(hào)。反符合成形電路10由74LS122 單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器U8、SN74LS00非門U3D構(gòu)成,RS觸發(fā)器電路5的輸出端、與門電路9的 輸出端分別與反符合成形電路10的反符合輸入端、符合輸入端相連接,進(jìn)行反符合判斷, 同時(shí)可以調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度,輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。
      [0010] 如圖3所示,應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器工作可以分為三種情 況:Vi〈V下閾、V下閾〈Vi〈V上閾和Vi〉V上閾。
      [0011] 當(dāng)^^時(shí),即輸入信號(hào)Vi幅度小于下甄別電路4的參考閾值電壓VTW時(shí),上甄 別電路3、下甄別電路4均無(wú)輸出,但是峰位檢測(cè)電路有信號(hào)輸出,此時(shí)單道反符合成形電 路10無(wú)有效輸出。
      [0012] 當(dāng)¥^〈^±"時(shí),即輸入信號(hào)¥1幅度高于下甄別電路4的參考閾值電壓¥^而 低于上甄別電路3的參考閾值電壓V ±w時(shí),上甄別電路3無(wú)輸出,其輸出端保持高電平,即 RS觸發(fā)器電路5的S輸入端保持高電平、R輸入端連接下甄別電路4輸出端,則RS觸發(fā)器 電路5輸出端始終保持低電平。下甄別電路4輸出一個(gè)正脈沖\,其與峰位檢測(cè)電路輸出 信號(hào)相與產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號(hào),此時(shí)反符合成形電路10輸出一個(gè)有效正脈沖V。。
      [0013] 當(dāng)時(shí),即輸入信號(hào)Vi幅度高于上甄別電路3的參考閾值電壓時(shí),上甄 另IJ電路3輸出負(fù)脈沖ν",下甄別電路4輸出正脈沖Μ衣?lián)S觸發(fā)器電路5的觸發(fā)規(guī)則,八 與ν"產(chǎn)生反符合信號(hào),可保證將完全包裹,此時(shí)反符合成形電路10沒(méi)有有 效輸出。
      【權(quán)利要求】
      1. 一種應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器,其特征是它的工作電路由輸入 電路(1)、閾值電壓電路(2)、上甄別電路(3)、下甄別電路(4)、RS觸發(fā)器電路(5)、峰位檢 測(cè)電路、與門電路(9 )、反符合成形電路(10 )組成,其中峰位檢測(cè)電路由有源微分電路(6 )、 過(guò)零比較電路(7)、單穩(wěn)態(tài)成形電路(8)串接組成,閾值電壓電路(2)分別為上甄別電路 (3) 、下甄別電路(4)提供參考閾值電壓,被測(cè)量的核脈沖信號(hào)經(jīng)放大器濾波成形后通過(guò)輸 入電路(1)分別輸出至上甄別電路(3 )、下甄別電路(4 )、峰位檢測(cè)電路,經(jīng)上甄別電路(3 )、 下甄別電路(4)處理后的輸出信號(hào)分別輸入RS觸發(fā)器電路(5)的S端、R端,經(jīng)下甄別電路 (4) 、峰位檢測(cè)電路處理后的輸出信號(hào)分別輸入與門電路(9)輸入端,RS觸發(fā)器電路(5)輸 出的反符合信號(hào)、與門電路(9)輸出的符合信號(hào)分別輸入反符合成形電路(10),反符合成 形電路(10)輸出計(jì)數(shù)信號(hào)。
      2. 如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用峰位檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器,其特征是所述 的有源微分電路(6)由LM318運(yùn)算放大器芯片U5輔以電阻、電容組成,過(guò)零比較電路(7)由 LM710高速電壓比較器芯片U6輔以電阻、電容組成遲滯電壓比較器,單穩(wěn)態(tài)成形電路(8 )由 SN74121單穩(wěn)態(tài)芯片U7輔以外圍電容組成。
      【文檔編號(hào)】G01T1/36GK104155678SQ201410361724
      【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
      【發(fā)明者】趙修良, 雷龍, 程曉龍, 周劍良, 趙艷輝, 劉麗艷, 周超, 賀三軍, 黃順, 吳榮燕, 曹舟, 金曉峰, 李海濤, 賀超 申請(qǐng)人:南華大學(xué)
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