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應(yīng)用峰位檢測方法實(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，被測量的核脈沖信號經(jīng)放大器濾波成形后通過輸入電路分別輸出至上甄別電路、下甄別電路、峰位檢測電路，經(jīng)上、下甄別電路處理后的輸出信號分別輸入RS觸發(fā)器電路的S端、R端，經(jīng)下甄別電路、峰位檢測電路處理后的輸出信號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、與門電路輸出的符合信號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。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)簡單，可適用于常用核輻射探測器輸出信號測量。
【專利說明】應(yīng)用峰位檢測方法實(shí)現(xiàn)的單道脈沖幅度分析器

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

【背景技術(shù)】
[0002] 核物理信號是一系列隨機(jī)的脈沖信號，每個(gè)脈沖代表一個(gè)物理事件，如進(jìn)行射線 探測時(shí)，每探測到一個(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。脈沖幅度分析器對核脈沖信號進(jìn)行甄別，將核脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)?標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號，單道脈沖幅度分析器輸出的數(shù)字信號寬度相同，主要用于對核脈沖計(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去觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，產(chǎn)生一個(gè)方波信號，然后將下甄別電路輸出信 號與方波信號相加。這個(gè)方波信號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、峰位檢測電路、與門電路、反符合成形電路組成，其中峰位檢測電路由有源微分電路、 過零比較電路、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，被測量的核脈沖信號經(jīng)放大器濾波成形后通過輸入電路分別輸出至上甄 別電路、下甄別電路、峰位檢測電路，經(jīng)上甄別電路、下甄別電路處理后的輸出信號分別輸 入RS觸發(fā)器電路的S端、R端，經(jīng)下甄別電路、峰位檢測電路處理后的輸出信號分別輸入與 門電路輸入端，RS觸發(fā)器電路輸出的反符合信號、與門電路輸出的符合信號分別輸入反符 合成形電路，反符合成形電路輸出計(jì)數(shù)信號。
[0005] 本發(fā)明由于采用以上設(shè)計(jì)，無需對下甄別電路輸出信號進(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)簡單，可適用于常用核 輻射探測器輸出信號測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[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)施例對本發(fā)明作出詳細(xì)說明。
[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、峰位檢測電路、與門電路9、反符合成形電路10 組成，其中峰位檢測電路由有源微分電路6、過零比較電路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 測器輸出的隨機(jī)脈沖信號Vi經(jīng)放大器濾波成形后輸出最大幅度小于10V的脈沖信號通過 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，而峰位檢測電路只 要有輸入脈沖，便產(chǎn)生一個(gè)峰位檢測信號V F。經(jīng)過上甄別電路3和下甄別電路4處理的輸 出信號\、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、峰位檢測電路處理 后的輸出信號'、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 $、與門電路9輸出的符合信號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\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\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。峰 位檢測電路由有源微分電路6、過零比較電路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V F作為峰位檢測電路的輸出信號，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。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均無輸出，但是峰位檢測電路有信號輸出，此時(shí)單道反符合成形電 路10無有效輸出。
[0012] 當(dāng)￥^〈^±"時(shí)，即輸入信號￥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\，其與峰位檢測電路輸出 信號相與產(chǎn)生一個(gè)正脈沖信號，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，可保證將完全包裹，此時(shí)反符合成形電路10沒有有 效輸出。
【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用峰位檢測方法實(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 測電路、與門電路（9 )、反符合成形電路（10 )組成，其中峰位檢測電路由有源微分電路（6 )、 過零比較電路（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，被測量的核脈沖信號經(jīng)放大器濾波成形后通過輸 入電路（1)分別輸出至上甄別電路（3 )、下甄別電路（4 )、峰位檢測電路，經(jīng)上甄別電路（3 )、 下甄別電路（4)處理后的輸出信號分別輸入RS觸發(fā)器電路（5)的S端、R端，經(jīng)下甄別電路 (4) 、峰位檢測電路處理后的輸出信號分別輸入與門電路（9)輸入端，RS觸發(fā)器電路（5)輸 出的反符合信號、與門電路（9)輸出的符合信號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。
2. 如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用峰位檢測方法實(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】G01T1/36GK104155678SQ201410361724
【公開日】2014年11月19日 申請日期: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 申請人:南華大學(xué)