【正文】 o ui 2. 過零電壓比較器 : （ UR =0時） + + ? uo ui uo ui 0 +UOM UOM SNST, LANZHOU UNIVERSITY 12 + + ? uo ui t ui 例： 利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲ā？蛇m應(yīng)高計數(shù)率工作 。 ?(3)甄別閾閾值穩(wěn)定性 : 長時間 (8h)內(nèi) 。 ?高的觸發(fā)靈敏度 。 脈沖信號信號② ④的幅度高于VT，二者均在電路設(shè)定的電平之上 ,則甄別器在輸出端產(chǎn)生幅度為 Eo，寬度為 T的信號輸出。 用途 : ?剔除噪聲的干擾； ?進行幅度選擇； ?脈沖幅度精密測量； ?能譜測量（單道分析器）； ?定時（前沿定時）。 1 脈沖幅度甄別器 167。 2 單道脈沖幅度分析器 167。 一、概述 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 3 VT Vi(t) Vo(t) t t Vi(t) Vo(t) 脈沖幅度甄別器 D 0 0 圖 41 脈沖幅度甄別器工作原理 (a) (b) (c) ① ② ③ ④ 圖 41(a) 為甄別器符號表示， Vi為輸入信號； Vo為輸出信號。 VT為甄別器的甄別閾。 ?甄別閾足夠穩(wěn)定 。 ?(4)甄別閾閾值線性 : 1%~%。 ?(7)輸出信號的幅度和寬度恒定 : 與輸入信號等因素?zé)o關(guān)，適合后續(xù)測量設(shè)備如定標(biāo)器，計數(shù)率計的需要。 uo t +Uom Uom SNST, LANZHOU UNIVERSITY 13 + + ?ui uo ui 0 +UZ UZ 電路改進： 用穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。 3. 容易引入干擾。稱 (UH UL)為 回差 。 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 17 t ui Uom Uom t ui UH UL 例： 下行遲滯比較器的輸入為正弦波時，畫出輸出的波形。 0211212 ???? omi URRRuRRR二、上行遲滯比較器 ?－ + + uo R R2 R1 ui Homi UURRu ??21Lomi UURRu ???21當(dāng) u+ u =0 時 , uo= +UOM 當(dāng) u+ u =0時 , uo= UOM 1. 沒加參考電壓的上行遲滯比較器 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 24 uo ui 0 Uom Uom 傳輸特性曲線 UH UL ?－ + + uo R R2 R1 ui omH URRU21?omL URRU21??上下門限電壓： SNST, LANZHOU UNIVERSITY 25 ?－ + + uo R R2 R1 ui UR 上下門限電壓： 當(dāng) uo= +UOM時： 當(dāng) uo= UOM時： Romi UURRRuRRR ???? 211212Romi UURRRuRRR ???? 211212RomH URRRURRU22121 ???RomL URRRURRU22121 ????2. 加上參考電壓后的上行遲滯比較器 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 26 傳輸特性： UH UL uo ui 0 Uom Uom ?－ + + uo R R2 R1 ui UR ?－ + + uo R R2 R1 ui uo ui 0 Uom Uom UH UL 對照 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 27 遲滯比較器電路改進： 為了穩(wěn)定輸出電壓，可以在輸出端加上雙向穩(wěn)壓管。 ?2DW7提供 7V穩(wěn)定電壓。 ?隧道效應(yīng)是 1958年日本 江崎玲於奈 在研究重?fù)诫s鍺 PN結(jié)時發(fā)現(xiàn)的，故隧道二極管又稱江崎二極管。 隧道二極管 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 32 隧道二極管的主要特點是它的正向電流－電壓特性具有負(fù)阻 (見圖 )。由于功耗小，所以適用于衛(wèi)星微波設(shè)備。外加偏壓可使條件（ 3）滿足。 甄別閾 ： 30mV~600mV。 2 單道脈沖幅度甄別器 TLTHW VVV ??道寬：? ?TLTHC VVV ?? 21道中心：道寬 VW SNST, LANZHOU UNIVERSITY 42 BABAY ?????符合端 A 反符合端 B 輸出端 Y 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 反符合電路邏輯真值表 反符合電路邏輯關(guān)系式 : VU=VL+VW VL 反符合電路 反符合 輸入端 符合 輸入端 上甄別器 下甄別器 Vi（ t） Vo（ t） 反符合電路邏輯 amp。 由上分析可見，只有當(dāng)輸入幅度落在 VTL和 VTH之間的信號輸入才產(chǎn)生輸出信號。 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 46 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 48 ?當(dāng) VUviVL時，上甄別器無輸出，為高電平“ 1”；下甄別器有輸出正脈沖。用分別調(diào)節(jié)上、下甄別器的閾值方法不僅不方便，而且很容易使道寬不均勻，造成幅度譜畸變。我們把這種分布圖稱為直方圖，從分布關(guān)系中可以得到脈沖幅度譜 。輸出線有 L條，每條線有 2個狀態(tài)，用 Ai表第 i條線狀態(tài)，它或為 1態(tài)或為 0態(tài)。 E0+mVH稱為第 m道的 下邊界 （下閾），因此 E0就是第0道的量化電平。 ?圖中 ADC把脈沖幅度分為 8類，數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中有相應(yīng) 8個存儲單元，分別與 ADC輸出的值相對應(yīng)，從 0號單元到 7號單元。 ?系統(tǒng)可以用專用硬件組成，也可以用計算機來完成其功能。 道寬 : m a x0m a xmEUV iH??HiVEUm 0??1. 道數(shù) M和 量化電平數(shù) mmax： m與 Ui應(yīng)為線性關(guān)系。不計誤差項 δ 其中 Uimax為 ADC允許變換的最大幅度，一般在 10伏量級。 為 ΔUi中最大值； Umax為輸入最大幅度（即分析范圍）。 %100m a xm a x ???iiUUI N LmaxiU?積分非線性定義為： SNST, LANZHOU UNIVERSITY 65 微分非線性 是反映各道道寬均勻性的一個參量。右圖為道寬 VKi~m曲線。對一個多道脈沖幅度分析器，一般要求微分非線性為 1%量級。 scwd tttt ???dd tT ?N/1??： 道寬 VH和零道閾 E0的穩(wěn)定性會影響 Vi~m關(guān)系的穩(wěn)定性。 因為 統(tǒng)計相對誤差 : SNST, LANZHOU UNIVERSITY 67 三、 線性放電型模數(shù)變換器 ADC 特點： ?早期采用分立元件構(gòu)成； ?電路簡單； ?道寬一致性好。它完成了輸出信號寬度與輸入信號幅度的線性變換。其工作過程如下： 輸入信號觸發(fā)控制電路使電流開關(guān) S從初態(tài)時 2位置轉(zhuǎn)到 1位置，斷開恒流源與充電電容 CH之間連接；同時輸入信號通過峰展寬器對 CH充電，當(dāng)充到信號的峰值時，展寬器的輸出端給時間檢出電路一個信號，由時間檢出電路經(jīng)過一定時間延遲后，經(jīng)控制電路開啟 S，使其打在 2位置，將 CH與恒流源接通，CH上電荷通過恒流源線性放電，同時控制器輸出信號觸發(fā)時間檢出電路，產(chǎn)生寬度脈沖VT（圖中④），打開時鐘門，使時鐘信號輸出。 (1)占用封鎖 。 (3)與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)之間聯(lián)系 無論用硬件組成的還是計算機的數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)， ADC必須有一些控制信號與它們聯(lián)系，通常包括：數(shù)據(jù)傳送命令（存儲令）、數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)發(fā)回的取數(shù)據(jù)命令（取地址），數(shù)據(jù)采集完成后發(fā)回的回答信號用來解除占用封鎖等。 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 72 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 73 右圖為一個實際的線性放電型 ADC簡化原理圖。控制器還設(shè)有符合（反符合）對信號作時間上和邏輯條件上選擇。 在滿足上述條件后，控制器隨后給出啟動變換信號⑤，使觸發(fā)器 T1置 1，產(chǎn)生線性放電信號⑥，將恒流源開關(guān)接通，使 CH線性放電，在放電期間，線性門早已關(guān)閉，無信號進入，展寬器的輸入電位為零。地址脈沖⑧（即經(jīng)過時鐘門輸出信號）進入地址寄存器后轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后輸出到數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)中去。道數(shù)越多， tc越大，死時間越長。 MLd TtTT ????MoLd TmTTT ???SNST, LANZHOU UNIVERSITY 78 道數(shù)選擇與道寬調(diào)節(jié) 四、參數(shù)調(diào)節(jié)與輔助電路 輸入電路及工作方式選擇 輸入方式： ?交流耦合； ?直流耦合； ?基線恢復(fù)。 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 80 NaI(TI)探測器 ?RDE=8%，對 137Cs， 662keV， FWHM為 52keV，能量范圍1~2MeV。 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 87 滑尺測量原理 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 88 滑尺道寬均勻器原理 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 89 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 90 模數(shù)變換器的輸入輸出功能 ?數(shù)字信號輸出； ?死時間信號輸出； ?死時間信號輸入； ?堆積拒絕器輸入信號； ?穩(wěn)定器信號輸出； ?單道分析器輸出； ?模數(shù)變換器對輸入模擬信號的要求； SNST, LANZHOU UNIVERSITY 91 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 92 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 93 SNST, LANZHOU UNIVERSITY 94 比較型是常用的一種快變換 ADC, 盡管它的微分非線性不好，但具有很快的變換速度。這樣花的時間雖然比一次比較法 ADC要長，但比線性放電型 ADC要小得多了。分別有十二把大小不同的“尺子”，最長的為 211VH，次長為 210VH，以此類推，最短的則為VH。待測對象為 Ui，則 HHiiii VVAU ?? ??2110因此， Ai的狀態(tài)就反應(yīng)了 Ui的大小，其誤差小于 VH。圖 (b)中放大器 A具有很大增益，故閉環(huán)負(fù)反饋之后輸入阻抗極小，輸入端呈虛地點。數(shù)碼寄存器 CS0到 CS11的初始狀態(tài)為 0，此時