【正文】 前沿定時(shí)特性分析（一）? 將輸入信號(hào)前沿近似看成線性上升，可用下述關(guān)系表示： 輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)間延遲可以表示為： 其中 ti為輸入信號(hào)從出現(xiàn)到上升為 VT所需時(shí)間， t?為渡越時(shí)間，假定在快甄別器情況下， t?很小 ，暫不加以考慮 。 閾電壓的產(chǎn)生程控設(shè)置的 DAC 提供。 過零甄別器起到在 雙極性信號(hào)的過零時(shí)刻 檢出信號(hào)的作用。 在小信號(hào)時(shí)（即輸入信號(hào)幅度略大于 VTP）不能觸發(fā) DT，因而最后不產(chǎn)生輸出。 ARC定時(shí)可同時(shí)解決幅度和上升時(shí)間游動(dòng)效應(yīng)。在兩路信號(hào)通道中，用可變延遲線引入它們之間時(shí)間上相對(duì)延遲，測(cè)定符合系統(tǒng)的輸出信號(hào)計(jì)數(shù)率和相對(duì)延遲量的關(guān)系曲線，此曲線就是瞬間符合曲線。這就是實(shí)際電子學(xué)瞬時(shí)符合曲線。 2. ?E取得較大時(shí)符合曲線出現(xiàn)平頂，其符合事件可被全部記錄下來。在時(shí)間符合作為基本條件之下用幅度選擇作為輔助措施來減小偶然符合。 返回符合電路實(shí)例?四路輸入信號(hào)先經(jīng) MC10E1651比較器甄別輸出，然后用MC10EL01D進(jìn)行 “與 ”或者 “或 ”邏輯，再通過單穩(wěn)態(tài)芯片MC10198調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，最后分別轉(zhuǎn)換成快 NIM和 TTL輸出 。計(jì)數(shù)器目前多采用 Gray碼 計(jì)數(shù)器。格雷碼僅改變一位，這樣與其它編碼同時(shí)改變兩位或多位的情況相比更為可靠，即可減少出錯(cuò)的可能性。? 該信息經(jīng)譯碼電路給出時(shí)間數(shù)據(jù)的最低的 3位數(shù)據(jù)，相當(dāng)于將 “粗”時(shí)間計(jì)數(shù)的時(shí)鐘周期細(xì)分了 8個(gè)等分，實(shí)現(xiàn)了 辨。另外，這種電路還具有易于集成，功耗小的優(yōu)點(diǎn)。? HIT發(fā)生的時(shí)刻的記錄是采用 “粗 ”計(jì)數(shù)和 “細(xì) ”時(shí)間測(cè)量相結(jié)合方法， “細(xì) ”時(shí)間測(cè)量采用 “延遲線 ”時(shí)間內(nèi)插和符合方法。很顯然，計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù) N正比于輸入的 Start和 Stop信號(hào)的時(shí)間差。 返回時(shí)間幅度變換器（ TAC）? TAC基本原理? TAC實(shí)例返回TAC基本原理– S C2和 A2構(gòu)成一個(gè)峰保持電路，在 stop信號(hào)到達(dá)時(shí)刻的幅度 Vt保持，進(jìn)行 AD變換。也可用來剔除某一類粒子的本底。? 二個(gè)時(shí)檢電路可用二個(gè)不同比值的恒比定時(shí)電路替代，同樣可以得到波形甄別的結(jié)果。調(diào)節(jié)延遲時(shí)間 td?(tzt0)使輸入到符合電路的信號(hào)重疊符合電路產(chǎn)生輸出（圖 b中 vi1的情況） 。 基于幅度 時(shí)間修正的時(shí)間間隔測(cè)量的原理圖前端電路的具體實(shí)現(xiàn)返回167。 電容器上保持住的電壓為Vc=I游標(biāo)尺（ Vernier）計(jì)時(shí)器? 兩個(gè)門控振蕩器產(chǎn)生頻率略微不同的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，其頻率分別為f1=1/T1和 f2=1/T2， T1T2， ?T=T1T2=T1/K ， CP1為 T1輸出，它的第一個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻為 TA1，第 i個(gè)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻為 TAi。返回基于時(shí)間放大技術(shù)的 TDC? Wilkinson型 TDC? 游標(biāo)尺（ Vernier）計(jì)時(shí)器返回Wilkinson型 TDC? Wilkinson型 TDC是上世紀(jì) 50年代提出的，其基本思想是基于所謂的時(shí)間放大（ Time Stretch）原理，人們也常稱其為雙斜率型 TDC。返回?zé)o源 RC延遲線? DLL電路的每個(gè)延遲單元輸出都同時(shí)送入各 Hit寄存器的相應(yīng) D輸入端，當(dāng)一個(gè)物理事例信號(hào)產(chǎn)生時(shí)， Hit信號(hào)經(jīng)一個(gè) RC延遲線，產(chǎn)生 M個(gè)不同相位延遲的信號(hào)將當(dāng)前 DLL的時(shí)鐘沿狀態(tài)記錄下來。缺點(diǎn)是門電路的延遲時(shí)間容易受到供電電壓波動(dòng)和溫度變化的影響而產(chǎn)生變化，需要經(jīng)常進(jìn)行刻度。? 時(shí)間內(nèi)插技術(shù)的基本思想是采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?“粗 ”計(jì)數(shù)使用的參考時(shí)鐘的周期細(xì)分為 M個(gè)等分，并利用其將被測(cè)時(shí)間間隔與 “粗 ”計(jì)數(shù)器記錄的時(shí)間 (nT0)之差記錄下來，等效于將時(shí)鐘信號(hào)的頻率提高了 M倍。? 采用自激時(shí)鐘振蕩器會(huì)造成 2 T0的誤差，采用它激時(shí)鐘振蕩器誤差可以減小到 1 T0，但是在一般情況下，振蕩器起振階段，頻率和幅度不穩(wěn)定，也會(huì)帶來誤差。 時(shí)間分析器的構(gòu)成? 時(shí)間分析器用來測(cè)量時(shí)間譜，即計(jì)數(shù)隨時(shí)間間隔分布曲線。 快 慢符合 探測(cè)器信號(hào)經(jīng)過時(shí)檢電路后進(jìn)入快符合電路，因而時(shí)間晃動(dòng)很小，可選取很小的分辨時(shí)間。 分辨時(shí)間 ?E的選擇要綜合加以考慮。? 偶然符合計(jì)數(shù)為 ：隨著 ?E增加， W(td)曲線高度平移地升高。 電子學(xué)瞬時(shí)符合曲線? 在理想條件下為 曲線 1? 如果考慮到：(1)輸入信號(hào)有一定上升和下降時(shí)間，而符合門有一定門檻電平，因而對(duì)符合門輸入來說，有效寬度變小了。3 . 符合電路 1 符合電路基本結(jié)構(gòu) 2 符合曲線 3 快 慢符合4 符合電路實(shí)例 返回符合電路基本結(jié)構(gòu)? 二個(gè)輸入信號(hào)分別經(jīng)過定時(shí)成形電路之后，使其輸出信號(hào)前沿晃動(dòng)很小，以寬度分別為 Tw1和 Tw2信號(hào)加入符合門電路，只有當(dāng)二個(gè)信號(hào)發(fā)生重疊時(shí)符合門才有信號(hào)輸出，此信號(hào)再經(jīng)過甄別成形之后輸出。 返回雙極性信號(hào)成形方法3. 輸入信號(hào) Vi直接連到比較器的同相輸入端，比較器的反相輸入端的信號(hào) Vc是 Vi的低通濾波輸出，它在時(shí)間上比輸入信號(hào)滯后。在這一時(shí)刻檢出信號(hào)可以達(dá)到恒比定時(shí)的目的。這一比值卻好就是觸發(fā)比 P: P=VT/Vi 如果能對(duì)每一個(gè)信號(hào)作到恒定的觸發(fā)比，就可以選擇合適的比值，使探測(cè)器的固有時(shí)間晃動(dòng)最小。 返回基本電路構(gòu)型? 高速運(yùn)算放大器（例如 THS320 OPA847等）構(gòu)成的施米特甄別器； ? 高速比較器（例如 AD96687）構(gòu)成的截止式放大器型甄別器； ? 雙閾甄別電路。 返回幅度時(shí)間游動(dòng)效應(yīng)? 不同幅度經(jīng)過時(shí)檢電路之后在輸出時(shí)間上產(chǎn)生差異 ，探測(cè)器輸出信號(hào)幅度的隨機(jī)變化造成了時(shí)間上晃動(dòng)，稱為 幅度時(shí)間游動(dòng)效應(yīng)。事件的產(chǎn)生到信號(hào)進(jìn)入時(shí)間信息分析電路之間，大體上如以下過程所示： 核事件產(chǎn)生粒子 → 探測(cè)器被擊中（ t0時(shí)刻） → 探測(cè)器信號(hào)輸出（ t1時(shí)刻出現(xiàn)信號(hào)） → 電子學(xué)電路信號(hào)處理（放大、成形等） → 時(shí)檢電路檢出信號(hào)送到時(shí)間信號(hào)分析電路或符合電路輸入端（ t0’時(shí)刻出現(xiàn)信號(hào)）。（也就是時(shí)間間隔閾值）。例如宇宙射線穿過探測(cè)器系統(tǒng) ， D1和 D2是先后被擊中， S1和 S2的時(shí)間間隔將會(huì)大于 5ns，不滿足此 “候選 ”條件，應(yīng)該被排斥掉 。1 概 述 167。1. 概 述1 時(shí)