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正文內(nèi)容

多道脈沖分析器原理與結(jié)構(gòu)-文庫吧資料

2025-06-22 02:05本頁面
  

【正文】 放大器的輸入噪聲應(yīng)盡可能的小。脈沖放大器的主要技術(shù)指標有: :應(yīng)按放大器的輸入脈沖幅度和所要求的輸出幅度來確定。 主放大器是放在前置放大電路和甄別電路之間,需要增益調(diào)節(jié)來補償核輻射探測器輸出脈沖幅度的變化。通常,要求在幅度峰的半寬度范圍內(nèi)應(yīng)有510道,對于采用NaI探測器的多道能譜儀,由于它的能量分辨率比較差,128道至256道就能滿足測量要求。多道脈沖幅度分析器將能夠分析的脈沖幅度范圍分成多個幅度間隔,幅度間隔的個數(shù)就是脈沖幅度分析器的道數(shù),幅度間隔的寬度就是脈沖幅度分析器道寬。多道脈沖幅度分析器由甄別電路、控制電路、采樣保持電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、ARM嵌入式系統(tǒng)組成,控制核心為嵌入式系統(tǒng)。本系統(tǒng)中為了進一步提高A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的精度,降低道寬的非線性誤差,在滿足系統(tǒng)要求的前提下,只利用了ADS77412位轉(zhuǎn)換結(jié)果的高10位,舍棄了其低2位轉(zhuǎn)換結(jié)果。STS狀態(tài)線申請微控制器中斷進行A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取。R//C端與控制電路相連,由控制電路控制A/D轉(zhuǎn)換的啟、停。具體接法是:ADS774的10V范圍輸入端懸空,20V范圍輸入端接地,脈沖輸入信號由BIPOFF雙極性補償調(diào)整端進入。在本系統(tǒng)的實際應(yīng)用中,我們利用ADS774獨特的輸入電阻網(wǎng)絡(luò),將其模擬量輸入范圍設(shè)置為單極性O(shè)到+5V范圍。模擬量輸入范圍的降低,對于整個便攜式系統(tǒng)降低功耗有著非常重要的意義。表5一2列出了幾種比較典型的ADC芯片對比參數(shù)。為此,我們采用了硬件上微控制器外接一塊ADC模塊軟件上,采用中斷方式編寫相應(yīng)的A/D中斷服務(wù)程序方案。雖然本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器LPC2142內(nèi)部集成了一個8路的10位ADC轉(zhuǎn)換器,但經(jīng)過多次試驗證明:利用其自身的ADC模塊進行A/D轉(zhuǎn)換后,微處理器不能進入相應(yīng)的A/D中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,即使利用查詢方式來讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果,其轉(zhuǎn)換精度和速度也達不到要求。A/D轉(zhuǎn)換電路作為多道脈沖幅度分析器的一個關(guān)鍵部件,其性能好壞直接影響著整個系統(tǒng)的能量分辨率和轉(zhuǎn)換精度等參數(shù)。對于多道脈沖幅度分析器而言,就是用于快速、準確地對輸入的核脈沖信號進行采樣編碼、將脈沖幅度值轉(zhuǎn)換成微處理器所能處理的數(shù)字量。脈沖信號通過開關(guān)二極管對電容充電,同時由CA3140放大器增強驅(qū)動能力,以便后續(xù)的A/D轉(zhuǎn)換器的準確采樣。峰值保持電路由CA3140放大器、開關(guān)二極管、低泄露保持電容等組成。峰值保持電路一般主放大器的輸出脈沖信號的峰頂寬度很窄,不滿足A/D轉(zhuǎn)換的時間要求。A/D轉(zhuǎn)換完畢后,微處理器控制中心產(chǎn)生中斷,進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取、處理和存儲工作,同時,將GATE門重新復(fù)位為O,使控制電路處于不工作狀態(tài)。脈沖信號到達多道脈沖幅度分析器后,由甄別電路進行甄別,過峰后將峰值通過的時間信息提供給控制電路。74HC74特性如表5一1所示。控制電路的主要功能是響應(yīng)脈沖檢測電路的上升沿輸出信號、響應(yīng)過峰檢測電路的上升沿輸出信號以及響應(yīng)微處理器的復(fù)位、置位信號,控制模擬開關(guān)MAX4O66,從而完成對A/D讀入/轉(zhuǎn)換狀態(tài)的控制。調(diào)節(jié)UIA的5端電壓,可以控制多道脈沖幅度分析器分析的最小脈沖幅度。比較器單元采用LM319,分別完成信號脈沖檢測和過峰檢測功能??刂齐娐繁仨毢驼鐒e電路的時序嚴格結(jié)合起來,才能完成信號峰值的檢測。甄別電路
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