應用峰位檢測方法實現的單道脈沖幅度分析器的制造方法
【專利摘要】一種應用峰位檢測方法實現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，經上、下甄別電路處理后的輸出信號分別輸入RS觸發器電路的S端、R端，經下甄別電路、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數信號。不會引入任何人為的死時間，極大的減少了單道脈沖幅度分析器的系統死時間，提高了計數率，電路結構簡單，可適用于常用核輻射探測器輸出信號測量。
【專利說明】應用峰位檢測方法實現的單道脈沖幅度分析器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及信號檢測領域，特別是一種單道脈沖幅度分析器。
【背景技術】
[0002] 核物理信號是一系列隨機的脈沖信號，每個脈沖代表一個物理事件，如進行射線 探測時，每探測到一個射線就會產生一個核脈沖，脈沖的寬度包含射線的時間信息，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行甄別，將核脈沖信號轉變為 標準數字信號，單道脈沖幅度分析器輸出的數字信號寬度相同，主要用于對核脈沖計數。為 提高單道脈沖幅度分析器的計數率，需要減少單道脈沖幅度分析器系統的死時間，特別是 減少人為因素導致的系統死時間。然而，現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單穩態電路，產生一個方波信號，然后將下甄別電路輸出信 號與方波信號相加。這個方波信號的寬度就是人為因素增加的系統死時間，導致計數率較 低。
【發明內容】
[0003] 本發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間短、系統死 時間少、計數率高的應用峰位檢測方法實現的單道脈沖幅度分析器。
[0004] 本發明的目的是這樣實現的：一種應用峰位檢測方法實現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、單穩態成形電路串接組成，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觸發器電路的S端、R端，經下甄別電路、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數信號。
[0005] 本發明由于采用以上設計，無需對下甄別電路輸出信號進行展寬，除去單道脈沖 幅度分析器元器件本身的建立時間引起的死時間外，不會引入任何人為的死時間，極大的 減少了單道脈沖幅度分析器的系統死時間，提高了計數率，電路結構簡單，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為工作電路工作時序分析圖。
【具體實施方式】
[0007] 現結合附圖所示實施例對本發明作出詳細說明。
[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、單穩態成形電路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 測器輸出的隨機脈沖信號Vi經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根據參考閾值電壓進行比較，當輸入信號脈沖幅度大于參考閾值電壓時，上甄 另IJ電路3輸出負脈沖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，便產生一個峰位檢測信號V F。經過上甄別電路3和下甄別電路4處理的輸 出信號\、八分別輸入RS觸發器電路5的S端、R端，經下甄別電路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,經反符合判斷后輸出一個 計數脈沖。
[0009] 如圖2所示，輸入電路1由3DG4、3CG14高頻小功率三極管ΤΙ、Τ2組成復合管射 極跟隨器。閾值電壓電路2直接由IN4736 5V穩壓二極管D1、D2給出，通過100K電位器 W1、W2分別調節上甄別器、下甄別器閾值參考電壓，簡單實用。上甄別電路3由LM710高速 電壓比較器U1組成，為防止反復觸發，輔以外圍電容、電阻組成遲滯電壓比較器，當輸入信 號\脈沖幅度大于參考閾值電壓時，輸出負脈沖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，為防止反復觸發，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，當輸入信號\脈沖幅度 大于參考閾值電壓時，輸出正脈沖八。RS觸發器電路5由SN74LS279 RS觸發器芯片U4構 成，上甄別電路3輸出端與RS觸發器電路5的S輸入端相連接，下甄別電路4輸出端與RS 觸發器電路5的R輸入端相連接，RS觸發器電路5輸出端輸出一個反符合信號。峰 位檢測電路由有源微分電路6、過零比較電路7、單穩態成形電路8組成，單穩態成形電路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，單穩態成形電路8由SN74121單穩態芯片U7輔以 外圍電容組成，采用下降沿觸發、內部定時的接法，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、輸出端輸出一個符合信號。反符合成形電路10由74LS122 單穩態多諧振蕩器U8、SN74LS00非門U3D構成，RS觸發器電路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，進行反符合判斷， 同時可以調節輸出脈沖寬度，輸出一個計數脈沖。
[0010] 如圖3所示，應用峰位檢測方法實現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^^時，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，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，此時單道反符合成形電 路10無有效輸出。
[0012] 當￥^〈^±"時，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，上甄別電路3無輸出，其輸出端保持高電平，即 RS觸發器電路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觸發器 電路5輸出端始終保持低電平。下甄別電路4輸出一個正脈沖\，其與峰位檢測電路輸出 信號相與產生一個正脈沖信號，此時反符合成形電路10輸出一個有效正脈沖V。。
[0013] 當時，即輸入信號Vi幅度高于上甄別電路3的參考閾值電壓時，上甄 另IJ電路3輸出負脈沖ν"，下甄別電路4輸出正脈沖Μ衣據RS觸發器電路5的觸發規則，八 與ν"產生反符合信號，可保證將完全包裹，此時反符合成形電路10沒有有 效輸出。
【權利要求】
1. 一種應用峰位檢測方法實現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)、單穩態成形電路（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觸發器電路（5)的S端、R端，經下甄別電路 (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)輸出計數信號。
2. 如權利要求1所述的應用峰位檢測方法實現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，單穩態成形電路（8 )由 SN74121單穩態芯片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 優先權日:2014年7月28日
【發明者】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
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