04第四章 脉冲幅度分析.ppt

第四章 脉冲幅度分析
核数据及分析
脉冲计数
脉冲幅度分析√
脉冲信号时间分析
脉冲波形甄别
§1 脉冲幅度甄别器
§2 单道脉冲幅度分析器
§3 模数变换器 (ADC)
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1
§1 脉冲幅度甄别器
脉冲幅度甄别器(discriminator)的基本功能： 脉冲幅度甄别器是将幅度超过(或低于)某一设定电平的输入脉冲转换成幅度和宽度符合一定标准的脉冲输出，剔除此电平以下(或以上)的任何输入信号。
用途:
剔除噪声的干扰；
进行幅度选择；
脉冲幅度精密测量；
能谱测量（单道分析器）；
定时（前沿定时）。
一、概述
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2
VT
Vi(t)
Vo(t)
t
t
Vi(t)
Vo(t)
脉冲幅度甄别器
D
0
0
图4-1 脉冲幅度甄别器工作原理
(a)
(b)
(c)
①
②
③
④
图4-1(a) 为甄别器符号表示，Vi为输入信号；Vo为输出信号。
图4-1(b)和图4-1(c）分别为输入和输出信号波形。脉冲信号① ③的幅度低于VT，甄别器没有输出; 脉冲信号信号② ④的幅度高于VT，二者均在电路设定的电平之上,则甄别器在输出端产生幅度为Eo，宽度为T的信号输出。
VT为甄别器的甄别阈。
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3
N
N
VTm
VTm+1
VT
VT
(a) 脉冲幅度积分谱
(b) 脉冲幅度微分谱
图4-2 脉冲幅度谱
0
0
积分谱:
N(VT)
微分谱:
ΔN(Tm)=N(VTm+1)-N(VTm)
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4
VT
VT2
VT1
t1
t2
t1
t2
(a)同一阈值不同幅度的信号
(b)同一幅度不同阈值的信号
图4-3 脉冲幅度甄别器的定时误差
VM1
VM2
VM
t
t
v(t)
v(t)
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快速响应性能;
固定的和短的死时间;
高的触发灵敏度;
甄别阈足够稳定;
二、核测量中对脉冲幅度甄别器的要求
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6
脉冲幅度甄别器的技术指标:
(1)输入灵敏度: 几十毫伏左右;
(2)甄别阈范围: 阈值动范围大(10mV-10V);
(3)甄别阈阈值稳定性: 长时间(8h)-2mV/OC;
(4)甄别阈阈值线性: 1%~%;
(5)甄别阈阈值涨落: 范围小,零点几毫伏到几毫伏;
(6)甄别阈响应速度要快: 可用于定时（ns量级),死时间小。可适应高计数率工作;
(7)输出信号的幅度和宽度恒定: 与输入信号等因素无关，适合后续测量设备如定标器，计数率计的需要。
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三、脉冲幅度甄别器电路实例
类 型
二极管甄别器；
射极耦合触发器；
交流射极耦合触发器；
集成电压比较器；
隧道二极管甄别器。
脉冲幅度甄别器就是电压比较器！
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8
uo
ui
0
+Uom
-Uom
UR
传输特性
1. 单限电压比较器
UR：参考电压
ui ：被比较信号
+
+
uo
ui
UR
–
特点：运放处于开环状态。
当ui > UR时 , uo = +Uom
当ui < UR时 , uo = -Uom
一、若ui从同相端输入
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9
+
+
uo
ui
UR
uo
ui
0
+Uom
-Uom
UR
当ui < UR时 , uo = +Uom
当ui >UR时 , uo = -Uom
二