新型单道脉冲幅度分析电路设计

为将某一幅度的核辐射探测器模拟脉冲信号转为数字逻辑信号以供后续电路记录和处理,本文在研究普通单道脉冲幅度分析器电路的时序逻辑的基础上,利用较少集成芯片设计了一种新型的单道脉冲幅度分析器电路,并且进行了电路实验验证。实际实验结果表明,该电路不仅可以实现单道脉冲幅度分析器的功能,且能够在输入正弦脉冲信号频率达1.1 MHz时正常工作。     

一种高计数率单道脉冲幅度分析器

介绍了一种高计数率单道脉冲幅度分析器。在逻辑电路设计中,信号的传递方式采用边缘触发方式,并且在逻辑器件选择中选用高速逻辑器件,有效降低系统的死时间。同时仅仅通过逻辑电路改进实现下甄别电路信号控制上甄别电路输出信号,消除了上甄别器输出信号拉宽的需求,在保证造价和性能的前提下进一步降低了系统的死时间,提高了单道的计数率。实验结果表明,系统稳定工作条件下最高输入信号频率可达7.1 MHz。     

用双单稳态实现的单道脉冲幅度甄别电路

针对现行普通单道脉冲幅度分析器的电路较为复杂的问题,在分析研究上下甄别输出脉冲时序逻辑的基础上,提出了利用双单稳态实现单道脉冲幅度甄别的简单、有效、实用的方法,并搭建了电路.实际工作波形表明,该方法可行,电路能够在输入正弦或指数下降脉冲频率高达400 kHz时正常、可靠工作,可应用于核辐射能量测量的幅度甄别.     

CPLD在多路定时信号处理中的应用

本文主要介绍了CPLD在多路定时信号处理中的应用.针对大型核物理实验中的符合测量、多路时间测量系统中的门控快定时信号等应用的需要,设计了一种多路延迟/脉宽调节电路,主要功能是对输入的多路快信号进行延迟和脉宽调节,支持NIM负信号输入和输出,在系统主时钟频率为100MHz的时候,延迟和脉宽调节的最小步进精度为10ns.我们采用复杂可编程逻辑器件CPLD来构建系统的主要电路,具有较小的延迟和脉宽调节误差,和常规逻辑器件相比其特点是:元件少且成本低,功耗小,稳定性好.     

新型多道高精度的时间-电压转换电路系统的设计

在发展髙性能多路小型化前端电路方面,阐述了一种用于测试时间的系统电路的设计与实现。其突出特点是转换速度快,电路结构简单,输入信号范围大、精度高、功耗低,电路采用改进的TAC方法,用于处理快速的时间信号,利用高速DMOS开关,并优化控制逻辑时序,极大提高了测试精度。     

输入信号时序鉴别方法与电路研究

简要介绍一种新的输入信号时序鉴别方法与电路。该电路的主要功能是对输入信号的时序进行鉴别和分拣,它可以鉴别出一个输入信号串中包含的各个脉冲的序号,并且产生与各个序号相对应的输出信号。可以鉴别的输人信号的序号为Ⅳ=1,2,3,…,8。适用于多路时间幅度转换器(TAC)和多路时间数字转换器(TDC)系统,其输出信号可作TAC和TDC的停止信号。该电路输出信号的前沿tr≤3.2ns,传输延迟tpd≤20ns．     

一种新型的单道脉冲幅度分析器

对于传统的全硬件单道脉冲幅度分析器,由于所选用芯片的生产厂家不同,或设计的印刷板电路中存在某些干扰,电路可能会有误动作信号产生,而导致整个系统处于不可靠的工作状态。介绍了一种新型单道,将超大规模可编程集成电路FPGA和一种新的方法相结合,对脉冲幅度甄别的输出信号直接进行处理。经实用证明,这种新型单道分析器性能可靠稳定,可以应用于各种辐射型仪表。     

简易“扫描式”能谱分析器

在穆斯堡尔效应实验中,一般采用完善的多道分析器,可以十分方便地选择出所需的探测器输出的γ射线讯号。但因多道分析器价格太高,在某些情况下,不容易有良好的设备条件。 本工作的目的是企图不用多道分析器,也能直观而敏捷地得到所需的能谱,确定单道脉冲幅度分析器上、下阈值合适的数值。我们更改了单道分析器的电路,采用四路输入、四与门输出电路,则可达到与多道分析器     

核电子学滤波电路数字模拟分析研究

文章对几种常见的核电子学滤波电路进行了数字模拟分析。利用拉普拉斯方法,得到了CR、R-C以及极零相消电路的输出函数,并通过Matlab模拟了负指数输入信号时的不同输出信号。在此基础上,模拟了低通S-K滤波成形电路的输出信号。结果表明,模拟得到输出信号与实际电路的输出信号具有相同的波形特性,该方法可以应用于核电子学滤波电路的分析。     

FH4-060型高分辨堆积拒绝门

本文介绍一种用于快闪烁探测器能谱测量系统的堆积拒绝门,其分辨时间好于10ns。线路采用更新计时器,定时电容的更新时间包含在门宽度之内,原则上电路无死时间,输入计数率无上限,特别适用于高计数率的场合。电路内附反符合控制输入和门信号放大器,可实现对多道分析器的堆积拒绝和反符合控制。     

双脉冲在单道脉冲幅度分析器中产生的误差分析

对各种双脉冲信号通过单道脉冲幅度分析器时可能产生的各种误差进行分析。给出各种双脉冲信号在单道中传输时各点的波形图。对各种双脉冲信号产生的误差对单道计数产生的影响进行分析。基于误差分析对单道使用时注意事项给出建议。     

多路集成单道脉冲幅度分析系统设计

为弥补传统的单道脉冲幅度分析器只能测量一个通道信号、体积大、功耗高等不足,设计了一种多路集成的单道脉冲幅度分析系统。采用具有多通道输入的MaPMT芯片进行前端模拟信号处理,使用FPGA进行计数,并通过ARM对系统进行控制和通信。该系统可同时处理高达128路的输入信号,具有精度高、效率高和小型化的特点。     

一种时间-数字转换NIM插件的研制

介绍一种实现时间-数字转换(TDC)功能的单插宽NIM插件的研制.该TDC插件主要包括基于CPLD的13Bit双沿触发计数器与相关逻辑控制电路,基于高速比较器的NIM-TTL电平转换电路,基于ARM微处理器的读数与通讯控制电路,以及电源变换电路等单元电路.它有两组输入端口,分别用于接收来自两个输入端或同一输入端上顺次到达的Start和Stop信号.采用50 MHz基准时钟时,该插件的有效时间间隔测量范围为0～81.91 μs,最小分辨率为10 ns.初步参数测试结果,以及在μ子寿命测量实验中的应用效果均表明,该TDC插件具有线性度好、电路简洁、可靠性高、功耗低,成本低,而且易于升级等特点.     

多道脉冲幅度分析器死时间的数字测量

核物理实验中的能谱测量,一般要用多道脉冲幅度分析器,由于这种分析器中的模数变换器(ADC)及主机或计算机的存储器对输入信号的模数变换有一定的死时间,即在分析第一个信号的过程中,如有第二个脉冲到来,多道将不予记录,从而产生漏计数。显然,放射性越强,输入信号就越多,这种漏计现象就越严重,死时间也就越大。此种情况下,对测量数据必须作“死时间”的修正,以确保测量结果的准确可靠。因此,在放射性特别是在强放射性的能谱测量中,比较准确的测出多道分析器的死时间,就是能谱分析     

基于Aurora协议光纤实时信号传输性能测试

作为中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source,CSNS)谱仪之一的通用粉末衍射仪(General Purpose Powder Diffractometer,GPPD)采用二维位置灵敏探测器(Symptom Scale of Neurotransmitter Deficiency,SSND)探测中子入射位置和时间信息,并由后端电子学进行信号处理。中子信息以打靶时刻T0为时间参考点,电子学系统控制电路需要将接收到的T0信号低延迟、低抖动实时地传给下级电路。本文介绍了一种基于Spartan6系列FPGA的控制电路,采用Aurora协议通过光纤实时传输T0信号方案,并验证了此方案的可行性。     

基于MSP430F4618混合编程的伽玛能谱采集方法研究

为了缩短手持式伽玛能谱仪的测量死时间,完成低电压工作和低功耗设计,采用超低功耗微处理器MSP430F4618与外围信号调理、反符合电路接口,并与片内采样保持和A/D转换器一起,构成能谱信号采集电路。采用C语言和汇编语言混合编程方法,通过汇编编程完成底层信号的采样保持、A/D转换与能谱采集程序设计,通过C语言编程完成系统监控与任务调度程序设计。采用高效DC-DC电路完成由两节可充电5号电池供电的手持式伽玛能谱仪电源设计。应用上述方法研制的伽玛能谱仪样机进行测试,结果表明能谱采集执行时间缩短了2～3倍,即缩短了测量死时间;并且整机工作电流不超过150 mA,两节2 400 mAh的5号可充电电池可供样机持续工作时间超过10小时,能够满足实际应用需求。     

核能谱数据的获取与处理

核能谱测量是低能核物理实验的基本方法之一。早期,人们采用单道分析器组成的谱仪系统来获取核能谱数据,它是通过定时逐点手动改变甄别阈直接对输入脉冲幅度按模拟量测量的办法来获取数据的,因此实验时间长、精度低。五十年代有了多道分析器,用ADC对输入脉冲进行编码,使用存贮器作为数据记录设备。多道分析器能立即对输入的物理事件进行统计分析,使实验时间大大缩短,精度亦有了提高,为获取核能谱数据     

晃动补偿精密时序控制电路设计

针对目前多路同步控制技术在外触发工作状态下输出信号晃动较大且延时时间分辨低的问题,提出一种具有晃动补偿功能的精密时序控制方法。该方法采用FPGA作为核心控制器对输入触发信号与本地时钟之间晃动进行精确测量,再利用可编程模拟延时芯片实现晃动测量结果实时补偿,从而抑制两者之间的随机晃动。实验表明:该方法可以在ns到百μs量级时间范围内,将外触发信号与时钟基准信号之间的晃动控制在330 ps以内。     

一种高精度低晃动可控延迟电路的设计和实现

介绍了一种可控延迟电路设计,具有精度高,晃动低,可调范围宽,低功耗的特点.延迟电路采用粗延迟和细延迟分别控制的方案,采用不同的粗延迟芯片可以达到不同的最大可调延迟范围,而细延迟的调节步长可以达到10 ps,整个电路的晃动小于100 ps,由此电路构成的延迟插件已成功地应用在量子密钥分发的实验中.     

新型微弱电流检测前置放大电路设计

针对常规微弱电流测量电路输入信号范围窄和微弱电流信号容易淹没在背景噪声、元器件固有噪声、电源噪声等干扰中而影响测量结果正确性问题,设计了一种新型微弱电流检测前置放大电路。该设计在分析常规跨阻抗法、对数压缩法前置放大器优缺点的基础上,通过改进设计电路和增加开关消噪电路,加宽了输入电流的测量范围、降低了检测系统的噪声影响、提高了检测速度。实验表明该电路具有较强的噪声抑制能力和较高的检测精度,有一定的实用价值。