一種核脈沖峰值保持電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種核脈沖峰值保持電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在核素分析和識(shí)別過(guò)程中，首先需要進(jìn)行的工作是對(duì)核探測(cè)器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，從而提取其能量、個(gè)數(shù)等信息形成能譜，然后再對(duì)能譜進(jìn)行核素分析。
[0003]核脈沖信號(hào)的處理通常由模擬電路來(lái)完成，一般主要由放大整型電路、峰值保持電路以及幅值采樣電路構(gòu)成。其中，峰值保持電路是整個(gè)核脈沖處理電路的關(guān)鍵部件，其峰值保持的準(zhǔn)確度直接決定了后續(xù)處理和分析能否正確識(shí)別出核素信息。
[0004]現(xiàn)有的峰值保持電路一般僅能將核脈沖的峰值保持一段固定的時(shí)間，無(wú)法根據(jù)核脈沖的特性進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)節(jié)，如果保持時(shí)間過(guò)大則會(huì)限制脈沖的最大計(jì)數(shù)率，反之如果保持時(shí)間過(guò)小，則會(huì)對(duì)后續(xù)的幅值采樣造成困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種核脈沖峰值保持電路，能夠?qū)斎氲拿}沖峰值進(jìn)行保持，其保持時(shí)間可根據(jù)脈沖峰值的寬度進(jìn)行自適應(yīng)的設(shè)定，從而達(dá)到最大脈沖計(jì)數(shù)率與后續(xù)峰值穩(wěn)定采樣之間的最優(yōu)折中。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:一種核脈沖峰值保持電路，包括運(yùn)算放大器Ul與U2、模擬開關(guān)U3、電阻R1、電容Cl、二極管Dl和D2，所述運(yùn)算放大器Ul與U2、模擬開關(guān)U3均通過(guò)±12V進(jìn)行供電，電阻Rl與電容Cl并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端相連接，另一端與運(yùn)算放大器U2的輸出端相連接，二極管Dl的正極與運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端相連接，二極管Dl的負(fù)極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連接，二極管D2的正極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連接，二極管D2的負(fù)極與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，模擬開關(guān)U3的常開觸點(diǎn)SI與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，模擬開關(guān)U3的公共端OUTl與地相連接，所述運(yùn)算放大器Ul的正輸入端與核脈沖輸入信號(hào)相連接，所述模擬開關(guān)的控制端Al與保持時(shí)間控制信號(hào)相連接，所述運(yùn)算放大器U2的輸出端為峰值保持輸出信號(hào)。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述運(yùn)算放大器Ul與U2的芯片型號(hào)為TLE2074，模擬開關(guān)U3的芯片型號(hào)為AD7512，電容Cl設(shè)定為10pF,電阻Rl設(shè)定為1K Ω，二極管Dl和D2選用1N5819。
[0008]在上述技術(shù)方案中，保持時(shí)間控制信號(hào)用于對(duì)核脈沖的峰值保持時(shí)間進(jìn)行控制，當(dāng)保持時(shí)間控制信號(hào)為高電平時(shí)，模擬開關(guān)的常開觸點(diǎn)斷開，整個(gè)峰值保持電路工作在積分狀態(tài)。當(dāng)輸入脈沖幅值不斷上升時(shí)，U2的輸出信號(hào)也隨之不斷上升，當(dāng)輸入脈沖幅值上升到峰值頂點(diǎn)并開始回落時(shí)，由于二級(jí)管Dl與D2的單向?qū)ㄌ匦?，U2的輸出信號(hào)不會(huì)隨之回落而始終保持在峰值位置，從而完成峰值保持功能。此時(shí)保持時(shí)間控制信號(hào)從高電平跳變?yōu)榈碗娖?，模擬開關(guān)的常開觸點(diǎn)閉合，運(yùn)算放大器U2的正輸入端變?yōu)榱汶妱?shì)，由于U2的電壓跟隨功能，U2的輸出信號(hào)也會(huì)回到零電勢(shì)，從而完成一個(gè)核脈沖的峰值保持處理。因此核脈沖的峰值保持時(shí)間就是保持時(shí)間控制信號(hào)的低電平時(shí)間，保持時(shí)間控制信號(hào)由外部輸入，其低電平時(shí)間與脈沖的寬度保持同步，因此可在不產(chǎn)生脈沖堆積的前提下使得保持時(shí)間達(dá)到最大，提高峰值保持信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.脈沖信號(hào)的保持時(shí)間可根據(jù)脈沖峰值的寬度進(jìn)行自適應(yīng)的設(shè)定，從而達(dá)到最大脈沖計(jì)數(shù)率與后續(xù)峰值穩(wěn)定采樣之間的最優(yōu)折中。
[0010]2.核脈沖峰值保持電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明核脈沖處理峰值保持電路連接圖。
[0012]圖2為本發(fā)明核脈沖峰值保持過(guò)程示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)施例提出的一種核脈沖處理電路，具體包括運(yùn)算放大器Ul與U2、模擬開關(guān)U3、電阻R1、電容Cl、二極管Dl和D2、核脈沖輸入信號(hào)、保持時(shí)間控制信號(hào)以及峰值保持輸出信號(hào)。其中，運(yùn)算放大器Ul與U2的芯片型號(hào)為TLE2074，模擬開關(guān)U3的芯片型號(hào)為AD7512，電容Cl設(shè)定為10pF,電阻Rl設(shè)定為1K Ω，二極管Dl和D2選用1N5819。
[0015]上述核脈沖峰值保持電路中U1~U3均通過(guò)±12V進(jìn)行供電，電阻Rl與電容Cl為并聯(lián)關(guān)系一端與運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端相連接，另一端與運(yùn)算放大器U2的輸出端相連接。二極管Dl的正極與運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端相連接，二極管Dl的負(fù)極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連接。二極管D2的正極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連接，二極管D2的負(fù)極與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接。模擬開關(guān)的常開觸點(diǎn)SI與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，公共端OUTl與地相連接。核脈沖輸入信號(hào)與運(yùn)算放大器Ul的正輸入端相連接，保持時(shí)間控制信號(hào)與模擬開關(guān)的控制端Al相連接，峰值保持輸出信號(hào)與運(yùn)算放大器U2的輸出端相連接。
[0016]圖2中給出了一個(gè)核脈沖峰值保持過(guò)程的示例圖。輸入核脈沖信號(hào)近似為一個(gè)指數(shù)衰減信號(hào)，如(a)所示。保持時(shí)間控制信號(hào)的低電平時(shí)間與輸入脈沖的脈寬相同并與脈沖上升與下降過(guò)程保持一致，如(b)所示。輸出信號(hào)與輸入脈沖同時(shí)上升并在到達(dá)峰值時(shí)保持不變，直到保持時(shí)間控制信號(hào)變?yōu)楦唠娖剑敵鲂盘?hào)才重新回到零電勢(shì)，如(C)所示。在此實(shí)施例中，時(shí)間控制信號(hào)的低電平時(shí)間設(shè)定為與輸入脈沖的寬度相同，從而使得在連個(gè)相鄰的核脈沖保持信號(hào)不重疊堆積的前提下，使峰值保持時(shí)間最長(zhǎng)，從而到達(dá)最優(yōu)的峰值穩(wěn)定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核脈沖峰值保持電路，其特征在于:包括運(yùn)算放大器Ul與U2、模擬開關(guān)U3、電阻R1、電容Cl、二極管Dl和D2，所述運(yùn)算放大器Ul與U2、模擬開關(guān)U3均通過(guò)土 12V進(jìn)行供電，電阻Rl與電容Cl并聯(lián)后一端與運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端相連接，另一端與運(yùn)算放大器U2的輸出端相連接，二極管Dl的正極與運(yùn)算放大器Ul的負(fù)輸入端相連接，二極管Dl的負(fù)極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連接，二極管D2的正極與運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連接，二極管D2的負(fù)極與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，模擬開關(guān)U3的常開觸點(diǎn)SI與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，模擬開關(guān)U3的公共端OUTl與地相連接，所述運(yùn)算放大器Ul的正輸入端與核脈沖輸入信號(hào)相連接，所述模擬開關(guān)的控制端Al與保持時(shí)間控制信號(hào)相連接，所述運(yùn)算放大器U2的輸出端為峰值保持輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核脈沖峰值保持電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器Ul與U2的芯片型號(hào)為TLE2074，模擬開關(guān)U3的芯片型號(hào)為AD7512，電容Cl設(shè)定為10pF,電阻Rl設(shè)定為1K Ω，二極管Dl和D2選用1N5819。
【專利摘要】本發(fā)明涉及核輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種核脈沖峰值保持電路，電阻R1與電容C1并聯(lián)后接在運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端和運(yùn)算放大器U2的輸出端之間，二極管D1的正極與運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端相連接，負(fù)極與運(yùn)算放大器U1的輸出端相連接，二極管D2的正極與運(yùn)算放大器U1的輸出端相連接，負(fù)極與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，模擬開關(guān)U3的常開觸點(diǎn)S1與運(yùn)算放大器U2的正輸入端相連接，公共端OUT1與地相連接，所述運(yùn)算放大器U1的正輸入端與核脈沖輸入信號(hào)相連接，所述模擬開關(guān)的控制端A1與保持時(shí)間控制信號(hào)相連接。本發(fā)明能夠?qū)斎氲拿}沖峰值進(jìn)行保持，其保持時(shí)間可根據(jù)脈沖峰值的寬度進(jìn)行自適應(yīng)的設(shè)定。
【IPC分類】H03K5-02
【公開號(hào)】CN104660225
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510025152
【發(fā)明人】程翀, 畢明德, 王益元, 郭智榮, 劉單, 安然, 馬暢, 王巨智
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日