Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 5.8. Дискриминатор тока на туннельном диоде (а) и характеристика туннельного диода (б):
J — траектория переключения; 2 — линия динамической нагрузки; 3— линия статической нагрузки
266
формирования выходных импульсов и передачи их на последующую схему.
Дискриминаторы тока на туннельных диодах являются приборами высокого быстродействия. При работе со счетчиками и схемами совпадений высокого разрешения в них вводят укорачивающие линии задержки, формирующие импульсы по длительности.
§ 5.3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ АМПЛИТУДНЫЕ
АНАЛИЗАТОРЫ С ПОРОГОВЫМИ ДИСКРИМИНАТОРАМИ
5.3.1. ОДНОКАНАЛЬНЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ АНАЛИЗАТОР
Дифференциальные амплитудные анализаторы применяют для непосредственного определения дифференциального амплитудного спектра n = f(A). Рассмотрим принцип действия простейшего анализатора этого типа — одноканального амплитудного анализатора.
Одноканальный амплитудный анализатор (рис. 5.9,а) состоит из двух амплитудных дискриминаторов, подключенных к схеме антисовпадений. Дискриминаторы имеют разные пороги срабатывания. Порог срабатывания дискриминатора нижнего уровня Utioр.н меньше порога срабатывания дискриминатора верхнего уровня ^Лгор.в. Схема конструируется так, что можно изменять пороги срабатывания обоих дискриминаторов. При этом разница между ними остается неизменной
^Лтор. в ^nop. H = ию
где Uk— ширина канала анализатора.
Допустим, что на вход схемы поступают идеальные П-образные импульсы разных амплитуд (рис. 5.9,6). Если амплитуда импульса меньше порога срабатывания дискриминатора нижнего уровня A<Unov.n (импульс І), то дискриминаторы не сработают и на выходе схемы сигнала не будет. Импульс, амплитуда которого превышает пороги обоих дискриминаторов A>Unoр.в (импульс 2), приводит к срабатыванию. В результате на входы схемы антисовпадений одновременно приходят два сигнала. Поскольку имеется
ипор в ¦
^nop H
На входе -
P- Uk
п I J
Дискриминатор _о_л нижнего уровня
Дискриминатор [~] верхнего уровня
Схема
антисовпадении
в)
Рис. 5.9. Структурная схема одноканального амплитудного анализатора (а) и временные диаграммы (б)
267
Дискриминаторj I
Uпор.H
Uпо р.в
W дискриминатора,
Гистерезис
Верхнего j уровня j I
t
Дискриминатор 1
нижнего
• t
ур°Ан?_.. Ш
Рис. 5.10. Временные диаграммы работы триггеров Шмитта с реальными импульсами в одноканальном анализаторе
совпадение, то на выходе схемы антисовпадений сигнал также не возникает.
Если же на вход поступает импульс, амплитуда которого больше порога срабатывания нижнего дискриминатора, но меньше порога срабатывания верхнего дискриминатора: ?/Пор.н<М<
<?Люр.в {импульс <?), то срабатывает только нижний дискриминатор, на схему антисовпадений поступит только один импульс и схема антисовпадений выдаст сигнал на регистрирующее устройство.
Поступающие на амплитудный анализатор импульсы детекторов излучений имеют конечное значение длительности фронта и спада. Поэтому дискриминаторы нижнего и верхнего уровней срабатывают в разные моменты времени. На рис. 5.10 приведены импульсы обоих дискриминаторов, выполненных по схеме Шмитта. Импульс на выходе дискриминатора нижнего уровня начинается раньше и заканчивается позже, чем импульс дискриминатора верхнего уровня. Поэтому непосредственное соединение дискриминаторов со схемой антисовпадений невозможно. Действительно, поскольку импульс дискриминатора верхнего уровня используется в качестве запрещающего, то на выходе схемы антисовпадений будут возникать сигналы не только тогда, когда амплитуды входных импульсов будут «попадать» в каналы, по и тої да, когда они будут превышать порог срабатывания дискриминатора верхнего уровня (см. заштрихованную часть импульса на рис. 5.10). Чтобы схема аптисовпадспий работала правильно, поступающие на нее импульсы формируются и сдвигаются во времени, применяется несколько способов соединения схемы антисовпадепий с дискриминаторами.
Один їм иарпаїпов структуры одноканального амплитудного анализатора, в котором обесисчііваеіся нормальная работа схемы антисовпадений, приведен на рис. 5.11,?/. Логическая схема анализатора дополнена /^S-триггером, а также формирующими и іадгржпнаїоїцими цепями. Работа схемы поясняется временными диаграммами (рис. Г>.11,о) При поступлении сигнала 1, амплитуда которого определяется неравепсінами У1 XZllop,, и Л>(7Пор.в, срабатывают оба дискриминатора — нижнего и верхнего уровня. При этом передним фронтом импульса дискриминатора верхнего уровня переводится из состояния 0 в 1 (0->1) i^S-триггер. В этом состоянии /^5-триггер остается до прихода импульса
268
Вход
Дву
А*.у
Выход
ксчетчику
¦ -SjjSHfc
Порога
срабаты-
вания
Рис. 5.11. Одноканальный амплитудный анализатор с формирователем на входе схемы антисовпадений (а) и временные диаграммы (б)
с линии задержки ЛЗ. Последний формируется ЯС-цепью и диодом Д из спад* импульса дискриминатора нижнего уровня. Импульс с выхода Я5-триггера поступает на вход запрета схемы антисовпадений AC. Поэтому в этом случае на выход схемы антисовпадений не проходит сигнал, сформированный из спада импульса дискриминатора нижнего уровня. Таким образом, сигнал 1 не регистрируется.
