[其他]单板机多道脉冲分析器

说明书

实验核物理和核技术应用领域的单板机多道脉冲分析器，是核物理应用技术的常用仪器。微机化多道脉冲分析器价格昂贵，硬件组成的多道脉冲分析器可靠性差，不易维护。为了得到一种结构简单、稳定性、可靠性、性能／价格比都高的携带方便的多道脉冲分析器，本发明提出了由运算放大器组成的展宽器的峰值保持与探测电路，Ａ／Ｄ转换电路的时钟信号频率可以是额定的一倍，本发明具有ＭＣＳ和ＰＨＡ两种分析方式。

单板机多道脉冲分析器属于实验核物理和核技术应用领域。

现有的多道脉冲分析器通常由硬件组成，其可靠性差，价格很高。而微机化多道脉冲分析器结构复杂，价格更高，如以色列elsint（爱尔辛特公司）的“Promeda”-普罗美达计数及数据获取装置，可参见Promeda说明书。它主要包括多道脉冲分析器，其中的峰值保持与探测电路占据满满一块插板，设置了复杂线路和多种附加电路，以及采用高价格、高参数的元器件以维持整机的高精度及功能。

本发明的目的在于设计一种线路及结构比较简单明了，具有较高的稳定性、可靠性、可维护性，提高性能/价格比，特别是提供一种小型与便携式结构、元器件尽可能简化或集成化的多道脉冲分析器。该仪器不但可供科研使用，而且可以在教学、生物、地质、地球与空间物理探测等方面广为使用。

本发明的技术解决方案结合附图及实施例逐一加以说明：图1是多道脉冲分析器的总框图。图2是图1中脉冲峰值保持与探测电部内部结构的框图。图3是图2中展宽器的内部结构图，图4是MCS分析方式（多定标分析）所用的放大成型线路内部结构图。整个系统由中央控制装置（单板机以下简称中控）;加上接口电路构成。接口电路中有两个D/A转换电路，当多道工作在PHA分析方式时（脉冲幅度分析方式），脉冲信号由PHAIN端入，经脉冲峰值保持与探测电路后接入A/D转换电路，再通过单板机的总线接入单板机。以上两种方式工作时，可同时利用两个D/A转换显示电路显示所获取的数据（谱）于示波器屏幕上。单板机数据总线和一些控制线都接入两个D/A电路，图中上面和下面两个D/A电路的输出分别接到示波器的Y轴和X轴上。当多道工作在PHA分析方式时，脉冲信号从PHAIN端接入线性门，再接入展宽器，展宽输出的脉冲峰值保持信号又接入图1中所示A/D转换电路中A/D集成芯片的IN脚（图2中标为A/DIN）。从展宽器输出的另一路脉况峰值探测信号接入电平移动电路再接入成型电路Ⅱ再接入图1中所示A/D转换电路中A/D集成芯片的START脚（图2中标为A/D START）。电平移动电路的另一路输出接入延迟成型电路再接入放电门再接到展宽器与电容〔C〕的连接点上。放电门有一接地端，展宽器通过一电容〔C〕接地。电平移动电路还有一路输出接入成型电路Ⅰ再接入线性门。当要求多道工作在MCS分析方式（多定标分析方式）时，脉冲信号由图中MOS IN端输入，经放大成型电路后接入单板机中CTC的某一通道入口。

图2和图3两图中所标出的各引出或引入端的名称是一一对应的。〔EPD IN〕意为展宽器输入端，〔PKDOUT〕意为脉冲峰值探测信号输出端。从线性门输出的脉冲信号输入图〔2〕中所示的展宽器中的运算放大器〔Ⅰ〕（以下简称运放，见图3）的同相端，其反相端接到运放〔Ⅱ〕的反相端，再接到运放〔Ⅱ〕的输出端和A/D IN。运放〔Ⅰ〕的输出端接二极管〔D₁〕的正极再接入运放〔Ⅱ〕的同相端。运放〔Ⅱ〕的同相端又接保持电容〔C₁〕和放电门三极管的集电极（图3中未画出放电门中的三极管）。运放〔Ⅰ〕的输出端又接二极管〔D₂〕的负极。此二极管〔D₂〕的正极经过两电阻〔R₁〕和〔R₂〕串联接地。电阻〔R₁〕和〔R₂〕之间接出一线为PKD OUT端接到图〔2〕中所示电平移动电路。

图4是当多道工作在MCS分析方式时所用放大成型电路的实施例。电路包括SD74123及TP801芯片，脉冲信号从〔MCS IN〕端，即〔Ⅲ〕的10脚输入，触发其中单稳态电路，其成型时间与〔R₃〕和〔C₂〕有关，成型脉冲从〔Ⅲ〕的5脚输出再接入中控（单板机）中的〔CTC〕的〔22〕脚（其通道1的输入端;也可以其他通道），以供计数之用。