[实用新型]能模拟堆积脉冲的信号发生器

说明书

本实用新型属于核电子技术领域。

从核辐射探测器或经电荷灵敏前置放大器输出的核辐射信号是一种具有小的前沿和大的指数下降后沿的脉冲信号。由于核辐射事件的随机性以及任何一个脉冲处理系统的冲击响应都有一定的宽度，因此两个或多个时间间隔十分接近的核辐射输出信号就会产生堆积脉冲，即两个连续脉冲的第二个叠加在第一个上面。

堆积脉冲是客观存在的，它影响核辐射的测量，如使能量分辨变坏，尤其在高计数的核辐射测量中影响更大。本新型的目的不在于解决如何测量堆积脉冲或反堆积的问题，而是在于扩展一般作为标准核电子仪器的精密脉冲产生器的功能，使这种信号发生器增加一项新的功能，能产生堆积脉冲的多功能信号发生器。模拟核辐射脉冲信号的电子脉冲发生器在核研究和应用中具有广泛的用途，例如，研究系统的堆积效应、核仪器的反堆积电路的性能等等。

过去，作为堆积脉冲源一直都使用高强度放射源—探测器系统。这种信号源不仅性能不高，而且十分麻烦，通常只有在核实验室才能实现。

另一方面，目前国内外所生产的脉冲发生器都不具备产生堆积脉冲信号的功能。如国内国营二六一厂的FH1013A型精密脉冲产生器，美国OTEC公司的419型和448型脉冲发生器都是这类产品。这些仪器都不能产生模拟堆积脉冲。迄今为止也未见有能产生堆积脉冲的产品、文献或报道。

堆积脉冲成形单元的原理如下：矩形脉冲发生器产生的矩形脉冲经过微分和削波电路后成为具有周期T的窄脉冲，如图6a中的Ui。该窄脉冲加到一个理想开关S上，如图3所示。S具有如下功能：当来正信号时，S闭合，内阻为零，到峰顶后，S打开，内阻为∞。电容C保持峰值电压不变，即峰顶展宽，如图6b所示。但是由于后接的RC电路的作用，使输出成为指数形下降后沿的波形，如图6c所示。

堆积成形电路单元的具体框图见图1。矩形脉冲发生器产生的矩形脉冲加到微分成形器(3-1)、削波电路(3-2)、峰展宽器(3-3)及指数成形电路(3-4)中，从而形成堆积脉冲输出。显然，堆积脉冲的产生是有条件的，它与矩形脉冲的周期T(或频率_f)和脉冲后沿大小t_f有关。当T小于t_f时才会产生堆积脉冲，此时输出脉冲的幅度减小，如图6d所示。堆积愈严重，幅度愈小。脉冲后沿t_f可以用改变指数成形器的RC值来调节。

本实用新型的实际电路如图4所示。由C₁和R₁构成微分电路。作为实施例子，C₁＝390PF，R₁＝1.5KΩ。二极管D₁用2CK13作为削波电路，以削去负向脉冲。T₁为一个PN结，可选用二极开关管。但T₁应该为一个理想开关，作为最佳实施例，这里选用晶体三极开关管3DK7F的be结，较接近理想开关的特性。即正向电阻比R₂小得多，反向电阻比R₂大得多。T₁的be结和电容C₂组成峰展宽电路。R₂和C₂为指数放电电路或指数成形电路。在实施例中，C₂为1000PF，R₂为一固定电阻4.7KΩ和一个可调电位器1MΩ串联构成以便调节后沿衰减时间，改变脉冲堆积的程度。采用上述数据其后沿t_f约为50μs到300μs内可变。

为了使输出的鸦龀宀皇芎蠹?输出级)的影响，输出级应采用场效应管T₂接成源极输出器作为隔离。因为场效应管源极输出级具有很高的输入阻抗，所以作为堆积脉冲成形级的负载其影响可忽略。堆积脉冲的输出幅度由输出级中的放大电路来调节，此处从略。在实施例中该场效应管T₂采用3DJ6。

图2给出了一个较为完整的多功能堆积脉冲信号发生器实施方案的框图。图中仅画出双路中的一路。由图可见此信号发生器的一路由八部分组成。1000KHZ晶体振荡器(1)的信号经分频器(2)分频，分频系数可调，分频后的信号一路经标准成形级(5)成为标准脉冲经输出级(6)输出标准脉冲。分频后经成形的标准脉冲和双路中对称的另一路标准脉冲(未画出)输到混合级(7)，再经输出级(8)输出混合脉冲。