核辐射仪器测氡仪整机电路分析(编辑修改稿)

核辐射仪器测氡仪整机电路分析(编辑修改稿)内容摘要：

主放大器由两级电压并联负反馈放大电路组成，如图 474 所示： 第一级放大器由 543 TTT 组成。 32T 为共发射极放大电路， 42T 为基极放大电路， 52T 为射极跟随器， 101615 TTT 和 132C 构成了自 举电路，增大了 42T 的动态负载电阻。 电路输入的是正脉冲，输出的是负脉冲，通过 192R 将输出信号反馈到输入端，因而构成了电压并联负反馈，电路的放大倍数为： 6191 22 vRRA  ， 调节 62vR 即可得到不同的 1A 第二极放大器由 876 TTT 组成。 62T 组成共发射 极放大电路， 87 TT 均为射极跟随器。 222116 RRC 构成了自举电路，提高了 62T 的放大倍数。 电路输入负脉冲，输出正脉冲，通过 262R 将输出信号反馈到输入端，构成了电压并联负反馈，电路放大倍数为： 20262 22RRA  两级总放大倍数为： 21 AAA  13 通过调节 62vR 即可调节 A。 当用 uP239  源（能量为 evM ）校正时，总输出幅度应 ， 在 左右。 （此时 A 大约为 5 大约为 50 60~ ）。 第一级放大器中 543 TTT 为直接耦合，静态工作点统统 调整 142R 使bT42 大约 左右，调整 172R 使 eT32 大约为 左右。 第二级放大电路主要是通过调整 232R 使 cT62 的电位大约为 左右。 主放大器仿真 14 图 单道脉冲幅度分析器工作原理 图 单道脉冲幅度分析器结构 图 单道脉冲幅度分析器 的定时误差 单道脉冲幅度分析器 单道脉冲幅度分析器工作原理 单道脉冲幅度分析器（微分甄别器）要求只有输入脉冲幅度落入给定的电压（阈电平）范围)( LU VV  之内时，才输出逻辑脉冲。 而输入脉冲幅度小于LV 或大于 UV 时皆无输出脉冲，它的逻辑功能如图 所示。 图中 LV 为给定电压范围的下限电压，称为下阈电平（阈值）； UV 为上限电压，称为上阈电平（阈值）；上阈电平与下阈电平之差 LUW VVV  ，称为道宽（或窗）； )(2/1 LUC VVV  称为道中心从图可见，第①号脉冲幅度低于下阈电平 LV ，则无脉冲输出；第②号脉冲幅度落在下阈电平 LV 和上阈电平 UV 之间，则有脉冲输出；第③号脉冲幅度大于上阈电平号脉冲幅度大于上阈电平 UV ，无脉冲输出。 因此，若保持道宽 WV 一定，改变 LV （ UV 同时改变而 WV 不变），测量不同 LV 时的输出脉冲计数 N，就可得到幅度谱，即微分谱。 这是人们早期测量能谱曲线的简单方法。 但是每测一个能谱 仍需逐点改变阈值，既费时间，又容易受到仪器不稳定性影响，测量误差比较大。 现在一般都用多道脉冲幅度分析器测量能谱。 但是单道脉冲幅度分析器结构简单、价格便宜，可以用它选择感兴趣的幅度范围或选取一定的能量范围的信号作为校正信号等等。 所以仍然有较广泛的用途。 单道脉冲幅度分析器的基本结构如下图 所示。 从图 的结构可见，单道脉冲幅度分析器由上甄别器、下甄别器及反符合电路组成。 反符合电路的逻辑功能为：在给定的时间间隔内，只有符合信号输入端单独有信号时才有输出信号；若反符合端入端（或称禁止端）和符合 端皆有输入时则无输出。 或者说反符合信号把符合信号“反”掉了，所以称反符合电路。 因此反符合电路逻辑功能如表 所示。 设上阈电平为 UV ，下阈电平为 LUL VVV , ，上甄别器输出接反符合电路的反符合输入端，下甄别器输出接符合输入端，输入信号按其幅度 i 的大小分成以下三种情况： （ 1） Li Vv ：上、下甄别器皆无输出，反符合电路无输出。 （ 2） UiL VvV  ：上甄别器无输出，下甄别器有输出，反符合电路有输出。 15 （ 3） Ui Vv ：上、下甄别器皆有输出，反符合电路无输出。 因此图 中的电路结构原则上能实现单道分析器的功能。 但是，在实际工作中，由于输入脉冲信号具有一定的上升时间和下降时间，电路在工作时序上还会产生问题，如图 所示。 在图中， iv 为输入电压信号， 0Uv 为上甄别器输出脉冲， 0Lv 为下甄别器输出脉冲。 由于 iv 有一定的上升时间和下降时间，下阈电平 LV 小于上阈电平UV ，使 0Lv 比 0Uv 产生得早，而结束得晚，即 0Lv 比 0Uv 宽。 因此，上甄别器的输出信号 0Uv 作为反符合信号不能完全禁止下甄别器的信号输出。 从而在反符合电路输出端出现两个不应有的假信号，造成逻辑上的错误。 解决上述的错误动作问题可以有多种办法。 最直接的办法是，延迟下甄别器输出脉冲 0Lv 成为 0LV ，再拉宽上甄别器输出脉冲 0Uv 成为0Uv。 从而使得作为反符合信号的 0Uv 可完全禁止下甄别器的 0Lv 输出。 一个采用这种方法的单道脉冲幅度分析器电路结构框图如图 中的（ a）所示，图 中的（ b）为其工作波形图。 当输入信号幅度超过上阈时，被拉宽后的上阈输出信号 0Uv 足以“盖住”下阈输出信号 0Lv ，则电路不产生输出信号。 图 单道分析器的完整结构 （ a）结构方框图；（ b）工作波形 下面分析一个具体的单道分析器 图 实际单道分析器原理框图 从图 可见，输入信号 iv 经过衰减器和基线恢复器以后加到上、 16 下甄别器。 上、下甄别器是由集成电压比较器构成的集成电路甄路器。 下甄别器输出脉冲用后沿触发的单稳态电路使输出脉冲延迟并用相加电路延长脉冲持续时间；当上甄。