JPS60187876A - 波形整形方法 - Google Patents
波形整形方法Info
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- JPS60187876A JPS60187876A JP4216784A JP4216784A JPS60187876A JP S60187876 A JPS60187876 A JP S60187876A JP 4216784 A JP4216784 A JP 4216784A JP 4216784 A JP4216784 A JP 4216784A JP S60187876 A JPS60187876 A JP S60187876A
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- JP
- Japan
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- waveform
- level
- signals
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- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/153—Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
- H03K5/1534—Transition or edge detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
- H03K5/082—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
- H03K5/084—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold modified by switching, e.g. by a periodic signal or by a signal in synchronism with the transitions of the output signal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は放射線測定等の分野において、人力信号をそれ
ぞれ所定の時間幅のパルス信号に整形するための波形整
形方法に関する。
ぞれ所定の時間幅のパルス信号に整形するための波形整
形方法に関する。
第１図は本発明の波形整形方法を適用することのできる
放射線測定装置の一般的な構成を表わしたものである。
放射線測定装置の一般的な構成を表わしたものである。
線源１１から放出される放射線は、この装置の検出器１
２によって検出される。検出出力はμ■程度の微弱なも
のである。プリアンプ１３はこれをｍＶ程度に増幅する
と共に、内蔵のＲＣ回路で波形整形を行う。リニアアン
プ（メインアンプ）１４は、これを波高分析器等の測定
器１５に適合した電圧レベルまで増幅するとともに波形
整形する。
２によって検出される。検出出力はμ■程度の微弱なも
のである。プリアンプ１３はこれをｍＶ程度に増幅する
と共に、内蔵のＲＣ回路で波形整形を行う。リニアアン
プ（メインアンプ）１４は、これを波高分析器等の測定
器１５に適合した電圧レベルまで増幅するとともに波形
整形する。
ところでこのような装置には、プリアンプ１３としてホ
トフィードバック型のアンプを使用したものがある。第
２図はこのようなプリアンプの要部を表わしたものであ
る。オペアンプ１７には検出器から出力される信号を積
分するためのコンデンサが接続されており、放射線が検
出されるたびに電荷の蓄積が行われる。この結果、放射
線が検出された際の検出信号のそれぞれの波高値に比例
したステップで、第３図に実線で示すような階段状波形
の信号がプリアンプから出力されることになる。
トフィードバック型のアンプを使用したものがある。第
２図はこのようなプリアンプの要部を表わしたものであ
る。オペアンプ１７には検出器から出力される信号を積
分するためのコンデンサが接続されており、放射線が検
出されるたびに電荷の蓄積が行われる。この結果、放射
線が検出された際の検出信号のそれぞれの波高値に比例
したステップで、第３図に実線で示すような階段状波形
の信号がプリアンプから出力されることになる。
このホトフィードバック型のプリアンプでは、コンデン
サ１８にある程度まで電荷が蓄積されると、出力電圧が
規定値よりも上昇したことを図示しないコンパレータが
検知する。そしてこの時点で発光ダイオード等の発光素
子１９を一時的に点灯させ、コンデンサ１８に並列に接
続したスイッチング素子２０をこの間だけオンにする。
サ１８にある程度まで電荷が蓄積されると、出力電圧が
規定値よりも上昇したことを図示しないコンパレータが
検知する。そしてこの時点で発光ダイオード等の発光素
子１９を一時的に点灯させ、コンデンサ１８に並列に接
続したスイッチング素子２０をこの間だけオンにする。
スイッチング素子２０としては、例えばゲートを露出さ
せたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が用いられる。ス
イッチング素子２０のオンによりコンデンサ１８の電荷
は放電され、プリアンプの出力信号はリセットされる。
せたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が用いられる。ス
イッチング素子２０のオンによりコンデンサ１８の電荷
は放電され、プリアンプの出力信号はリセットされる。
第３図では、破線で示した部分が出力信号のリセット状
態を表わしており、この後に階段状波形の作成が再び進
行している。
態を表わしており、この後に階段状波形の作成が再び進
行している。
さてホトフィードバック型のプリアンプから出力される
信号は以上のように階段状波形をしているが、測定空側
では各検出信号の波高値に比例したパルス信号の人力を
要求するのが通常である。
信号は以上のように階段状波形をしているが、測定空側
では各検出信号の波高値に比例したパルス信号の人力を
要求するのが通常である。
すなわちリニアアンプの部分では、単に電圧を増幅する
だけではなく、例えば第４図ａに示すような階段状波形
から、同図すに示すようなパルス信号に整形する必要が
ある。
だけではなく、例えば第４図ａに示すような階段状波形
から、同図すに示すようなパルス信号に整形する必要が
ある。
このための波形整形方法として、リニアアンプで波形整
形を行うことが提案されている。これに（１よ、（ｉ）
遅延線を用いた波形整形方法と（１１）微分回路を用い
た波形整形方法が存在する。
形を行うことが提案されている。これに（１よ、（ｉ）
遅延線を用いた波形整形方法と（１１）微分回路を用い
た波形整形方法が存在する。
（１）まず前者の方法では、終端を短絡した遅延線を用
い、入力信号から遅延後の信号を差し引いてパルス信号
の整形を行う。
い、入力信号から遅延後の信号を差し引いてパルス信号
の整形を行う。
第５図はこの波形整形方法の原理を表わしたものである
。同図ａに示すような階段状波形の入力信号２２が発生
したとすると、これを基にして同図すのような遅延され
た階段状波形の信号２３を作成し、両者の和として同図
Ｃに示すパルス信号２４を得る。
。同図ａに示すような階段状波形の入力信号２２が発生
したとすると、これを基にして同図すのような遅延され
た階段状波形の信号２３を作成し、両者の和として同図
Ｃに示すパルス信号２４を得る。
ところがこの波形整形方法では、次のような問題がある
。
。
■パルス信号にノイズが重畳されているときは、これが
５倍に加算されることになり、Ｓ／Ｎ比が低下してしま
う。
５倍に加算されることになり、Ｓ／Ｎ比が低下してしま
う。
■パルス幅を任意に変えることが困難である。
（１１）次に後者の方法では、ＣＲを用いた微分回路で
人力信号の微分を行う。
人力信号の微分を行う。
第６図はこの波形整形方法の原理を表わしたものである
。同図ａに示すような階段状波形の人力信号２５が発生
したとすると、これを微分し同図すのようなパルス信号
２６を作成し、波形を整形する。
。同図ａに示すような階段状波形の人力信号２５が発生
したとすると、これを微分し同図すのようなパルス信号
２６を作成し、波形を整形する。
しかしこの波形整形方法にも次のような問題がある。
■微分後には、ガウシアンフィルタを用いガウス波形に
整形することが一般的である。このとき、微分を行った
ことによるＳ／Ｎ比の低下が無視できなくなる。
整形することが一般的である。このとき、微分を行った
ことによるＳ／Ｎ比の低下が無視できなくなる。
■微分後の波形は、微分時定数をもった指数関数となる
。このため波形の“すそ”の部分が尾を引いたようにな
り、信号が完全にベースラインに戻るまでの時間が無視
できなくなる。すなわちンヤープな特性を得ることがで
きない。
。このため波形の“すそ”の部分が尾を引いたようにな
り、信号が完全にベースラインに戻るまでの時間が無視
できなくなる。すなわちンヤープな特性を得ることがで
きない。
■分解能と計数率特性（計数率の限界）が互に反する関
係にあり、目的によって一方を優先し他方を犠牲にしな
ければならない。
係にあり、目的によって一方を優先し他方を犠牲にしな
ければならない。
以上説明したように、従来の波形整形方法では、プリア
ンプから得られたパルス信号の精度、分解輯および計数
率特性が波形整形によって損われてしまうという問題が
あった。
ンプから得られたパルス信号の精度、分解輯および計数
率特性が波形整形によって損われてしまうという問題が
あった。
本発明はこのような事情に鑑み、信号発生源から供給さ
れる階段状波形の人力信号について、それぞれの波形が
階段状に変化する部分でその波高の変化に正確に対応し
たパルス信号を作成することのできる波形整形方法を提
供することをその目的とする。
れる階段状波形の人力信号について、それぞれの波形が
階段状に変化する部分でその波高の変化に正確に対応し
たパルス信号を作成することのできる波形整形方法を提
供することをその目的とする。
〔発明の構成〕
本発明では、階段状波形の人力信号について信号レベル
の各変化点を検出し、所定の遅延時間が経過するたびに
、これらの波形を模擬した段階的にそのレベルが変化す
る直流信号を発生させる。
の各変化点を検出し、所定の遅延時間が経過するたびに
、これらの波形を模擬した段階的にそのレベルが変化す
る直流信号を発生させる。
そして入力信号とこの直流信号との差をとって、人力信
号のレベルが変化する各時点でそれらのレベルに対応し
た波高のパルス信号を作成する。
号のレベルが変化する各時点でそれらのレベルに対応し
た波高のパルス信号を作成する。
以下実施例につき本発明の詳細な説明する。
第７図は本実施例の波形整形方法を用いた波形整形装置
を表わしたものである。この装置は階段状にレベルアッ
プする信号のみを整形する装置であり、入力端子３１に
は例えば第８図ｇに示すような信号３２がプリアンプか
ら人力されることになる。
を表わしたものである。この装置は階段状にレベルアッ
プする信号のみを整形する装置であり、入力端子３１に
は例えば第８図ｇに示すような信号３２がプリアンプか
ら人力されることになる。
信号３２は演算器３３を経て信号検出回路３４に人力さ
れる。信号検出回路３４は信号３２を微分し、各波形３
２．．３２□、・・・・・・の立ち上がりに同期した検
出信号３５．．３５２・・・・・・を出力′する（第８
図ｂ）。
れる。信号検出回路３４は信号３２を微分し、各波形３
２．．３２□、・・・・・・の立ち上がりに同期した検
出信号３５．．３５２・・・・・・を出力′する（第８
図ｂ）。
検出信号３５．．３５□、・・・・・・はシングルショ
ット・マルチバイブレーク（以下シングルショット回路
という。）３６に人力され、それぞれ信号通過最小時間
△のパルス信号３７．．３７゜・・・・・・が作成され
る（第８図Ｃ）。これらのパルス信号３７、．３７２は
２番目のシングルショット回路３８に人力され、それら
の立ち下がりで立ち上がるパルス信号３９□、３９２、
・・・・・・が作成される（第８図ｄ）。これらのパル
ス信号３９．．３９２、・・・・・・の時間幅は、次に
説明する直流信号模擬回路４１のセットアツプ時間Ｔ、
に設定される。
ット・マルチバイブレーク（以下シングルショット回路
という。）３６に人力され、それぞれ信号通過最小時間
△のパルス信号３７．．３７゜・・・・・・が作成され
る（第８図Ｃ）。これらのパルス信号３７、．３７２は
２番目のシングルショット回路３８に人力され、それら
の立ち下がりで立ち上がるパルス信号３９□、３９２、
・・・・・・が作成される（第８図ｄ）。これらのパル
ス信号３９．．３９２、・・・・・・の時間幅は、次に
説明する直流信号模擬回路４１のセットアツプ時間Ｔ、
に設定される。
さて直流信号模擬回路４１には、スイッチ回路４２を介
して２段のオペアンプ４３．４４が接続されており、後
段のオペアンプ４３の入力端には充電用のコンデンサ４
５が接続されている。このコンデンサ４５のベース側の
電位Ｖ ｒ ｅ ｌ は、演算誤差検出回路４６によっ
て設定されるようになっている。この電位Ｖ ｒ ｅ
ｆ によってグランドレベルの補正が行われるようにな
っている。
して２段のオペアンプ４３．４４が接続されており、後
段のオペアンプ４３の入力端には充電用のコンデンサ４
５が接続されている。このコンデンサ４５のベース側の
電位Ｖ ｒ ｅ ｌ は、演算誤差検出回路４６によっ
て設定されるようになっている。この電位Ｖ ｒ ｅ
ｆ によってグランドレベルの補正が行われるようにな
っている。
ところでスイッチ回路４２はパルス信号３９，１３９゜
、・・・・・・の各立ち上がりでその接点を閉じ、各立
ち下がりで接点を開くようになっている。従ってコンデ
ンサ４５は、波形３２１ の立ち上がりから信号通過最
小時間Δ経過後に、信号３２の電圧レベルに応じた電荷
量を充電され、更に波形３２２の立ち上がりから同様の
時間経過後に、更に上昇した電圧レベルに応じた電荷量
を充電される。このようにして階段状波形を模擬した直
流信号５１（第８図ｅ）が作成される。
、・・・・・・の各立ち上がりでその接点を閉じ、各立
ち下がりで接点を開くようになっている。従ってコンデ
ンサ４５は、波形３２１ の立ち上がりから信号通過最
小時間Δ経過後に、信号３２の電圧レベルに応じた電荷
量を充電され、更に波形３２２の立ち上がりから同様の
時間経過後に、更に上昇した電圧レベルに応じた電荷量
を充電される。このようにして階段状波形を模擬した直
流信号５１（第８図ｅ）が作成される。
演算器３３では、プリアンプから人力された信号３２と
前記した直流信号５１の差をとり、出力信号５２を作成
する。使用するプリアンプに合わせてコンデンサ４５の
容量等を調整しておけば、信号３２の電圧変化と直流信
号５１のそれを等しくすることができる。この場合、出
力信号５２は第８図ｆで示すようにパルス信号５２．．
５２２、・・・・・・となる。
前記した直流信号５１の差をとり、出力信号５２を作成
する。使用するプリアンプに合わせてコンデンサ４５の
容量等を調整しておけば、信号３２の電圧変化と直流信
号５１のそれを等しくすることができる。この場合、出
力信号５２は第８図ｆで示すようにパルス信号５２．．
５２２、・・・・・・となる。
さて、これらのパルス信号５２．．５２□、・・・・・
・は第８図ｆに誇張的に示したようにそれらの立ち下が
り部分がわずかに尾を引いたような波形となる。このよ
うな波形のくずれを補正するためには、直流信号模擬回
路４１の出力側か演算器３３の出力側に信号通過ゲート
を設ければよい。この信号通過ゲートは第８図Ｃに示し
たタイミングでゲートパルスを発生させ、パルス信号５
１０．５１２・・・・・・を通過させる。この結果とし
て第８図ｇに示すようなパルス信号５２１ ′、５２２
′・・・・・・を得ることができる。
・は第８図ｆに誇張的に示したようにそれらの立ち下が
り部分がわずかに尾を引いたような波形となる。このよ
うな波形のくずれを補正するためには、直流信号模擬回
路４１の出力側か演算器３３の出力側に信号通過ゲート
を設ければよい。この信号通過ゲートは第８図Ｃに示し
たタイミングでゲートパルスを発生させ、パルス信号５
１０．５１２・・・・・・を通過させる。この結果とし
て第８図ｇに示すようなパルス信号５２１ ′、５２２
′・・・・・・を得ることができる。
以上説明したように本発明によれば階段状波形を基にし
て直流レベルを段階的に変化させた直流信号を作成し、
これらの信号から短い幅のパルスを作成することができ
るので、高計数率放射線測定においても、精度や分解能
を損うことがない。
て直流レベルを段階的に変化させた直流信号を作成し、
これらの信号から短い幅のパルスを作成することができ
るので、高計数率放射線測定においても、精度や分解能
を損うことがない。
第１図は放射線測定装置の一般的な構成を示すブロック
図、第２図はホトフィードバック型のプリアンプの要部
を示す回路図、第３図はこのプリアンプの出力波形を示
す波形図、第４図はプリアンプから得られる波形と整形
後の波形を対比させた各種波形図、第５図は従来の波形
整形方法のうち遅延線を用いた方法を説明するだめの各
種波形図、第６図は同じ〈従来の波形整形方法のうち微
分回路を用いた方法を説明するための各種波形図、第７
図は本発明の波形整形方法を実施する回路の一例を表わ
したブロック図、第８図はこの回路における波形の整形
過程を表わした各種波形図である。 ３２・・・・・・信号（人力信号）、 ３３ ・・演算器、 ３４・・・・・・信号検出回路、 ３６．３８・・・・・・シングルンヨット回路、４１・
・・・・・直流信号模擬回路、 ５１・・・・・直流信号、 ５２・・・・・・出力信号。 出 願 人 日本原子力事業株式会社 代 理 人 弁理士 山 内 梅 雄 第１図 第２図 第３図 一→時間 第４図 第５図 第６図 第８図
図、第２図はホトフィードバック型のプリアンプの要部
を示す回路図、第３図はこのプリアンプの出力波形を示
す波形図、第４図はプリアンプから得られる波形と整形
後の波形を対比させた各種波形図、第５図は従来の波形
整形方法のうち遅延線を用いた方法を説明するだめの各
種波形図、第６図は同じ〈従来の波形整形方法のうち微
分回路を用いた方法を説明するための各種波形図、第７
図は本発明の波形整形方法を実施する回路の一例を表わ
したブロック図、第８図はこの回路における波形の整形
過程を表わした各種波形図である。 ３２・・・・・・信号（人力信号）、 ３３ ・・演算器、 ３４・・・・・・信号検出回路、 ３６．３８・・・・・・シングルンヨット回路、４１・
・・・・・直流信号模擬回路、 ５１・・・・・直流信号、 ５２・・・・・・出力信号。 出 願 人 日本原子力事業株式会社 代 理 人 弁理士 山 内 梅 雄 第１図 第２図 第３図 一→時間 第４図 第５図 第６図 第８図
Claims (1)
- 階段状波形の入力信号について、この入力信号の信号レ
ベルが変化する各時点をそれぞれ椴出し、所定の遅延時
間が経過するたびに、これらの波形を模擬するようにそ
のレベルを段階的に変化させた直流信号を発生させ、前
記人力信号と直流信号との差をとって、人力信号のレベ
ルが変化する各時点でそれらのレベル、に対応した波高
のパルス信号を作成する波形整形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216784A JPS60187876A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 波形整形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4216784A JPS60187876A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 波形整形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187876A true JPS60187876A (ja) | 1985-09-25 |
| JPH0479555B2 JPH0479555B2 (ja) | 1992-12-16 |
Family
ID=12628407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4216784A Granted JPS60187876A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 波形整形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187876A (ja) |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP4216784A patent/JPS60187876A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479555B2 (ja) | 1992-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |