SU1200699A1 - Spectrometric amplifier - Google Patents

Spectrometric amplifier Download PDF

Info

Publication number
SU1200699A1
SU1200699A1 SU833677531A SU3677531A SU1200699A1 SU 1200699 A1 SU1200699 A1 SU 1200699A1 SU 833677531 A SU833677531 A SU 833677531A SU 3677531 A SU3677531 A SU 3677531A SU 1200699 A1 SU1200699 A1 SU 1200699A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
controlled
amplifier
linear
Prior art date
Application number
SU833677531A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Иванов
В.В. Марченков
Original Assignee
Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова filed Critical Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова
Priority to SU833677531A priority Critical patent/SU1200699A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1200699A1 publication Critical patent/SU1200699A1/en

Links

Abstract

СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ , содержащий линейный усилитель линию задержки, управл емый восстановитель формы входного сигнала, . последовательно соединенные линейный ключ, стробируемые RC-дифференциатор и интегратор, а также амплитудный дискриминатор, схему логики, два управл емых пиковых детектора, один из которых формирует максимальные, а другой минимальные значени  сигнала , и схему усреднени , причем выход линейного усилител  соединен с входом амплитудного дискриминатора непосредственно, а с входом управл емого восстановител  формы входного сигнала - через линию задержки, выходы управл емых пиковых детекторов соединены с входами схемы усред-нени , выход амплитудного дискриминатора соединен с входом схемы логи:ки , первый выход которой соединен с входом управлени  управл емого вое- , становителй орма входного сигнала, а второй - с входами управлени  линейного ключа, стробируемых RC-дифференциатора и интегратора, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетического разрешени  за счет уменьшени  вли ни  низкочастотной составл ющей шума, в него введены п диффереицирукнцих RC-цепей с компенсацией полюса нулем в каждой и дополнительный сумматор, причем в линейном усилителе усилительные каскады соединены между собой через вновь введенные дифференцируницие RCцепи , а его вход  вл етс  входом спектрометрического усилител , вхо (Л ды управл е сых пиковых детекторов С соединены с выходом управл емого восстановител  формы входного сигнала, а а выход схемы усреднени  через дос полнительный сумматор, второй вход которого соединен с выходомуправл емого восстановител  формы входноtvd го сигнала, соединен с входом линейного ключа, причем входы управлени  управл емых пиковых детекторов соеО ) динен с вторым выходом схемы логики, а выход стробируемого интегратора СО СО  вл етс  выходом спектрометрического ;усилител .SPECTROMETRIC AMPLIFIER, containing a linear amplifier delay line, controlled by an input waveform restorer,. serially connected linear key, gated RC differentiator and integrator, as well as amplitude discriminator, logic circuit, two controlled peak detectors, one of which forms the maximum and the other minimum values of the signal, and an averaging circuit, the output of the linear amplifier is connected to the amplitude input discriminator directly, and with the input of the controlled input waveform restorer through the delay line, the outputs of the controlled peak detectors are connected to the inputs of the averaging circuit, you the amplitude discriminator path is connected to the input of the logic circuit: ki, the first output of which is connected to the control input of a controlled wi-turn, the input signal form, and the second - to the linear key control inputs gated by the RC differentiator and integrator, characterized in that In order to improve the energy resolution by reducing the influence of the low-frequency component of the noise, n differentiated RC circuits are introduced into it with pole compensation by zero in each and an additional adder, and in the linear amplifier The cascades are interconnected through the newly introduced differentiations of RC circuits, and its input is the input of the spectrometric amplifier, the inputs (LEDs of the controlled peak detectors C are connected to the output of the controlled input wave form restorer, and the output of the averaging circuit through the additional adder, the second input of which is connected to the output of the controlled input waveform reducing agent is connected to the input of the linear switch, and the control inputs of the controlled peak detectors soeO) are connected to the second output Hema logic, the gated integrator output CO CO is output spectrometric; amplifier.

Description

Изобретение относитс  к  дер1гой электронике и может быть использовано дл  измерени  спектрального распределени  ионизирующих излучений с помощью полупроводниковых амплитуд ных спектрометров. Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетического разрешени  спектрометрического усилител  путем уменьшени  вли ни  низкочастотной составл ющей шума. На фиг. 1 приведена структурна  схема спектрометрического усилител ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы; на фиг. 3 - структура схемы логики; на фиг. 4 - структурна  схема восстановител  формы входного сигнала. Спектрометрический усилитель включает в себ  линейньш усилитель 1, амплитудный дискригШнатор 2, схе му логики 3, линию задержки 4, упра л емый восстановитель формы входног сигнала 5, дополнительный сумматор 6, линейный ключ 7, стробируемые КС дифференциатор 8 и интегратор 9, а также два управл емых пиковых детек тора 10, 11 и схему усреднени  12, причем вход спектрометрического уси лител  соеди 1ен с входном линейного усилител  1, выход которого соедине с входом линии задержки 4 и амплиту ного дискри1-а-1иатора 2, выход линии задержки 4 соединен с входом управл емого восстановител  формы входно го сигнала 5, выход которого соеди . иен с двум  входами управл емых детекторов 10, 11 н одним из входов дополнительного сумматора. Выходы управл емых пиковых детекторов 10, 11 соединены с двум  входами схемы усреднени  12, вых.од которой подклю чен к второму входу дополнительног сумматора 6, выход дополнительного сумматора 6 соединен с входом линей ного ключа 7, выход которого через последовател,ьно соединенные стробитуемые RC-дифференциатор 8 и интегратор 9 соединен с выходом спектрометрического усилител . Выход ампли тудного дискриминатора соединен с входом схемы логики 3, два выхода которой соединены с входами управлени  управл емого восстановител  формы входного сигнала 5 и с вход ми управлени  линейного ключа 7, стробируемых RC-дифференциатора 8, нктегратора 9 и управл емых пиковьк ; детекторов 10, 11. В приведенной на фиг. 1 структурной схеме спектрометрического усилител  операции над измер емым сигналом осуществл ютс  следующим образом . Сигнал с эар дочувствительного предуснлител  либо скачкообразной, либо экспоненциальной (с посто нной времени спада не менее 50 мкс) формы (фиг. 2а) поступает на вход линейного усилител  1 и проходит в нем через последовательные цепи: усилительный каскад - дифференцирующа  цепь с компенсацией полюса нулем ,  ричем посто нна  времени дифференцированного сигнала на выходе линейного усилител  l. (фиг. 26) выбираетс  ми.нимальной (0,25 0 ,5 мкс). Ограничением снизуТ служит условие передачи переднего фронта входного сигнала t™ с минимальныг м искажени ми. Посто нные времени дифференцировани  дифференцируют х КС-цепей с компенсацией полюса нулем, расположенных между усилительными каскадами, возрастают от выхода к входу линейного усилител  на величину, пропорциональную коэффициенту усилени  усилительных каскадов при посто нном соотношении между резистором цепи компенсации полюса нулем и нагрузочным резистором дифференцирующей цепи, благодар  чему низкочастотный шум входных каскадов линейного усилител  1 на выход усилител  передаетс  с коэффициентом передачи, не превьш1аю1цим единицу, При уровне сигнала на выходе линейного усилител  1, превышающем порог срабатывани  амплитудного дискриминатора 2, последний срабатывает и запускает схему лог.ики 3, включающую в себ  два ждупщх мультивибратора 13 и 14 и схему антисовпадений 15 (фиг, 3). На выходах схемы логики вырабатываютс  два логических сигнала , поступающих на входы управлени  формы входного сигнала 5, линейного ключа 7, стробируемых RC-дифференiVHaTopa 8, интегратора 9 и управл емых пиковых детекторов 10, 11. При поступлении первого логического сигнала (фиг. 2к) на вход управлени  восстановител  формы входного сигнала 5, состо щего из изодромного интегратора 16, пропорционального интегратора 17, линейного сумматора 18 и линейного ключа 19 (фиг. 4), линейный ключ ЛК размыкаетс  и сигнал , задержанный на линии задержки 4 на выходе изодромного интегратора 16 принимает пр моугольную форму, практически совпадающую с формой сигнала , действующего на входе линейного усилител  1, При выборе времени задержки , равного фронту входного сиг нала tj 1 tq, (фиг. 2в), обеспечиваетс  линейное формирование пр моугольного сигнала на выходе восстано вител  формы входного сигнала 5 в широком динамическом диапазоне независимо от флуктуации момента сраба;тывани  амплитудного дискриминатора 2. При поступлении второго логического сигнала на входы управлени  линейного ключа 7 стробируемых RC-дифференхщатора 8 и интегратора 9 открываетс  линейный ключ 7, а стробируемые RC-дифференциатор 8 и интегратор 9 перевод тс  в активньй режим . Посто нные времени RC-дифференциатора 8 и интегратора 2, Т 3 (фиг. 2 г, д) и врем  измерени  Т„,ц, выбираютс  из услови  максимизации .отношени  сигнал/шум на выходе стробируемого интегратора 9, причем оптимальное врем  измерени  имеет значение, близкое к /3 Т 2. Сигнал с выхода управл емого восстановител  формы входного сигнала 5 раздел етс  на два канала: канал линейной передачи, где он непосредственно поступает на вход дополнительного сумматора 6, и канал нелн- нейной передачи, включающий в себ  два управл емых пиковых детектора 10, 1J, которые перевод тс  из линейного режима в режим формировани  максимальных и минимальных значений сигнала по втррому логическому сигналу схемы логики 3, и схему усреднени . С выхода схемы усреднени  сигнал поступает на второй вход дополнительного сумматора 6 . С выхода дополнительного сумматора 6 измер емый сигнал далее проходит через открытый линейный ключ 7 на стробируемые RC-дифференциатор 8 и интегратор 9. После окончани  измерени  все коммутируемые элементы спектрометрического усилител  возвращаютс  в исходное состо ние.The invention relates to electronics and can be used to measure the spectral distribution of ionizing radiation using semiconductor amplitude spectrometers. The aim of the invention is to improve the energy resolution of a spectrometric amplifier by reducing the influence of the low-frequency component of noise. FIG. 1 shows a structural diagram of a spectrometric amplifier; in fig. 2 - timing diagrams, explaining the principle of its work; in fig. 3 - the structure of the logic circuit; in fig. 4 is a flowchart of the input waveform restorer. The spectrometric amplifier includes a linear amplifier 1, an amplitude discriminator 2, a circuit 3, a delay line 4, a controlled one that restores the input signal waveform 5, an additional adder 6, a linear switch 7, a gated CS differentiator 8 and an integrator 9, as well as two controlled peak detectors 10, 11 and averaging circuit 12, with the input of the spectrometric amplifier connected to the input linear amplifier 1, the output of which is connected to the input of the delay line 4 and the amplitude discriminator a-1iator 2, the output of the delay line 4 is connected to the entrance M controlled reductant of the input signal 5, the output of which is connected. yen with two inputs of controlled detectors 10, 11 n one of the inputs of an additional adder. The outputs of the controlled peak detectors 10, 11 are connected to two inputs of the averaging circuit 12, the output of which is connected to the second input of the additional adder 6, the output of the additional adder 6 is connected to the input of the linear switch 7, the output of which is connected via a connected strobe RC the differentiator 8 and the integrator 9 is connected to the output of the spectrometric amplifier. The output of the amplitude discriminator is connected to the input of the logic circuit 3, two outputs of which are connected to the control inputs of the controlled input wave form restorer 5 and to the control inputs of the linear switch 7, gated RC differentiator 8, the inverter 9 and controlled peaks; detectors 10, 11. In the FIG. 1, a block diagram of the spectrometric amplifier operation on the measured signal is carried out as follows. The signal from the air-sensitive pre-converter is either jump-like or exponential (with a constant decay time of at least 50 µs) form (Fig. 2a) is fed to the input of linear amplifier 1 and passes through serial circuits in it: amplifying cascade is a differentiating circuit with pole compensation of zero , Constant of the time of the differentiated signal at the output of the linear amplifier l. (Fig. 26) is selected as the minimum (0.25-0.5 μs). The lower limit of T is the condition of transmitting the leading edge of the input signal t ™ with minimal distortion. The constant differentiation times differentiate x QC circuits with pole compensation by zero, located between the amplifier stages, increase from the output to the input of the linear amplifier by an amount proportional to the gain of the amplifier stages with a constant ratio between the pole compensation circuit resistor of zero and the load resistor of the differentiating circuit, whereby the low-frequency noise of the input stages of the linear amplifier 1 is transmitted to the output of the amplifier with a transmission coefficient not exceeding 1 When the signal level at the output of the linear amplifier 1 exceeds the response threshold of the amplitude discriminator 2, the latter triggers and starts the circuit of logic 3, which includes two waiting multivibrators 13 and 14 and the anti-coincidence circuit 15 (FIG. 3). At the outputs of the logic circuit, two logic signals are generated, which are input to the control inputs of the input signal 5, linear key 7, gated RC-differential iHaTopa 8, integrator 9 and controlled peak detectors 10, 11. When the first logical signal (Fig. 2k) arrives at the control input of the input waveform restorer 5, consisting of an isodromic integrator 16, a proportional integrator 17, a linear adder 18 and a linear key 19 (Fig. 4), the linear key LK is opened and the signal delayed on the delay line 4 at the output from The dromic integrator 16 assumes a rectangular shape, which almost coincides with the waveform acting at the input of the linear amplifier 1. When choosing a delay time equal to the front of the input signal tj 1 tq, (Fig. 2b), a linear formation of the rectangular signal at the output is restored The input waveform 5 has a wide dynamic range, regardless of the moment of oscillation fluctuations; the amplitude discriminator 2 is blown out. When the second logical signal arrives at the control inputs of the linear key 7, gated The RC differentiator 8 and integrator 9 opens the linear key 7, and the gated RC differentiator 8 and integrator 9 are switched to active mode. The time constants of the RC differentiator 8 and the integrator 2, T 3 (Fig. 2 g, e) and the measurement time T ", c, are selected from the maximization condition of the signal-to-noise ratio at the output of the gated integrator 9, with the optimal measurement time close to / 3 T 2. The signal from the output of the controlled reductant of the input signal 5 is divided into two channels: a linear transmission channel, where it is directly fed to the input of an additional adder 6, and a non-linear transmission channel that includes two control channels. peak detectors 10, 1J, which are transferred from the linear mode to the mode of forming the maximum and minimum values of the signal according to the second logical signal of logic circuit 3, and the averaging circuit. From the output of the averaging circuit, the signal arrives at the second input of the additional adder 6. From the output of the additional adder 6, the measured signal then passes through the open linear key 7 to the gated RC differentiator 8 and the integrator 9. Upon completion of the measurement, all switched elements of the spectrometric amplifier return to the initial state.

Claims (1)

СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий линейный усилитель линию задержки, управляемый восстановитель формы входного сигнала, последовательно соединенные линейный ключ, стробируемые RC-дифференциатор и интегратор, а также амплитудный дискриминатор, схему логики, два управляемых пиковых детектора, один из которых формирует максимальные, *· а другой минимальные значения сигнала, и схему усреднения, причем выход линейного усилителя соединен с входом амплитудного дискриминатора непосредственно, а с входом управляемого восстановителя формы входного сигнала - через линию задержки, выходы управляемых пиковых детекторов соединены с входами схемы усреднения, выход амплитудного дискриминатора соединен с входом схемы логики, первый выход которой соединен с входом управления управляемого вое- , становителй формы входного сигнала, а второй - с входами управления линейного ключа, стробируемых RC-дифференциатора и интегратора, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетического разрешения за счет уменьшения влияния низкочастотной составляющей шума, в него введены η дифференцирующих RC-цепей с компенсацией полюса нулем в каждой и дополнительный сумматор, причем в линейном усилителе усилительные каскады соединены между собой через вновь введенные дифференцирующие RCцепи, а его вход является входом спектрометрического усилителя, входы управляемых пиковых детекторов соединены с выходом управляемого восстановителя формы входного сигнала, а выход схемы усреднения через дополнительный сумматор, второй вход которого соединен с выходом управляемого восстановителя формы входного сигнала, соединен с входом линейного ключа, причем входы управления управляемых пиковых детекторов соединен с вторым выходом схемы логики, а выход стробируемого интегратора является выходом спектрометрического усилителя.A SPECTROMETRIC AMPLIFIER containing a linear amplifier, a delay line, a controlled input waveform reducer, a linear key in series, a gated RC differentiator and an integrator, as well as an amplitude discriminator, a logic circuit, two controlled peak detectors, one of which forms the maximum, * · and the other minimum signal values, and the averaging circuit, and the output of the linear amplifier is connected directly to the input of the amplitude discriminator, and to the input of the controlled reducing agent input signal frames - through the delay line, the outputs of the controlled peak detectors are connected to the inputs of the averaging circuit, the output of the amplitude discriminator is connected to the input of the logic circuit, the first output of which is connected to the control input of the controlled waveform, the input signal form, and the second to the linear control inputs key, gated RC differentiator and integrator, characterized in that, in order to improve energy resolution by reducing the influence of the low-frequency component of noise, η different RC circuits with pole compensation of zero in each and an additional adder, moreover, in a linear amplifier, the amplifier stages are interconnected via newly introduced differentiating RC circuits, and its input is the input of a spectrometric amplifier, the inputs of controlled peak detectors are connected to the output of a controlled input signal shape reducer, and the output of the averaging circuit through an additional adder, the second input of which is connected to the output of the controlled reducing agent of the input signal form, is connected to the input of the line key, and the control inputs of the controlled peak detectors are connected to the second output of the logic circuit, and the output of the gated integrator is the output of the spectrometric amplifier. >>
SU833677531A 1983-12-23 1983-12-23 Spectrometric amplifier SU1200699A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833677531A SU1200699A1 (en) 1983-12-23 1983-12-23 Spectrometric amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833677531A SU1200699A1 (en) 1983-12-23 1983-12-23 Spectrometric amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1200699A1 true SU1200699A1 (en) 1986-11-23

Family

ID=21094706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833677531A SU1200699A1 (en) 1983-12-23 1983-12-23 Spectrometric amplifier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1200699A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3602826A (en) Adaptive signal detection system
GB2140643A (en) Optical fibre system
JPS6453623A (en) Pulse detecting circuit employing amplitude and time recognition
SU1200699A1 (en) Spectrometric amplifier
EP0209236B1 (en) Electron beam testing of integrated circuits
US3479599A (en) Signal sensitive depressed threshold detector
US3610931A (en) Thermistor circuit for detecting infrared radiation
JPH0560870A (en) Radiation detector
Borders et al. High speed pulse amplifier/discriminator and counter for photon counting
US3457516A (en) Double delay-line filters for pulse amplifiers
Ignatyev et al. A system of modules for semiconductor detector SR-spectrometers
Goldsworthy Integrating Window Amplifier
Lee et al. Four-deep charge-time and pulse-width scaling discriminator for delay line MWPC's
SU656401A1 (en) Device for measuring parameters of radio impulses
SU752210A1 (en) Linear spectrometric amplifier
SU767944A1 (en) Automatic gain control circuit
RU2168733C1 (en) Microwave radiometer
Lee FOUR-DEEP CHARGE-TIME and PULSE-WIDTH SCALING DISCRIMINATOR FOR DELAY LINE
SU766006A1 (en) Dc measuring method
SU1078645A1 (en) Device for automatic analyzing of communication frequencies
SU502510A1 (en) Device for generating threshold voltage with dual diversity reception of discrete information with antenna switching
Symposiwn et al. Not to be taken from this room
SU1446485A1 (en) Apparatus for measuring logarithmic attenuation decrement
SU1101927A1 (en) Two-channel radiation detector
JP2785074B2 (en) Signal acquisition circuit