Vernier陽極探測器及其電子讀出電路的設計

作者：時間：2010-07-13 來源：網(wǎng)絡

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經極零相消電路輸出的波形還不能直接采樣電路，必須改善它的波形。為了滿足采集卡對信號波形的需要，提高信號噪聲比，準確得到脈沖峰值數(shù)據(jù)，需要進一步對信號進行濾波整形處理。通過最佳濾波器的討論可知，對稱無限寬尖頂脈沖具有最佳的信噪比，且高斯波形具有以上的特征，脈沖頂部比較平坦，所以脈沖的成型一般以高斯型或準高斯型為波形形狀，采用圖5所示的電路結構，使用兩級有源低通濾波器。在C=1 000 pF下，對不同積分時間取值，當τ2=1μs時；當R=1 kΩ，當τ2=2μs時，R=2 kΩ；當τ2=10μs時，R=10 kΩ。同樣R用跳線來實現(xiàn)取值。
峰值保持電路基本原理如圖6所示。當輸入信號比閾值大時，比較器1輸出高電平觸發(fā)觸發(fā)器1輸出Q為高電平，觸發(fā)器2輸出

為高電平，去控制LF398的邏輯電平，使LF398處于采用狀態(tài)。

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162980.htm

當信號到達峰值時，比較器2輸出高電平，使與門電路輸出低電平，這時LF398處于保持狀態(tài)，進而對信號峰值進行保持?？刂齐娐分饕蓛杉墕畏€(wěn)態(tài)完成，當比較器1輸出高電平時，上升沿觸發(fā)1級單穩(wěn)態(tài)，輸出的暫穩(wěn)時間可通過外接電阻調節(jié)時間長短。暫穩(wěn)態(tài)的下降沿觸發(fā)2級單穩(wěn)態(tài)，輸出的高電平觸發(fā)模擬開關，使LF398的保持電壓電容迅速放電。

3 結論
測試電路時，將電路接入本課題組自己搭建的紫外單光子計數(shù)成像系統(tǒng)中，用Tek DPO 4104示波器觀察每路電路的輸出波形，滿足準高斯分布，并使用系統(tǒng)對4孔掩模板成像。圖7(a)為4孔掩模板實物圖，各孔之間的距離分別是7 mm，9 mm，15 mm，孔徑約為2 mm。實驗條件：光源用的是低壓汞燈，兩塊MCP加電壓2 280 V，MCP與陽極間加電壓300 V，兩塊MCP的間距為50μm，MCP與陽極間距為15 mm。在真空度達到1．0×10-4Pa時，把陽極輸出的脈沖信號連接到電子讀出電路。本次實驗使用的電路參數(shù)為：前置放大器的靈敏度A=1 V／pc，脈沖整形時間為2μs，電壓放大倍數(shù)為4倍，用示波器測量脈沖輸出的脈沖半峰全寬為5μs，電壓幅度滿足采集卡的量程為0～10 V。經采集卡采集電壓峰值，軟件解碼后得到的灰度圖像如圖7(b)所示，可以看出所得圖像與實物一致。