四象限乘法器／除法器AD734在伽瑪相機(jī)中的應(yīng)用
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伽瑪相機(jī)是一種核醫(yī)學(xué)顯影診斷儀器，用于診斷早期腫瘤和循環(huán)系統(tǒng)疾病的醫(yī)學(xué)設(shè)備。
伽瑪相機(jī)由碘化鈉晶體、光電倍增管、前端放大電路、程控放大電路、位置電路、開窗選擇電路、心電門控電路等組成。先由碘化鈉晶體把不可見(jiàn)的伽瑪射線轉(zhuǎn)化為微弱光信號(hào)，再通過(guò)光電倍增管把微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換成毫伏級(jí)的電信號(hào)。電信號(hào)通過(guò)前端放大電路和程控放大電路后進(jìn)入位置電路，位置電路的主要功能是把多個(gè)光電倍增管輸出的信號(hào)進(jìn)行整理計(jì)算，得出伽瑪射線打在晶體上的具體位置。伽瑪相機(jī)的分辨率大小與位置電路的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。AD734在伽瑪相機(jī)中用于位置電路的設(shè)計(jì)。因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/AD734">AD734具有較高的精度、較低的失真和噪聲干擾，因此能滿足伽瑪相機(jī)的設(shè)計(jì)要求。
位置電路的設(shè)計(jì)分2部分。前一部分是電阻矩陣，電阻矩陣的主要功能是把多路光電倍增管的輸出信號(hào)通過(guò)不同阻值的精密電阻轉(zhuǎn)換為X+，X-，Y+和Y-位置信號(hào)；后一部分是由AD734及其外圍電路構(gòu)成的位置、能量電路，此部分電路負(fù)責(zé)把X+，X-，Y+和Y-位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為與前端晶體坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的X，Y位置信息，以及Z能量信息。
圖3為伽瑪相機(jī)位置電路部分的示意圖。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/167018.htm
前端使用的運(yùn)算放大器為OPA4650。OPA4650是寬帶、低功耗、四通道電壓反饋運(yùn)算放大器。本設(shè)計(jì)中，AD734在直接除法模式下工作。這種模式除了可以提供較高的精度和帶寬外，還可以提供較大的靈活性。因?yàn)橘が斚鄼C(jī)的后續(xù)電路中有開窗選擇電路的設(shè)計(jì)，此電路測(cè)試時(shí)會(huì)不斷地改變分母值，AD734的分母值隨外部輸入電壓的變化而變化，易于調(diào)節(jié)。因此，在伽瑪相機(jī)中使用此芯片相對(duì)比較簡(jiǎn)便快捷。
當(dāng)AD734除法分母輸入U(xiǎn)比較小時(shí)，需先進(jìn)入運(yùn)算放大器OPA4650進(jìn)行放大，具體連接如圖3所示。圖3中使用2 MΩ的反饋電阻來(lái)提高其增益精度。
3AD734的其他用途
3.1平方根運(yùn)算
AD734可用來(lái)產(chǎn)生與輸入信號(hào)的平方根成正比的輸出信號(hào)，其具體連接如圖4所示。
おおお 
因?yàn)閄與Y輸入通道之間的極性總是相反的，因此連接到X和Y輸入通道的反饋也總是負(fù)的。Z輸入為差分輸入。當(dāng)Z輸入的極性不正確時(shí)，輸出總為負(fù)值，為了防止這一種情況的發(fā)生，一般在輸出上加一個(gè)二極管。在高速電路中，輸出端加不小于1kΩ的負(fù)載電阻可以提高響應(yīng)速度。
倒三角符號(hào)表示等電勢(shì)。
3.2RMSDC轉(zhuǎn)換器（均方根電壓直流電壓轉(zhuǎn)換器）
AD734用作RMSDC轉(zhuǎn)換器時(shí)，其傳遞函數(shù)為：
其電路連接如圖5所示。
其中，
即為均方根（RMS） 電壓。
圖5中，AD734和AD708雙運(yùn)算放大器用作10 MHz帶寬的RMSDC轉(zhuǎn)換器。AD734把輸入 信號(hào)求平方，其輸出由R1和C1組成的低通濾波器濾波。U2a，U2b以及 AD708共同組成了一個(gè)增益穩(wěn)定的緩沖器，為電路提供輸出電壓以及輸入驅(qū)動(dòng)。為了使電路 能夠精確地測(cè)量100 mV以下的輸入電壓，AD734的輸出偏移電壓必須設(shè)法消除，否則將 引起直流誤差。
4結(jié)語(yǔ)
AD734由于高速、高精度、低失真、低噪聲等特點(diǎn)，使用起來(lái)相當(dāng)穩(wěn)定可 靠，且與AD534引腳兼容，因此AD734能完全取代AD534，并提供了比AD534更多、更靈活的功 能。使用者可通過(guò)對(duì)U0~U2端電壓的控制來(lái)直接控制AD734的分母電壓。另外，也可 由AD734內(nèi)部提供高精度的分母電壓，使用戶有更大的操作空間，也使AD734芯片與同類產(chǎn)品 相比具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力
評(píng)論