可程控核能譜信號(hào)放大器設(shè)計(jì)
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2．3 程控放大
此電路采用一級(jí)100倍固定放大和DAC程控可調(diào)倍數(shù)放大兩部分。一級(jí)放大采用運(yùn)算放大器正反饋。DAC程控可調(diào)倍數(shù)放大部分，通過單片機(jī)控制12位高速DAC芯片，利用DAC內(nèi)部精密電阻網(wǎng)絡(luò)作為運(yùn)放的反饋電阻提高了放大精度，實(shí)現(xiàn)1～1 000倍可程控放大。輸出電壓：
式中D取值范圍為：0～4 095。
DAC程控放大電路如圖5所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/186794.htm
2．4 基線消除
基線消除電路先將成形后的核脈沖信號(hào)輸入一階低通濾波電路取出直流分量，再與原信號(hào)相減實(shí)現(xiàn)去除直流分量的作用。電路實(shí)現(xiàn)如圖6所示。
3 主要性能指標(biāo)
將本文設(shè)計(jì)的可程控核能譜信號(hào)放大電路通過制板、焊接、調(diào)試后，電源采用7～20 V的穩(wěn)壓電源，電路將其轉(zhuǎn)為所需+5 V，-5 V，信號(hào)輸入端通過極零相消電路，經(jīng)調(diào)試對不同輸入(X熒光和伽馬射線)的頻率要求改變R，C值實(shí)現(xiàn)極零相消其后接入的一級(jí)放大和核信號(hào)的成形濾波，輸出的信號(hào)為準(zhǔn)高斯波形，脈沖的頂部平坦，通過單片機(jī)控制DAC工作，經(jīng)測試達(dá)到了可程控信號(hào)0～100倍的放大，完全實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。圖7為最終測試輸出波形。
4 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)的可程控核能譜信號(hào)放大器經(jīng)過分析設(shè)計(jì)及電路的制板、焊接和調(diào)試，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，達(dá)到了對能譜信號(hào)進(jìn)行濾波成形、0～100倍程控放大的設(shè)計(jì)要求。
該設(shè)計(jì)可通用于X熒光和伽瑪能譜測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的通用性和靈活性，對比傳統(tǒng)的核信號(hào)放大成形，本文設(shè)計(jì)的可程控信號(hào)放大器還具有低功耗、硬件易于小型化等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代核信號(hào)處理方面的設(shè)計(jì)要求。
評(píng)論