峰值幅度分析器的设计和实现

在核物理实验中，能谱测量作为一种主要的测量方式，得到广泛的应用。在能谱测量中，我们最为关心的是信号的幅度信息，而对于幅度信息，我们又最为关心峰值幅度。所以为了使输入到计算机获取系统中的信号的峰值幅度精确不失真，在信号处理的前端电子学部分，不仅要保持信号的幅度信息，还要得到较大的动态范围和较高的计数率，峰值幅度分析电路就是在信号经前端电子学部分（前置放大器和主放大器）对信号进行处理放大成具有高斯或准高斯波形的信号以后，精确地取得信号的峰值幅度，再送往扫描式ADC数据获取卡进行数据获取。在以往的电子学与数据获取系统中，信号峰值幅度分析电路都不是作为一个独立的产品出现的，而是集成在其他的插件中，一般集成在数据获取卡的前端。为了开发新型数据获取系统，其数据获取卡为通用的数据获取卡，并且是基于 PCI 数据总线的数据获取卡。所以我们必须研制峰值幅度分析电路以支持通用的数据获取卡。本电路主要利用了二极管的单向导电性和延时特性以及电容的电荷保持特性再加上其他的辅助电路来实现的。辅助电路包括：加法器，减法器，取样保持脉冲产生电路，隔离电路，缓冲器。其中加法器与减法器的作用是补偿二极管的0.5伏的导通电压和提高电路的线形度而加的，取样脉冲产生电路得到的脉冲控制保持电容的充放电，是为解决信号的堆积效应的。隔离器的作用是避免前后级电路之间的相互影响。缓冲器其实是峰值幅度分析电路与后续数据获取卡的接口电路，为了解决信的处理和信号获取的同步问题，使峰值幅度分析电路对信号的处理与数据获取卡对信号的获取高效有序地工作。本电路在动态范围0-10V之间具有很高的线形度，很高的稳定性，宽的带及高达 500K 的计数率，低成本和很高的集成度。