Резисторные матрицы подключаются к входам сумматоров, которые выполняются на быстродействующих операционных усилителях. Особенность работы сумматоров состоит в большой частоте и относительно малой скважности импульсов. Это приводит к появлению существенной постоянной составляющей на разделительных и паразитных емкостях, которая вызывает смещение нуля входного операционного усилителя сумматора.
 |
Кроме того, необходимо учитывать, что для исследований могут применяться РН с разными энергиями g-квантов. При этом выходной сигнал сумматора нужно изменять соответствующим образом, т.е. нормировать. Схема сумматора, учитывающая эти особенности, приведена на рис.6.
На резисторную матрицу через разделительные конденсаторы поступают положительные импульсы от предварительных усилителей ФЭУ. Эти импульсы заряжают конденсаторы, и на них появляется отрицательное (по отношению к общей точке) смещение. Оно будет тем больше, чем выше частота импульсов. В результате может сильно вырасти (вплоть до насыщения ОУ) постоянная составляющая выходного напряжения сумматора. Чтобы скомпенсировать смещение, сумматор охватывают нелинейной отрицательной ОС. Для этого его выходной сигнал еще раз инвертируют и подают на вход прецизионного выпрямителя (DA2, VD1, VD2). Он пропускает только положительные импульсы и при этом их инвертирует. Цепочка R3, C1 выделяет из них постоянную составляющую UCР, которая и компенсирует смещение, вызываемое средним уровнем входных импульсов (базовый уровень). Для нормирования выходного сигнала по энергии применяемого изотопа применен перемножающий ЦАП, играющий роль аттенюатора. На вход опорного напряжения (Ref) подают аналоговый сигнал, а на цифровые входы – код изотопа. Он зависит от энергии изотопа: чем больше энергия, тем меньше код.
Выходные импульсы сумматоров еще нельзя непосредственно использовать для дальнейшей обработки, так как их информационные параметры недостаточно определенны. Более объективную информацию дает интегрирование этих импульсов: площадь импульса пропорциональна энергии. Кроме того, при этом исходные импульсы сложной формы можно преобразовать в импульсы стандартной прямоугольной формы. Принцип интегрирования координатных и энергетических импульсов поясняет рис.7.
 |
Поскольку сцинтилляции имеют случайный характер (пуассоновское распределение), то интервалы между импульсами имеют большой разброс. Они могут быть настолько малыми, что интегратор может оказаться не готовым к интегрированию очередного импульса. В схеме рис.7 эта проблема решается применением двух интеграторов, включенных параллельно. Если к приходу очередного импульса один из интеграторов оказывается занятым, то функция интегрирования передается другому. Выходные сигналы интеграторов объединяются сумматором.
Работа каждого интегратора состоит из трех стадий. Допустим, что работает первый интегратор. На стадии I замкнут ключ S1, а S2 и S3 разомкнуты – производится интегрирование входного сигнала. На стадии II замкнут ключ S3, а S1 и S2 разомкнуты – стадия хранения; при этом на выходе сумматора возникает прямоугольный импульс. На стадии III ключи S1 и S3 разомкнуты, а S2 замыкается – происходит сброс интегратора. К моменту появления импульса 2 первый интегратор еще находится в стадии хранения, поэтому функция интегрирования передается второму интегратору. Работой устройства управляет специальная схема, формирующая импульсные последовательности с учетом амплитудно-временных параметров входных сигналов.
Еще одной проблемой, которую приходится решать в этом узле, представляет наложение импульсов (на рис.7 это импульс 4). Такие импульсы сливаются в один, но вызваны они могут быть вспышками с разными координатами. Поэтому наложенный импульс несет не информацию, а дезинформацию, и его лучше вовсе исключить из общей последовательности. Схема управления делает это на основе амплитудно-временных признаков. Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6
Советуем почитать:
Устройство и работа отдельных узлов рентгеновского компьютерного томографа Обобщенная структурная схема рентгеновского компьютерного томографа приведена на рис.1. Несмотря на существенные различия в принципах сканирования, конструкциях механических и электронных уз ...
Разработка технологического процесса сборки автомобильного усилителя мощности Современное развитие технической электроники вызвало к жизни ряд областей науки, техники специфически электронного направления. В связи с этим техническая электроника классифицируется по ...
Разработка микропроцессорного устройства для проверки и диагностики двигателя внутреннего сгорания автомобиля Современную микроэлектронику трудно представить без такой важной составляющей, как микроконтроллеры. Микроконтроллеры незаметно завоевали весь мир. Микроконтроллерные технологии очень эф ...