文档介绍：《核电子学与核仪器》课程设计报告Title:TheImprovementofSingle-channelAnalyzer课程设计题目:改进型单道脉冲幅度分析器学生姓名:XXX专业:核工程与核技术学号:09XXXXXX指导老师:覃国秀二零一二年六月设计时间:~《核电子学与核仪器》中的理论知识及实验为基础,到网上和图书馆查找与该设计课题相关资料,找到该课题的相应的电路原理图,并对电路图进行设计,学****Protel2004软件,用Protel2004软件进行电路设计并实现PCB板的封装,最终得到PCB板。设计目的通过使用Protel2004对电路进行设计,对《核电子学与核仪器》所学内容有更进一步的理解,加深印象,使所学知识得以巩固和提高。全面掌握单道脉冲幅度分析器各个模块电路原理的设计,实现电路设计与PCB设计的技术环节,最终得到单道脉冲幅度分析器的PCB板,从而在该课程设计过程中学会提高分析问题解决问题的能力;培养我们的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风,为今后从事技术工作奠定坚实的基础。五、设计要求1、掌握Protel2004的使用方法;2、掌握所画电路的工作原理;3、掌握Protel2004电原理路图的设计;4、基本掌握使用Protel2004进行PCB设计。六、设计的原理及方法单道脉冲分析器是一种对核脉冲信号幅度信息甄别测量的装置,虽然现在一般多用多道脉冲幅度分析器测量能谱,但由于单道具有结构简单、价格便宜,还可选择感兴趣的幅度范围或选取一定能量范围的信号作为测量对象等优点,所以它在核探测领域仍有用武之地。单道脉冲幅度分析器(图1)包括两个甄别器,一个叫上甄别器,甄别阀用V上表示;另一个叫下甄别器,甄别阀用V下表示;上、下甄别阀之差称为道宽,用ΔV表示,即:ΔV=V上–V下;除了两个甄别器外,还有一个反符合电路。当信号Vin<V下时分析器无脉冲输出,Vin>V上时分析器无脉冲输出,V下<Vin<V上分析器有脉冲输出(如图2所示)。图1单道脉冲幅度分析器结构框图图2单道脉冲幅度分析器工作原理图(一)参考电压运算电路参考电压运算电路如图3所示。由图可见,它是由运放(LF412)A1、A2组成的加法器和减法器以及精密的参考电压源组成。精密的参考电压源提供稳定的参考电压并经过两路多圈电位器RP1、RP2提供阈和道宽的参考电压,再加到加法器和减法器的输入端,在它们的输出端即可获得上、下甄别电路的阈电压:UH=1/2(UT+UW),UL=1/2(UT-UW)可以看出,道宽为UW,在调节道宽时,上阈UH和下阈UL的变化大小相等、方向相反,而保持道宽中心不变,道中心为UT/2。图3参考电压运算电路(二)上、下甄别器如图4所示,该电路板的上、下甄别阈由两个相同的集成电路脉冲幅度分析器组成。上、下阈电压由前面的参考电压运算器提供,分别加到脉冲幅度分析器的同相端。当输入脉冲信号(由P7输入)幅度超过上或下甄别器的阈压时,该甄别器由高电平转为低电平。图4上、下甄别器电路原理图(四)、反符合电路反符合电路是由D触发器(74H74)构成的双稳态电路、单稳态电路(74121)及与门(74LS08)组成,其电路如图5所示,信号逻辑关系如图6所示。其工作过程为:当VI<VL时,L和H都是低电平,显然与门输出为零。当VL<VI<VH时,H为低电平,H非为高电平,即双稳态清零端为高电平,V3维持高电平不变,与门开放;而L的下降沿触发单稳输出正脉冲,经与门输出。当VI>VH时,H、L都有正脉冲输出,如果直接将上、下甄别电路输入脉冲进行反符合处理,由于脉冲上升时间和下降时间存在,将会发生甄别错误。此电路用非H的前沿将双稳态电路清零,保证在单稳态电路输出脉冲之前将与门关闭,而用单稳态电路输出正脉冲VI的后沿将双稳态电路触发翻转,使V3回到高电平状态,与门重新开放。图5反符合电路原理图图6信号逻辑关系图(五)电路原理图设计图7单道脉冲幅度分析器原理电路图DescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantityCapacitor1RAD--Parts2DIP-work-Parts3DIP-work-Parts4DIP-work-Parts5DIP-16ResPack21Capacitor(SemiconductorSIMModel)6CC3216-1206CapSemi1SquareTrimmingPotentiometer7POT4MM-2RPotSM1FETOperationalAmplifier8CAN-8/