[jam 0]

заменить на что? вот такой импульс на выходе усилителя:

Ага. Можно сделать усилитель с передним фронтом десятки наносекунд и задним сколько загрузка позволяет. Для того случая , что я делал загрузка была максимум 10кгц, а реально сотни герц и усилитель , что я туда поставил имел задний фронт 70мкс (т.е. пила). Спектр шума фэу ровный, поэтому формировка гауссом не даёт приемуществ в сигнал шуме. При таком раскладе можно существенно упростить схемотехнику.

 

А интегратор с ключом на входе не подойдет?

И интегратор пойдёт, но можно сразу к усилителю подключить микроконтроллер со встроенным ацп, надо только усилитель заменить.

[Herz 4]

да, думал об этом... при заряде конденсатора ток через диод детектора уменьшается до 0, поэтому если ток через второй диод достаточно мал, то значения падений напряжения на обоих диодах должны приближаться (в 1% можно уложиться), т.е. измерение напряжения на втором диоде нужно проводить тогда, когда импульсов на входе нет. думается, что это можно учесть при программной обработке

Когда импульса на входе нет, тока через диоды тоже нет. Соответственно, нет и падений напряжения. Или я не прав?

Изменено 14 марта, 2010 пользователем Herz

[stells 9]

Можно сделать усилитель с передним фронтом десятки наносекунд и задним сколько загрузка позволяет. Для того случая , что я делал загрузка была максимум 10кгц, а реально сотни герц и усилитель , что я туда поставил имел задний фронт 70мкс (т.е. пила)

1.мне не совсем понятно, что будет измерять АЦП (в данном случае AVR), если на входе пила... у него конденсатор УВХ отключается от входа после начала преобразования?

2.как у Вас реализуется длинный задний фронт? за счет чего?

Когда импульса на входе нет, тока через диоды тоже нет. Соответственно, нет и падений напряжения. Или я не прав?

т.к. входное напряжение у меня с полочкой 1В, то ток через второй (вспомогательный) диод составляет примерно (1-0,7)/4700=60мкА, а падение напряжения на нем должно быть равно падению напряжения на диоде детектора в момент выключения (прохождения пика). использование сдвоенного диода позволяет программно учесть температурный дрейф

 

для малого сигнала вроде тоже работает (правда непонятно насколько идеально/неидеально симулируется диод). на входе 1В с импульсами 100мВ, красный луч - выход компаратора, сиреневый - сброс:

 

 

А интегратор с ключом на входе не подойдет?

это тоже вопрос... амплитуда импульса пропорциональна энергии фотонов (гамма-кванта), а вот интеграл?

[jam 0]

1.мне не совсем понятно, что будет измерять АЦП (в данном случае AVR), если на входе пила... у него конденсатор УВХ отключается от входа после начала преобразования?

2.как у Вас реализуется длинный задний фронт? за счет чего?

1.Не знаю, какой ацп у авр, а у микрочипа он довольно быстро семплирует, только при конверсии резких переходов на входе не любит. Вот ещё дельфино есть. Измерять будет конечно напряжение, семплировать можно от встроенного компаратора , в пиках это где-то 150нс задержки плюс 150нс задержки на интерапт, если не полить.

2. За счёт конденсатора в цепи обратной связи.

Если длительность импульса не меняется от амплитуды , то и интеграл будет пропорционален , ну а если всё точно промерить, то окажется что и усилитель имеет нелинейность, которую неплохо бы таблицей в контроллере поправить.

[stells 9]

1.Не знаю, какой ацп у авр, а у микрочипа он довольно быстро семплирует

частота преобразования АЦП у AVR не выше 200кГц (для 10-битного разрешения), в подпрограмму обработки прерывания он может входить до 8 тактов. в общем все получается довольно медленно, нужно сохранять амплитуду импульса

2. За счёт конденсатора в цепи обратной связи.

так ведь интегрирование получается, передний фронт тоже затянется

Если длительность импульса не меняется от амплитуды , то и интеграл будет пропорционален , ну а если всё точно промерить, то окажется что и усилитель имеет нелинейность, которую неплохо бы таблицей в контроллере поправить.

почему не меняется? я совершенно четко вижу на экране осциллографа, что чем выше амплитуда, тем больше длительность, но вот насколько сохраняется эта пропорциональность? видимо схемотехника вносит свою погрешность, хотя понятно, что она есть по-любому

 

PS: вообще цель следующая... сейчас радиометр работает в счетном режиме с некоторым настраиваемым порогом дискриминации. хочется сделать входной каскад более универсальным, чтобы можно было оценивать спектр. суперточность не нужна, в пределах 1%

Изменено 15 марта, 2010 пользователем stells

[jam 0]

частота преобразования АЦП у AVR не выше 200кГц (для 10-битного разрешения), в подпрограмму обработки прерывания он может входить до 8 тактов. в общем все получается довольно медленно, нужно сохранять амплитуду импульса

Что-то медленно совсем - у микрочипа 2Мгц у дельфина 12Мгц.

так ведь интегрирование получается, передний фронт тоже затянется

Не факт.

почему не меняется? я совершенно четко вижу на экране осциллографа, что чем выше амплитуда, тем больше длительность, но вот насколько сохраняется эта пропорциональность? видимо схемотехника вносит свою погрешность, хотя понятно, что она есть по-любому

По идее длительность менятся не должна, только амплитуда, если длительность меняется это плохой знак.

PS: вообще цель следующая... сейчас радиометр работает в счетном режиме с некоторым настраиваемым порогом дискриминации. хочется сделать входной каскад более универсальным, чтобы можно было оценивать спектр. суперточность не нужна, в пределах 1%

Если затянуть задний фронт, то можно получить такую точность измеряя длительность импульса компаратора, правда не знаю, насколько это авру под силу.

[stells 9]

можно получить такую точность измеряя длительность импульса компаратора, правда не знаю, насколько это авру под силу.

да, тоже вариант, есть захват таймера по прерыванию от компаратора

[stells 9]

немного откорректировал алгоритм работы схемы. сама схема такая:

предварительный усилитель ФЭУ выполнен на 2-х транзисторах BC817. используется сейчас для регистрации гамма-квантов с порогом от 20кэВ и выше (счетный режим), только для анализа спектра от 20кэВ до 3МэВ (торий 2,62МэВ) снизил коэффициент усиления увеличением глубины ООС, питание однополярное 5В, постоянная составляющая на выходе 800мВ. шустрых ОУ Rail-to-rail по входу и выходу я все-равно не знаю, поэтому их нужно смещать, а значит добавится хороший источник опорного напряжения...

когда пик пройден, срабатывает компаратор (он и транзистор Т3 входят с состав контроллера), контроллер измеряет напряжение на конденсаторе С1, сбрасывает его и выходит из подпрограммы обработки прерывания от компаратора (временной интервал Т0-Т1).

в основном цикле (временной интервал Т1-Т2, когда импульсов нет) контроллер измеряет напряжение на конденсаторе и постоянную составляющую входного сигнала, вычисляет напряжение на диоде D2 детектора и хранит (с усреднением за N периодов для устранения шума) значения постоянной составляющей и падения на диоде, которые использует при вычислении амплитуды импульса. падение напряжения на диоде и напряжение на конденсаторе измеряются таким образом тогда, когда ток через диод равен 0. дифференциальный режим не использую, т.к. вход в него у AVR очень длинный (125мкс плюс первое преобразование ложное).

при вычислении амплитуды импульса к значению, измеренному на конденсаторе, добавляется падение напряжения на диоде и вычитается постоянная составляющая - весь дрейф устраняется

если в основном цикле приходит прерывание от компаратора, а АЦП не завершил преобразование, то результат такого преобразования считается ложным

в диапазоне входных напряжений от 800мВ до 4,2В при использовании в качестве ИОН напряжения питания контроллера и 10-битном разрешении, точность оцифровки амплитуды импульсов должна получиться не хуже 0,2%... вроде бы :rolleyes:

[jam 0]

, точность оцифровки амплитуды импульсов должна получиться не хуже 0,2%... вроде бы :rolleyes:

Интересно узнать про сцинтилятор, тип фэу, коэфф. усиления фэу - если конечно не секрет. Фэу возможно надо термостатировать, сцинтилятор - в зависимости от типа, напряжение питания фэу стабилизировать. У меня без термостатирования получилось разрешение 2.5% на 1Мэв, плюс плавает от температуры. Но пока всё на полке валяется - руки не доходят.

[stells 9]

ФЭУ-85, СДН17.30.70, напряжение питания ФЭУ стабилизировано

 

в паспорте есть только энергетический эквивалент собственных шумов - не более 3кэВ

Изменено 15 марта, 2010 пользователем stells

[jam 0]

ФЭУ-85, СДН17.30.70, напряжение питания ФЭУ стабилизировано

 

в паспорте есть только энергетический эквивалент собственных шумов - не более 3кэВ

А сцинтилятор какой? - у меня фэу-184 , LaBr:Ce 30mm , напряжение 800в от emco , усилитель на операционнике.

[stells 9]

А сцинтилятор какой? - у меня фэу-184 , LaBr:Ce 30mm , напряжение 800в от emco , усилитель на операционнике.

сцинтиллятор СДН17.30.70, на основе активированного натрия йодистого, р-р 30*70мм. напряжение питания ФЭУ регулируется и стабилизируется, плато обычно находится в районе 750В

[jam 0]

сцинтиллятор СДН17.30.70, на основе активированного натрия йодистого, р-р 30*70мм. напряжение питания ФЭУ регулируется и стабилизируется, плато обычно находится в районе 750В

Вот единственно смущает , что Вы хотите от 20кэв амплитуды мерить - тут как раз начнутся фокусы с диодом, но если этого не предвидется , то вполне пригодно. По усилителю, смущает 10ком по входу, я бы уменьшил до 1ком.

При больших амплитудах будет наблюдаться нелинейность. По моему опыту, такая схема гораздо лучше работает с отрицательной полярностью , чем с положительной (что вроде бы и есть). И ещё несколько смущает резистор 51ом в эмитере - зачем он нужен?

[stells 9]

Вот единственно смущает , что Вы хотите от 20кэв амплитуды мерить - тут как раз начнутся фокусы с диодом, но если этого не предвидется , то вполне пригодно

да, согласен, при измерении импульсов малой амплитуды погрешность будет размером с лапоть, но хотя бы америций (60кэВ) хотелось бы детектировать

По усилителю, смущает 10ком по входу, я бы уменьшил до 1ком.

резистор с диодом на входе - защита усилителя от попадания на его вход высокого, на всякий случай, мало ли конденсат выпал и платку на цоколе ФЭУ шьет (платка с высоковольтным делителем). их сейчас нет. в принципе этот резистор на параметры усиления не влияет

такая схема гораздо лучше работает с отрицательной полярностью , чем с положительной (что вроде бы и есть)

да, полярность отрицательная

И ещё несколько смущает резистор 51ом в эмитере - зачем он нужен?

эта схемка досталась по наследству, если честно, то сам не очень понимаю необходимость в нем, решил, что возможно линеаризует характеристику за счет местной ОС

[jam 0]

да, согласен, при измерении импульсов малой амплитуды погрешность будет размером с лапоть, но хотя бы америций (60кэВ) хотелось бы детектировать

Тогда бы я предложил, мерить при помощи ацп только большие амплитуды, а амплитуды маленьких сигналов получать при помощи измерения длительности сигнала с компаратора, тем более, что разрешение в районе 60кэв будет плюс\минус лапоть. Попробуйте параллельно резистору обратной связи поставить конденсатор 5-10пф, а номинал резистора увеличить скажем до 100к-300к, задний фронт должен затянуться - если будет возбуд - нужно подобрать резисторы в коллекторе и эметере. Да , на выход усилителя нужно поставить операционник, скажем повторитель.