[Rockstein 0]

Принимая во внимание большую ёмкость фэу , думаю , что схема правильная...многие уже хотели сделать такой гибрид - один канал на время, второй на амплитуду, но удачных реализаций пока не видел... Надеюсь, что Ваша удачная. На днях посмотрю на спайсе, что получилось... Если можно , пришлите выходной сигнал - если есть генератор с хорошими фронтами, то стоит подать на вход через 1пф....

 

Хорошо, попробую, у нас есть тектроникс осцилограф, туда можно усб флеш вставить. Сделаю пару скриншотов. К сожалению генератора с хорошими фронтами нет и не предвидится. Слышал, если транзистор пробивать, то фронты очень крутые. Видел где-то схему, основанную на этом эффекте.

 

Я тоже надеюсь, что мое решение удовлетворит. Но пока проблемы с линеакйностью при счете. Интегральный сигнал довольно неплохой, а вот считает хуже 4% линейность. даже до в диапазоне до 1 Килоимпульса. Грешу на компаратор и зависимость порога срабатывания от амплитуды и скважности импульсов. А какую вообще линейность стоит ожидать от фэу такого класса (н7422)?

 

Проблема с компаратором состоит в следующем, нужно опустить порог чуть выше уровня шума. Допустим 1мВ. А оффсет у AD8014 в данном включении составляет 20мВ. Чтобы убрать оффсет вставляю полосовой фильтр из rlc с плохой добротностью, чтоб без пика, где-то на 1-100Мгц. Уходит постояный оффсет, но появляются неприятные овершуты ниже нуля. И потом уровень медленно поднимается либо до нуля либо пока не прийдет следующий импульс. Вообще на сколько я понял высокоскоростные компараторы не отличаются точностью. Реально ли таким компаратором ловить пульсы по такому низкому порогу в 1мВ к земле, естессно питание биполярное (+-5В)

 

У меня пока стоит выбор между LT1719 и LT1016. Первый быстрее и есть возможность раздельного питания. Второй, вроде, по-медленнее и по прожерливее, но точнее. Что посоветуете?

 

Раздельное питание нужно только для согласования уровней с логикой или его можно еще и как развязку между грязным питанием логики и прецизионным аналоговым использовать? Ну тоесть чтобы возвратные токи из грязного питания не текли на чистую землю через вот такой вот компаратор.

 

 

 

@jam: А вы какой SPICE пользуетесь?

Я сейчас набросал схему в свежеустановленном мультисиме, все проблемы на лицо. Файлик мультисимовский прилагаю.

Длинный задний фронт никуда не деть. И откуда этот овершут ниже нуля берется. Если мелкий импульс прийдет, когда задний фронт большого еще не спал, то он останется незамеченным. Вообщем порог компаратора не имеет смысла делать меньше чем овершут. В моем случае около 50 мВ.

 

Странно, но я не смог загрузить файл с расширением ms10. Переименовал его в .sch. Просьба вернуть назад расширение .ms10

PMT_FrontEnd.rename_to_ms10.sch

[jam 0]

Хорошо, попробую, у нас есть тектроникс осцилограф, туда можно усб флеш вставить. Сделаю пару скриншотов. К сожалению генератора с хорошими фронтами нет и не предвидится. Слышал, если транзистор пробивать, то фронты очень крутые. Видел где-то схему, основанную на этом эффекте.

возмите ltc6903/04 - поделив 1ком\50ом на кабель - фронты крутые - частота по умолчанию 1кгц.

Я тоже надеюсь, что мое решение удовлетворит. Но пока проблемы с линеакйностью при счете. Интегральный сигнал довольно неплохой, а вот считает хуже 4% линейность. даже до в диапазоне до 1 Килоимпульса. Грешу на компаратор и зависимость порога срабатывания от амплитуды и скважности импульсов. А какую вообще линейность стоит ожидать от фэу такого класса (н7422)?

Чтобы ноль не уплывал , в анализаторах его восстанавливают - см. base line restorer. Но в данном случае можно обойтись просто большой ёмкостью, например 22uF*1ком обрежут Вам оффест , а выбросов больших не дадут. Линейность фэу зависит от его коэффициента усиления, чем больше - тем хуже, поэтому и рекомендовал Вам снизить коэффициет усиления, со всеми вытекающими проблемами. Говорят, что если запитать фэу от умножителя, то линейность улучшается, но сам не проверял.

Проблема с компаратором состоит в следующем, нужно опустить порог чуть выше уровня шума. Допустим 1мВ. А оффсет у AD8014 в данном включении составляет 20мВ. Чтобы убрать оффсет вставляю полосовой фильтр из rlc с плохой добротностью, чтоб без пика, где-то на 1-100Мгц. Уходит постояный оффсет, но появляются неприятные овершуты ниже нуля. И потом уровень медленно поднимается либо до нуля либо пока не прийдет следующий импульс. Вообще на сколько я понял высокоскоростные компараторы не отличаются точностью. Реально ли таким компаратором ловить пульсы по такому низкому порогу в 1мВ к земле, естессно питание биполярное (+-5В)

У меня пока стоит выбор между LT1719 и LT1016. Первый быстрее и есть возможность раздельного питания. Второй, вроде, по-медленнее и по прожерливее, но точнее. Что посоветуете?

lt1719 - впечатления хорошие, но пользую max9144, поскольку несколько миливольт для моих применений не критичны...

Раздельное питание нужно только для согласования уровней с логикой или его можно еще и как развязку между грязным питанием логики и прецизионным аналоговым использовать? Ну тоесть чтобы возвратные токи из грязного питания не текли на чистую землю через вот такой вот компаратор.

Раздельное питание использую всегда, поскольку не хочу полагаться на авось - в любом случае это не помешает, а может быть и критично.

 

@jam: А вы какой SPICE пользуетесь?

Я сейчас набросал схему в свежеустановленном мультисиме, все проблемы на лицо. Файлик мультисимовский прилагаю.

Длинный задний фронт никуда не деть. И откуда этот овершут ниже нуля берется. Если мелкий импульс прийдет, когда задний фронт большого еще не спал, то он останется незамеченным. Вообщем порог компаратора не имеет смысла делать меньше чем овершут. В моем случае около 50 мВ.

 

Странно, но я не смог загрузить файл с расширением ms10. Переименовал его в .sch. Просьба вернуть назад расширение .ms10

Пользую spb16.2. Длинный задний фронт подрезаете формирователем - для этого Вам надо посчитать Ваш rcl, можно сделать формирователь и на операционниках - тут простор открыт, главное, что бы он как можно меньше трогал нулевую линию - тут 4 варианта 1 base line restorer 2. опустить полосу почти до dc 3. Поставить очень быстрый ацп и обработать в цифре 4. Продиферинциировать гаусс до куска синуса и думать, что с этим делать.

З.Ы. Говорят что амптековский а250 изготавливает в России некий Громов, а америкосы только продают, не знаю правда или нет, но по корпусу похож на наш.

[serebr 0]

На ту же тему, но немного в другом ракурсе.

Кроме стремления улучшить характеристики исходного импульса можно использовать последующую цифровую обработку сигналов с ФЭУ "на лету" с небольшой и строго определённой задержкой. Пример обработки, для которой задержка составляет 150 нс, приведен на рисунке:

Результирующая картинка выглядит, например, так:

Картинки получены на реальных данных в реальном приборе.

Изменено 22 ноября, 2009 пользователем serebr

[jam 0]

Кроме стремления улучшить характеристики исходного импульса можно использовать последующую цифровую обработку сигналов с ФЭУ "на лету" с небольшой и строго определённой задержкой. Пример обработки, для которой задержка составляет 150 нс

Картинки получены на реальных данных в реальном приборе.

Красивые картинки - если не сектрет - какой у Вас АЦП стоит? У меня так ad9235 только 11 бит без шума выдаёт - или это у Вас на картинке усреднение по 1000 событий?

[serebr 0]

Красивые картинки - если не сектрет - какой у Вас АЦП стоит? У меня так ad9235 только 11 бит без шума выдаёт - или это у Вас на картинке усреднение по 1000 событий?

Используем АЦП AD9248.

Первая картинка с одиночным импульсом - это реальный одиночный импульс. Поскольку у нас АЦП работает на 20 МГц, то совсем уж высокочастотных шумов нет. Это ведь не единицы наносекунд, как у вас, а уже целых 50 нс. Шумы с 14-битным АЦП получаются примерно 1-2 единицы в отсчётах АЦП (RMS). Если мерять от пика до пика, то тоже порядка 11 бит получится. Одиночный импульс приведен достаточно большой амплитуды - 5000 отсчётов, так что на этом фоне на достаточно грубом графике шумов не видно.

[Tanya 4]

Используем АЦП AD9248.

Одиночный импульс приведен достаточно большой амплитуды - 5000 отсчётов, так что на этом фоне на достаточно грубом графике шумов не видно.

Что-то у меня немного не сходится (внутри). Можно отсчеты пересчитать в электроны?

[serebr 0]

Что-то у меня немного не сходится (внутри). Можно отсчеты пересчитать в электроны?

Честно говоря, не понял вопроса. Надо отсчёты АЦП пересчитать в количество прилетевших на анод ФЭУ электронов?

[Tanya 4]

Честно говоря, не понял вопроса. Надо отсчёты АЦП пересчитать в количество прилетевших на анод ФЭУ электронов?

Да.

[serebr 0]

Да.

Это круто.

В моём случае использется детектор гамма-квантов на кристалле. Надо взять энергию гамма-кванта, умножить на коэффициент усиления ФЭУ, заряд перевести в ток исходя из времени нарастания/спада импульса, умножить на коэффициент преобразования ток/напряжение входного усилителя ФЭУ, пересчитать напряжение в код исходя из характеристик АЦП.

И всё это предлагается проделать для удовлетворения чьего-то абстрактного любопытства? Я тихо фигею. :blink:

Изменено 22 ноября, 2009 пользователем serebr

[Tanya 4]

Это круто.

Я тихо фигею. :blink:

А что сложного? Коэффициент усиления ФЭУ в электронах на первичный фотон или электрон, умножить на заряд электрона, умножить на величину сопротивления нагрузки, чувствительность АЦП в тиках на вольт...

Хочется понять, сколько электронов содержится в одном кванте АЦП*время накопления.

[jam 0]

Это круто.

В моём случае использется детектор гамма-квантов на кристалле. Надо взять энергию гамма-кванта, умножить на коэффициент усиления ФЭУ, заряд перевести в ток исходя из времени нарастания/спада импульса, умножить на коэффициент преобразования ток/напряжение входного усилителя ФЭУ, пересчитать напряжение в код исходя из характеристик АЦП.

И всё это предлагается проделать для удовлетворения чьего-то абстрактного любопытства? Я тихо фигею. :blink:

Сигнал\шум у Вас замечательный - можно позавидовать, но кроме него для получения разрешения нужна хорошая статистика - т.е. то число первичных электронов фотокатода - эти два параметра в сумме дают возможность оценить Вашу замечательную конструкцию, поэтому и интерес к числу этих вот электронов. Ещё хотелось спросить - какой у Вас сцинтилятор - у нас LaBr:Ce.

А на счёт АЦП - сейчас смотрю начинают появляться continuous time sigma-delta. National уже как года два делает, а тут за ними и AD подтягиваются - сделали ad9267 - жаль в продаже пока нет. Хоти они на мой взгляд какие-то недоделанные, ну лиха беда начало. Смотрю так, придётся в скором времени с цифровой электроникой активно дружиться .

[serebr 0]

А что сложного? Коэффициент усиления ФЭУ в электронах на первичный фотон или электрон, умножить на заряд электрона, умножить на величину сопротивления нагрузки, чувствительность АЦП в тиках на вольт...

Хочется понять, сколько электронов содержится в одном кванте АЦП*время накопления.

Цитата из Википедии:

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) — электровакуумный прибор, в котором поток электронов, излучаемый фотокатодом под действием оптического излучения

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%...%B5%D0%BB%D1%8C

 

Соответственно, не электрон умножается ФЭУ, а гамма-квант, который выбивает количество электронов, пропорциональное энергии гамма-кванта, попавшего на фотокатод. Собственно этим и оперируют разработчики, т.к. не электроны мы регистрируем, а гамма-кванты. Хочется посчитать - считайте электроны на здоровье.

Для ориентира могу лишь сказать, что в нашем приборе 1 отсчёт АЦП соответствует примерно 1 кэв, 8000 отсчётов - 8 Мэв.

 

Сигнал\шум у Вас замечательный - можно позавидовать, но кроме него для получения разрешения нужна хорошая статистика - т.е. то число первичных электронов фотокатода - эти два параметра в сумме дают возможность оценить Вашу замечательную конструкцию, поэтому и интерес к числу этих вот электронов. Ещё хотелось спросить - какой у Вас сцинтилятор - у нас LaBr:Ce.

А на счёт АЦП - сейчас смотрю начинают появляться continuous time sigma-delta. National уже как года два делает, а тут за ними и AD подтягиваются - сделали ad9267 - жаль в продаже пока нет. Хоти они на мой взгляд какие-то недоделанные, ну лиха беда начало. Смотрю так, придётся в скором времени с цифровой электроникой активно дружиться .

Конструкция не моя, я в радиоактивных делах не спец. Что касается цифровой обработки, то это моё детище.

И схемотехника уменьшения наводок на цепи входного тракта - здесь я тоже неплохо свои знания приложил. :) Только вот как об этом делиться на форуме не знаю - вроде как коммерческая тайна. :(

[jam 0]

Хочется посчитать - считайте электроны на здоровье.

Для ориентира могу лишь сказать, что в нашем приборе 1 отсчёт АЦП соответствует примерно 1 кэв, 8000 отсчётов - 8 Мэв.

Не вижу смысла делать коммерческой тайны из фэу , типа сцинтилятора и метода преобразования - иначе покупателей окажется существенно меньше. А если засекретить факт существования самого девайса - то покупателей не будет вобще.

Мы вот покупали 4KSАА у парсека http://www.parsek.ru/ru/products.html - они нам перед покупкой все детали работы девайса подробно рассказали. Мы у них кроме того и амплитудные анализаторы покупаем - может быть Ваши лучше?

Предположим , у Вас NaI со сбором 50%, получаем 6 электронов на бит - на мой взгляд ацп то что-надо...

[Tanya 4]

Соответственно, не электрон умножается ФЭУ, а гамма-квант, который выбивает количество электронов, пропорциональное энергии гамма-кванта, попавшего на фотокатод. Собственно этим и оперируют разработчики, т.к. не электроны мы регистрируем, а гамма-кванты. Хочется посчитать - считайте электроны на здоровье.

Для ориентира могу лишь сказать, что в нашем приборе 1 отсчёт АЦП соответствует примерно 1 кэв, 8000 отсчётов - 8 Мэв.

Вы не поняли. Хотела понять, каков заряд у Вашего одноэлектронного импульса на выходе. Все. Что тут такого? В паспорте на ФЭУ посмотреть... напряжение вспомнить. Гамма квант не интересует.

[Rockstein 0]

возмите ltc6903/04 - поделив 1ком\50ом на кабель - фронты крутые - частота по умолчанию 1кгц.

1нс на 5пф нагрузку довольно неплохо. Я правильно понимаю, 1ком последовательно выходу и сразу на BNC, а 50ом волновое сопротивление кабеля?

 

Чтобы ноль не уплывал , в анализаторах его восстанавливают - см. base line restorer. Но в данном случае можно обойтись просто большой ёмкостью, например 22uF*1ком обрежут Вам оффест , а выбросов больших не дадут.

Да, basr line restorer штука нужная, но в моем случае не нужно считать интеграл под импульсом, (ну тоесть заряд или энергию кванта). Мне б только чтобы дискриминировал стабильно. А в случае с CR 22uF*1kohm время восстановления зависит от амплитуды импульса.

 

Линейность фэу зависит от его коэффициента усиления, чем больше - тем хуже, поэтому и рекомендовал Вам снизить коэффициет усиления, со всеми вытекающими проблемами. Говорят, что если запитать фэу от умножителя, то линейность улучшается, но сам не проверял.

Так и сделал, но уперся рогами в слабый сигнал, который снять совсем не имеет возможности. Скорее всего мой ФЭУ со встроенным блоком питания и пельте не подходит. У него усиление 10^6, а если взять дискретный фэу то там уже 10^7. К тому же диаметр фотокатода 5мм в моем по сравнению с 8мм в другом (площадь больше чем в 2 раза). Зато надо городить огород с охлаждением и HV блоком питания.

 

 

Раздельное питание использую всегда, поскольку не хочу полагаться на авось - в любом случае это не помешает, а может быть и критично.

Уточню вопрос, не возникнут ли проблемы если чистое аналоговое и шумное цифровое сойдутся в LT1719. Я посмотрел его схему и фактического разделения не увидел. Мне кажется это только чтоб не делать level shift. Объясните.

 

Пользую spb16.2.

Ни разу не слышал. Отстал наверное от жизни :)

 

Длинный задний фронт подрезаете формирователем - для этого Вам надо посчитать Ваш rcl, можно сделать формирователь и на операционниках - тут простор открыт, главное, что бы он как можно меньше трогал нулевую линию - тут 4 варианта 1 base line restorer 2. опустить полосу почти до dc 3. Поставить очень быстрый ацп и обработать в цифре 4. Продиферинциировать гаусс до куска синуса и думать, что с этим делать.

Прошу прощения за ликбез

Пункт 2 не понял. Как расширение полосы уберет задний фронт?

Пункт 4 вообще не представляю. Гауссовское распределение чего? И как его дифференцировать

Чувствую прийдется жить с rlc и надеятся, что не прийдут два импульса рядом где второй сидит ниже из-за овершута первого и не пролазит через порог компаратора.

 

З.Ы. Говорят что амптековский а250 изготавливает в России некий Громов, а америкосы только продают, не знаю правда или нет, но по корпусу похож на наш.

В очередной раз радость берет за наших :) Не знаю почему я их так не люблю.