Перейти к содержанию
    

Снятие сигнала с ФЭУ

Извините, я давно за собой заметил, что выражаюсь непонятно - так сказать половину пропустил, а думаю, что другим должно быть ясно....

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

Конечно ещё нужно 51 ом на землю, т.е впараллель кабелю - получится согласованный делитель.

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.

Хотел сказать , что при помощи формирователя можно подрезать задний фронт, но чтобы нулевая линия плавала поменьше, остальные каскады должны быть связаны через rc с очень низкой полосой среза - тогда выбросы будут минимальны при достаточно простой схеме.

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.

Увы , для быстрых сигналов ничего лучше чем ad8014 ad8005 не нашёл - впрочем искал не долго, лежат ещё усилители от оптики на полке - но до них дело пока не дошло. Есть усилитель на рассыпухе (bfg620), но тоже с фэу не проверялся... Занят пока сигналами более медленными... Диаметр фотокатода - это важно в плане светосбора, ну это вобщем и так понятно.

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.

Вполне возможно , что возникнут - надо разделить аналоговую и цифровую земли резистором 10 ом или дросселем или и тем и другим или короткой перемычкой - но заливку земли сделать отдельную. Да смотрите ещё linear продаёт их в разных корпусах - cs6 cs8 - на деле совершенно разные микросхемы, хотя может внутри у них одно и тоже ....

Ни разу не слышал. Отстал наверное от жизни :)

Это cadence - capture и pspice как в orcadе.

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.

Пункт 2 пытался объяснить выше - извините за непонятки.

Пункт 4 - это надо сначала получить гаусс , а потом ещё раз продифференциировать, тогда уход базовой линии прекратится... Но это я только собираюсь попробывать - обдумываю , как это лучше сделать.

 

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

Есть за что не любить... Я тоже почти 10 лет в Германии прожил - но у Вас там мне было скучно... как-то всё совсем чужое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сделал несколько скринов, попытаюсь выложить

 

Легенда, может кому непонятно:

Канал 1 - Желтый это выход усилителя без фильтра.

Канал 2 - Голубой это выход интегратора

Канал 3 - Лиловый - выход ТТЛ после дискриминатора и монопенисуального вибратора

Внизу можно углядеть масштаб по напряжению и по времени. Также можно увидеть среднее (почти оффсет) по первому и второму каналам. Частота событий тригера показывает приблизительно сколько импульсов в секунду и сам уровень и канал тригера можно рассмотреть на стрелке справа.

 

Начну с пустых, здесь импульсы ниже порога дискриминатора и видно шум от динодов и прочего.

 

post-7223-1259011592_thumb.png post-7223-1259011743_thumb.png

 

Теперь для оценки порога срабатывания по возрастающей

 

post-7223-1259012438_thumb.png post-7223-1259012444_thumb.png

post-7223-1259012535_thumb.png post-7223-1259012543_thumb.png

post-7223-1259012896_thumb.png post-7223-1259013065_thumb.png

post-7223-1259012994_thumb.png

 

Триггер переставил на ТТЛ

post-7223-1259013146_thumb.png post-7223-1259013152_thumb.png

 

Немного картинок интегрального сигнала

post-7223-1259013283_thumb.png post-7223-1259013288_thumb.png

post-7223-1259013294_thumb.png post-7223-1259013419_thumb.png

post-7223-1259013424_thumb.png

 

Тут только сигнал с интегратора в разном временном масштабе

post-7223-1259013516_thumb.png post-7223-1259013511_thumb.png

post-7223-1259013538_thumb.png post-7223-1259013526_thumb.png

post-7223-1259013506_thumb.png post-7223-1259013521_thumb.png

 

Ну и напоследок ловил монстрские пульсы и сам офигел что такие есть, нужно срочно усиление уменьшить!!! Размаха ОУ при +-5В не хватает

post-7223-1259013990_thumb.png post-7223-1259013996_thumb.png

А это уже нелинейность ОУ?

post-7223-1259014000_thumb.png

 

Что скажите, господа-знатоки?

З.Ы. На интегральном сигнале видно небольшую помеху по земле когда компаратор срабатывает. Но это макет, а не печатная плата. Надеюсь на плате будет чисто. Фото схемы стыдно выкладывать, жуть. Но если кому интерессно, сфоткаю.

post-7223-1259013933_thumb.png

post-7223-1259013937_thumb.png

post-7223-1259013942_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Навскидку видно, что интегратор может временно смещаться от нулевой линии до 40 mV при регистрации импульсов большой амплитуды. Соответственно, в это время регистрация импульсов малой амплитуды происходить не будет. Чтобы уменьшить этот эффект можно поступать разными способами. Например, ограничивать максимальную амплитуду, поступающую на интегратор. Другой вариант - делать интегратор по типу устройства выборки-хранения, а во время срабатывания дискриминатора отключать ему вход.

Изменено пользователем serebr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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...

Получил "добро" на озвучку информации от нашего специалиста по радиоактивным вопросам.

Кристалл - NaI, размеры 18x60 и 18x160. ФЭУ Hamamatsu R8668.

Изменено пользователем serebr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Получил "добро" на озвучку информации от нашего специалиста по радиоактивным вопросам.

Так можно ли узнать у Вас величину одноэлектронного импульса - максимальный шумовой импульс от одного электрона случайно вылетевшего с фотокатода ФЭУ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так можно ли узнать у Вас величину одноэлектронного импульса - максимальный шумовой импульс от одного электрона случайно вылетевшего с фотокатода ФЭУ?

Коэффициент передачи аналогового тракта с выхода ФЭУ до входа АЦП - около 0.5В/ма.

Шкала АЦП - +/-2 В(дифф), что соответствует +/-4 ма (дифф).

8 ма=16000 LSB (14 бит).

1 LSB = 0.5 мка.

Примерное время импульса - 0.5 мкс.

Заряд 1 LSB = 0.25е-12 кл.

Заряд электрона 1.6е-19 кл.

Коэффициент усиления ФЭУ по электронам (gain) - примерно 2e6. Даташита нет под рукой, ориентировочно.

ИТОГО: В одном LSB АЦП помещается 0.8 электрона, прилетевшего с фотокатода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хотел сказать , что при помощи формирователя можно подрезать задний фронт, но чтобы нулевая линия плавала поменьше, остальные каскады должны быть связаны через rc с очень низкой полосой среза - тогда выбросы будут минимальны при достаточно простой схеме.

 

Про низкую полосу среза не могу согласиться. Если ставлю CR цепочку с большим С линия пляшет в зависимости от загрузки ФЭУ и амплитуды. Нужно что-то типа Pole-Zero компенсатор.

Я прикинул и пришел к выводу. Ведь если мне в дискриминаторе особо точной привязки по времени не надо, и энергию импульса измерять не требуется, и загрузка данного феу не большая (до 10 Килокаунтов) единственное что нужно четкое ограничение по амплитуде, то .... на кой мне формирователь, пусть висят хвосты, главное чтобы последующие импульсы садились не на танцующую линию.

 

Можно ли только Pole-Zero компенсацией добиться четкой линии или Pole-Zero зависит от сигнала?

Идея с base line restorer неплохая, чтобы CR дифференциатор включать на время. Пока непонятно чем кроме микроконтроллера или DSP можно управлять ключем включения дифференциатора. Уж очень не хочется огород городить без надобности.

 

Вполне возможно , что возникнут - надо разделить аналоговую и цифровую земли резистором 10 ом или дросселем или и тем и другим или короткой перемычкой - но заливку земли сделать отдельную. Да смотрите ещё linear продаёт их в разных корпусах - cs6 cs8 - на деле совершенно разные микросхемы, хотя может внутри у них одно и тоже ....

 

На счет земли... говорят новая мода пошла, земляной полигон на все земли одним общим делать, а только полигоны питания раздельно и очень следить, чтобы синалы одной цепи не заходили в другую. ВЧ возвратные токи все равно от дорожки далеко не убегут, если правильно все сделать, то цифровые вч токи не потекут через аналоговый участок. Но буду делать как Вы говорите, две земли и соединю либо перемычкой у разьема питания либо еще чем.

 

Чтобы разделить цепи полностью хочу выход компаратора (запитаного аналогом) пустить на ADUM1100 изолятор а уже с другой стороны запускать моностабильный мультивибратор запитаный цифровым. Вроде бы у АДУМ1100 есть шмиттриггер на входе. Будет ли это работать?

 

 

 

Навскидку видно, что интегратор может временно смещаться от нулевой линии до 40 mV при регистрации импульсов большой амплитуды. Соответственно, в это время регистрация импульсов малой амплитуды происходить не будет. Чтобы уменьшить этот эффект можно поступать разными способами. Например, ограничивать максимальную амплитуду, поступающую на интегратор. Другой вариант - делать интегратор по типу устройства выборки-хранения, а во время срабатывания дискриминатора отключать ему вход.

 

Немного не понял. Почему импульсы малой амплитуды проходить не будут. Они очень хорошо накапливаются в емкости. Уточню, что 40мВ это при загрузке около 4 килокаунтов. Заряд и маленьких и больших накапливается в конденсаторе по моему мнению, про такие грабли не слышал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Немного не понял. Почему импульсы малой амплитуды проходить не будут. Они очень хорошо накапливаются в емкости. Уточню, что 40мВ это при загрузке около 4 килокаунтов. Заряд и маленьких и больших накапливается в конденсаторе по моему мнению, про такие грабли не слышал.

Если сдвинется вверх линия нуля, с которой сравнивает входные импульсы дискриминатор, то дискриминатор перестанет срабатывать на импульсы малой амплитуды.

Линия же нуля дискриминатора, насколько я понял из сообщений в теме, формируется интегратором.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если сдвинется вверх линия нуля, с которой сравнивает входные импульсы дискриминатор, то дискриминатор перестанет срабатывать на импульсы малой амплитуды.

Линия же нуля дискриминатора, насколько я понял из сообщений в теме, формируется интегратором.

 

Нет, вы неправильно поняли. Интегратор служит для измерения сигнала при большой загрузке, после 10кГц, когда ошибка в счете возрастает. При средней загрузке можно снимать два сигнала. Во время измерения нет возможности подстроится под сигнал. Измеряю облученный кристалл, который излучает в видимом спектре при нагреве и только один раз в зависимости от дозы. После нагрева кристалл пустой и его можно снова облучать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Коэффициент передачи аналогового тракта с выхода ФЭУ до входа АЦП - около 0.5В/ма.

Шкала АЦП - +/-2 В(дифф), что соответствует +/-4 ма (дифф).

8 ма=16000 LSB (14 бит).

1 LSB = 0.5 мка.

Примерное время импульса - 0.5 мкс.

Заряд 1 LSB = 0.25е-12 кл.

Заряд электрона 1.6е-19 кл.

Коэффициент усиления ФЭУ по электронам (gain) - примерно 2e6. Даташита нет под рукой, ориентировочно.

ИТОГО: В одном LSB АЦП помещается 0.8 электрона, прилетевшего с фотокатода.

Уточнение: в даташите на ФЭУ R8668 указан gain=3e5. Значит надо больше электронов с катода ФЭУ, чтобы получить тот же выходной ток:

ИТОГО: В одном LSB АЦП помещается 5 электронов, прилетевших с фотокатода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нет, вы неправильно поняли. Интегратор служит для измерения сигнала при большой загрузке, после 10кГц, когда ошибка в счете возрастает. При средней загрузке можно снимать два сигнала. Во время измерения нет возможности подстроится под сигнал. Измеряю облученный кристалл, который излучает в видимом спектре при нагреве и только один раз в зависимости от дозы. После нагрева кристалл пустой и его можно снова облучать.

Посмотрел картинки - чтобы понять , какой у Вас шум усилителя , нужно подать какой-нибудь сигнал с хорошим фронтом на вход скажем через 1пф - т.е дать какой-то известный заряд.

Тут пришла мысль - не взять ли сигнал с интергатора для восстановления нулевой линии? Конечно это надо моделировать.... Вечером буду посвободней отвечу подробней...

 

 

Уточнение: в даташите на ФЭУ R8668 указан gain=3e5. Значит надо больше электронов с катода ФЭУ, чтобы получить тот же выходной ток:

ИТОГО: В одном LSB АЦП помещается 5 электронов, прилетевших с фотокатода.

Это уже похоже на правду - скорее даже 7 или 8, если у Вас со светосбором всё в порядке.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Уточнение: в даташите на ФЭУ R8668 указан gain=3e5. Значит надо больше электронов с катода ФЭУ, чтобы получить тот же выходной ток:

ИТОГО: В одном LSB АЦП помещается 5 электронов, прилетевших с фотокатода.

 

Усиление очень сильно зависит от напряжения. Оно у Вас такое, как в прописи?

Мои вопросы были вызваны впечатлением, что Вы считаете фотоны. А Вы считаете вспышки сцинтиллятора...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Усиление очень сильно зависит от напряжения. Оно у Вас такое, как в прописи?

Мои вопросы были вызваны впечатлением, что Вы считаете фотоны. А Вы считаете вспышки сцинтиллятора...

Напряжение питания ФЭУ варьируется относительно номинального на +/-200В при настройке устройства. Конкретное напряжение выбирается из соображений выхода на так называемое "плато" для ФЭУ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Напряжение питания ФЭУ варьируется относительно номинального на +/-200В при настройке устройства. Конкретное напряжение выбирается из соображений выхода на так называемое "плато" для ФЭУ.

 

У меня странный ФЭУ, сколько не пытался, плато не находится :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У меня странный ФЭУ, сколько не пытался, плато не находится :(

по идее оно должно быть. при увеличении загрузки ФЭУ напряжение на его динодах падает, что приводит к уменьшению коэффициента усиления ФЭУ и уменьшению амплитуды выходных импульсов. при поиске плато подбирают такое напряжение на катоде ФЭУ, при котором амплитуда импульсов меняется незначительно во всем рабочем диапазоне загрузок

 

Интегратор служит для измерения сигнала при большой загрузке, после 10кГц, когда ошибка в счете возрастает

а почему? чем Вы считаете и какова у Вас максимальная загрузка?

Изменено пользователем stells

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...