一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置。峰值采样保持装置由前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路组成。前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路顺序连接，前置缓冲电路接收上位的峰值信号，前置缓冲电路将经过峰值采样保持装置进一步调理的信号输出给下位的接收电路。采样保持电路具有两个模拟开关Ｕ３Ａ、Ｕ３Ｂ，一个二极管Ｄ３、一个电容Ｃ１。当模拟开关Ｕ３Ａ、模拟开关Ｕ３Ｂ单独断开或同时断开时，能进一步提高了峰值采样保持装置的可控性。本实用新型专利技术解决了传统峰值采样保持装置的灵敏度低、误差大、采样速度慢、可控性差的问题。有效地提高了核能谱测量系统中采样保持装置的性能，同时也提高了核能谱测量系统的性能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种峰值采样保持装置，具体说是一种适用于核能谱测量 系统的峰值采样保持装置。
技术介绍
在核能谱测量系统中，探测器输出的信号经信号调理电路后，输出为准高 斯脉冲信号，信号峰值代表了放射性射线的特征，通过对峰值电压进行模数转 换，即可实现对放射性的测量。为了使模数转换电路的能准确地对峰值进行量 化，在转换过程中要求输入的电压信号必须是稳定的，因此在模数转换电路前 通常设计有峰值采样保持装置，在转换过程中维持峰值电压保持不变。开展对 峰值采样保持装置在核能谱测量系统中应用的研发，实现对辐射快速准确地分 析，可满足核能谱测量的现实需要。目前核能谱测量系统常规的峰值采样保持装置，由二极管峰值检测及电容 采样、保持及放电回路组成，该装置存在着灵敏度低、误差大、采样速度慢、 可控性差等问题，如何提高峰值采样保持装置的灵敏度、精度及采样速度一直 是此类系统的热点与研究难点。
技术实现思路
为了克服传统峰值采样保持装置所带来灵敏度低、误差大、采样速度慢、 可控性差等问题，提高核能谱测量系统的性能，本技术提供了一种新型的 峰值采样保持装置，可有效地解决传统峰值采样保持装置的问题。为实现本技术的目标所采用的技术方案是峰值采样保持装置由前置 缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路组成。前置缓冲电、采样保持电路、输出缓冲电路顺序连接，前置缓冲电路接收上位的峰值信号，如核能谱测量系 统的输出信号，前置缓冲电路将经过峰值采样保持装置进一步调理的信号输出 给下位的接收电路，如模数转换电路。采样保持电路具有两个模拟开关U3A、 U3B， 一个二极管D3、 一个电容Cl。前置缓冲电路具有集成运算放大器Ul、 二极管Dl、 二极管D2、 二极管D4、 电阻R1。所述的集成运算放大器U1的一个脚连接输入信号，另一个脚分别与 二极管D1的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1连接，第三个脚分别与模拟开 关U3A的一个脚、二极管D2的阳极、D4的阴极、模拟开关U3B的一个脚相连。输出缓冲电路具有集成运算放大器U2、 二极管D3、电容C1。所述的集成 运算放大器U2的一个脚分别与U3A的一个脚、二极管D3的阴极、电容C1连 接；U2的另一个脚分别与U2的第三个脚、Rl的一端连接并作为输出端。采样保持电路中U3B的另一个脚连接采样控制信号；U3A的另一个脚连接 复位控制信号。当模拟开关U3A处于闭合状态，模拟开关U3B处于断开状态时，峰值采样 保持装置处于采样状态，此时前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路构 成了闭环负反馈放大电路，输出的电压精确跟随输入电压至最大值，克服了由 于检波二极管的压降导致的灵敏度低、误差大的问题。当两个模拟开关都处于 断开状态，峰值采样保持装置处于保持状态，输出缓冲电路输出的电压保持不 变，不受输入电压变化的影响，前置缓冲电路仍入于放大状态，避免产生冲击 信号及引起的误差。当模拟开关U3B处于闭合状态时，而模拟开关U3A处于断 开状态时，前置缓冲电路、釆样保持电路、输出缓冲电路重新构成了闭环负反馈放大电路，输出的电压快速跟随输入电压变化，此时，给电容复位，缩短了 电容复位时间，同时也提高了采样速度。通过两个模拟开关的闭合与断开的控 制，进一步提高了峰值采样保持装置的可控性。工作过程是在输入信号的上升沿，经前置缓冲电路后，为电容充电，直 到输入信号达到峰值电压，再经输出缓冲电路输出至模数转换电路，此时，启 动模数转换电路进行峰值量化同时关闭采样电路，即峰值采样保持装置退出采 样状态进入保持状态；在输入信号的下降沿，由于二极管反偏，电容上保持的 电压仍为输入信号的峰值。当模数转换电路转换完成后，峰值采样保持装置进 入复位状态，直到下一个输入信号的上升沿。本技术的有益效果是解决了传统峰值采样保持装置的灵敏度低、误 差大、采样速度慢、可控性差的问题。提高了核能谱测量系统中采样保持装置 的性能，同时也提高了核能谱测量系统的性能。附图说明图1是显示本技术的峰值采样保持装置分别与探测器、模数转换电路 的连接示意图。图2是本技术的峰值采样保持装置电路设计图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1所示的是峰值采样保持装置与核能谱测量系统中的探测器以及接收经 过本装置输出的稳定的电压信号的模数转换电路之间的常规连接结构。图2所示，集成运算放大器Ul的3脚连接输入信号，即图1所述的核能谱 测量系统中的探测器输出的准高斯脉冲信号；集成运算放大器U1的2脚分别与 二极管D1的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1连接；集成运算放大器U1的6脚分别与模拟开关U3A的1脚、二极管D2的阳极、二极管D4的阴极、模拟开 关U3B的11脚相连。集成运算放大器U2的3脚分别与模拟开关U3A的2脚、 二极管D3的阴极、电容Cl连接；集成运算放大器U2的2脚分别与集成运算 放大器U2的6脚、电阻Rl的一端连接作为可供模数转换电路接收的输出信号。 模拟开关U3B的10脚与D3的阳极连接；模拟开关U3B的12脚连接采样控制 信号。U3A的13脚连接复位控制信号。详细分析图2的电路，不难推断出，当模拟开关U3A、模拟开关U3B单独 断开或同时断开时，能进一步提高了峰值采样保持装置的可控性。权利要求1、 一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置，其特征是峰值采样 保持装置由前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路组成，前置缓冲电路、 采样保持电路、输出缓冲电路顺序连接，前置缓冲电路接收上位的峰值信号， 前置缓冲电路将经调理的信号输出给下位的接收电路。2、 按照权利要求1所述的一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置， 其特征是所述的采样保持电路由两个模拟开关， 一个二极管， 一个电容组成。3、 按照权利要求1所述的一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置， 其特征是所述的集成运算放大器Ul的3脚连接上位的输入信号；Ul的2脚分 别与二极管D1的阳极、二极管D4的阴极、电阻R1连接；Ul的6脚分别与模 拟开关U3A的1脚、二极管D2的阳极、D4的阴极、模拟开关U3B的11脚相 连。4、 按照权利要求1所述的一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置， 其特征是所述的集成运算放大器U2的3脚分别与U3A的2脚、二极管D3的 阴极、电容C1连接；U2的2脚分别与U2的6脚、Rl的一端连接作为输出； U3B的10脚与D3的阳极连接。5、 按照权利要求1所述的一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置， 其特征是所述的采样保持电路中U3B的12脚连接采样控制信号，U3A的13脚 连接复位控制信号。专利摘要本技术涉及一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置。峰值采样保持装置由前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路组成。前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路顺序连接，前置缓冲电路接收上位的峰值信号，前置缓冲电路将经过峰值采样保持装置进一步调理的信号输出给下位的接收电路。采样保持电路具有两个模拟开关U3A、U3B，一个二极管D3、一个电容C1。当模拟开关U3A、模拟开关U3B单独断开或同时断开时，能进一步提高了峰值采样保持装置的可控性。本技术解决了传统峰值采样保持装置的灵敏度低、误差大、采样速度慢、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于核能谱测量系统的峰值采样保持装置，其特征是：峰值采样保持装置由前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路组成，前置缓冲电路、采样保持电路、输出缓冲电路顺序连接，前置缓冲电路接收上位的峰值信号，前置缓冲电路将经调理的信号输出给下位的接收电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟达，吴允平，蔡声镇，李汪彪，卢宇，吴进营，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]