Presentation7 (3 532 800 байтов)

Аналоговые сигналы с первичных детекторов излучения в
в конечном счете всегда преобразуются в цифровую форму с
помощью различных преобразователей
АНАЛОГ---ЦИФРА.
При этом в большинстве случаев в цифру преобразуется один
параметр аналогового сигнала, например, его амплитуда.
Всякое преобразование аналог – цифра осуществляется с
конечной точностью и, таким образом, сопряжено с потерей
определенной доли информации.
Простейшим преобразователем А>Ц является амплитудный
дискриминатор.
Основой таких устройств в большинстве случаев являются усилители с положительной обратной
связью. В зависимости от вида
ОС это могут быть компараторы,
одновибраторы, триггеры
Шмитта, и т.д.
При срабатывании дискриминатора на его выходе появляются
логические сигналы (ДА-НЕТ). Для их регистрации можно
использовать пересчетные схемы (ПС). Количество импульсов, зарегистрированных ПС, будет равно количеству
входных сигналов с A>Uпор.
Дифференциальный дискриминатор.
Срабатывание происходит только если
Uпор.1 < A < Uпор.2
Для более детального анализа величины сигнала можно создать устройство (амплитудный анализатор) состоящее из нескольких дискриминаторов с порогами, возрастающими на
определенную величину, т. е., разбить измеряемый интервал
амплитуд на n (по числу дискриминаторов) интервалов,
называемых амплитудными окнами.
На дискретных компонентах такие анализаторы никогда не
делали с числом дискриминаторов >20-ти, т.к. очень трудно
выдержать одинаковость и стабильность ширин окон.
Развитие интегральной технологии сделало возможным создание таких АЦП (flash ADC) с числом дискриминаторов до
1024, что соответствует 10-ти двоичным разрядам, и с частотой оцифровки (быстродействием) до 100 МГц.
Такие АЦП, относящиеся к разряду так называемых прямых
измерителей, выдают результат оцифровки практически в
момент действия сигнала и являются наиболее быстродействующими. Но их разрядность часто является недостаточной.
Оцифровка амплитудных спектров, получаемых от современных детекторов, имеющих высокое энергетическое разрешение и широкий динамический диапазон, требует от АЦП
большего числа градаций (числа каналов).
Так для разрешения 0,1% формально требуется АЦП на
1000 каналов, но это если регистрируемый спектр располагается в конце шкалы. Сигналы же от реальных детекторов имеют значительный динамический диапазон, 10 и более, поэтому даже для обеспечения сравнительно невысокого разрешения ~1% требуется АЦП на несколько тысяч каналов.
Альтернативой является использование нелинейной шкалы, например, логарифмической, но на этом пути имеются
свои сложности.
Реально для создания АЦП с большим числом каналов были
использованы так называемые косвенные методы преобразования аналог – цифра. Наибольшее распространение получил метод Вилкинсона.
При T
При
При tф= 30нс и Uвх= от 50 мВ до 5В Δtвых<0,5нс
------------10нс -------------------------------------- <0,35нс