2010版本核电子学实验讲义 - 图文(5)

试验3 单道脉冲幅度分析器

一、实验目的

1. 熟悉CMOS集成电路；

2. 掌握单道脉冲幅度分析器的工作原理和电路结构； 3. 了解单道脉冲幅度分析器的工作过程和波形变化特征。

二、实验原理

单道脉冲幅度分析器（图1）包括两个甄别器，一个叫上甄别器，甄别阀用V上表示；另一个叫下甄别器 ，甄别阀用V下表示；上、下甄别阀之差称为道宽，用ΔV表示，即：ΔV = V上 – V下 ；除了两个甄别器外，还有一个反符合电路。当信号Vin V上时分析器无脉冲输出，V下

图1 单道脉冲幅度分析器结构框图

图2 单道脉冲幅度分析器工作原理图

1、参考电压运算器

参考电压运算器是由上、下两路运算放大器组成的加法器及精密的参考电压源构成。RW2和RW3用于调节输入电压，通过调节RW3和RW2可调节单道脉冲幅度分析

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器的下甄别阈和道宽。上、下两路输入电压首先通过一个跟随器，以提高其稳定性，然后通过P4和P10分别输入两个反相运算放大器从而得到正的电压（及阈电压）。同时，下甄别阈运算放大器的输出电压经过R10和R7输入上甄别阈的同相端，这相当于一个相加过程（即上甄别阈=下甄别阈+道宽）。

图3 参考电压运算器

2、上、下甄别器

如图4所示，该电路板的上、下甄别阈由两个相同的集成电路脉冲幅度分析器组成。上、下阈电压由前面的参考电压运算器提供，分别加到脉冲幅度分析器的同相端。当输入脉冲信号（由P7输入）幅度超过上或下甄别器的阈压时，该甄别器由高电平转为低电平。

3、反符合电路

凡符合电路如图5所示，该电路的作用是：实现单道脉冲幅度甄别器的功能（即只有输入脉冲幅度在上、下甄别阈之间的时候才有输出）。该电路可通过开关

图4 上、下甄别阈

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K1来分别实现微分输出和积分输出。

图5 反符合电路

4、单道脉冲幅度分析器反符合原理

该单道脉冲幅度分析器反符合电路的原理图如图6所示。当Vin V上时，可分析得到，最终P19为低电平。

此反符合电路的右下支路为一积分输出电路，当开关K1打向JF时，单道脉冲幅度分析器变成了积分甄别器，输入脉冲只要超过下甄别阈就会有输出。

三、实验内容及步骤

1. 按照电路的原理图（图7）对照实验电路板，熟悉调节的元器件和观察点的位置； 2. 按要求连接实验电路；

3. 调节信号发生器，输出5 kHz三角脉冲，接入Vin端；

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4. 调节信号发生器RW2、RW3，使得上甄别阀V上= 4V，下甄别阀V下 =2V； 5. 由小到大调节输入信号幅度，分别调节至下列三种状态：Vin V上然后观察P13、P14 ….P19 各点波形的特征和变化，并做记录；

6. 观察ADD与RST的计数特征，了解电路的复位过程。

图6 单道脉冲幅度分析器反符合原理

四、实验设备

单道脉冲幅度分析器实验板、直流稳压电源、数字示波器、信号发生器、万用表、工具箱。

五、实验报告编写要求

1. 分别画出三种状态：Vin V上各观察点脉冲的波形； 2. 分别对三种状态：Vin V上下各观察点的脉冲进行分析，并与实验原理图做比较，得出结果。

六、实验思考题

1. 在原理电路图中观察，为什么RW2的调节就是道宽的调节？

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图7 单道脉冲幅度分析器

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