高速信號(hào)處理應(yīng)用研究.pdf

1、電子學(xué)尤其是高速信號(hào)處理技術(shù)促進(jìn)了核探測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展。信號(hào)定時(shí)甄別是核電子學(xué)信號(hào)處理系統(tǒng)的基本組成環(huán)節(jié)之一，電平適配器是大規(guī)模核探測(cè)信號(hào)處理環(huán)節(jié)必備的輔助插件。本文論述了中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所(IMPCAS)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需電平適配插件、差分雙閾定時(shí)甄別電路的結(jié)構(gòu)，提出了電路的設(shè)計(jì)要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高速電路的設(shè)計(jì)、研制及實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并對(duì)研制過(guò)程中EMC及高速PCB板EMC設(shè)計(jì)措施進(jìn)行了研究。
　　 在NIM/ECL/TTL 電

2、平適配插件的研制中，對(duì)NIM 標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)電平標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了介紹，以降低器件成本、增加轉(zhuǎn)換方式、提高電磁兼容（EMC）能力為基本出發(fā)點(diǎn)，在電路性能、I/O 接口、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用單元電路復(fù)用的思想進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從器件選型、層設(shè)計(jì)等方面采取措施，在面積有限的PCB 板、I/O 接口面板上實(shí)現(xiàn)了8 通道/6 方式NIM/ECL/TTL 電平適配插件的設(shè)計(jì)和研制，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，該插件各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
　　 本

3、文對(duì)各種定時(shí)方法進(jìn)行了介紹，分析了普通定時(shí)甄別的原理及電路存在的定時(shí)誤差。采用了全差分結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)差分閾值定時(shí)甄別電路，甄別結(jié)果經(jīng)成形電路輸出寬度可調(diào)的ECL 信號(hào)，由于差分信號(hào)能有效的消除共模干擾，該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定時(shí)誤差小、低閾值易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，通過(guò)ORCAD10.5仿真軟件瞬態(tài)分析證明了該理論的正確性。由于遠(yuǎn)程控制的需要，設(shè)計(jì)了以數(shù)字電位器MAX5494 為核心的閾值調(diào)節(jié)電路，替代了傳統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)?？刂齐娐凡捎蒙衔粰C(jī)、下位機(jī)、

4、數(shù)字電位器三級(jí)控制結(jié)構(gòu)。上位機(jī)使用Visual Basic6.0 控件Mscomm 進(jìn)行串行通信，下位機(jī)為MCS51系列單片機(jī)AT89C51，和上位機(jī)之間使用RS485接口進(jìn)行通信，AT89C51 使用軟件模擬的SPI 接口對(duì)MAX5494 進(jìn)行控制，由于數(shù)字電位器不能接低阻負(fù)載，且動(dòng)態(tài)閾值的靜態(tài)偏置電壓要求為大小可調(diào)的雙極性信號(hào)，為了兼顧數(shù)字電位器的輸出特性、甄別電路的要求，設(shè)計(jì)了雙極性電壓產(chǎn)生電路。該電路制作了單通道甄別實(shí)驗(yàn)PCB