книги из ГПНТБ / Прикладная спектрометрия с полупроводниковыми детекторами
..pdfВыше в § 2.4 уже говорилось (см. рис. 2.9), что эквива лентную схему головного каскада можно представить двумя ге нераторами тока. Эта замена основана на том, что любой гаус совский источник белого шума можно представить в виде слу чайной последовательности 6 -импульсов (т. е. импульсов, имею
щих форму б-функцин и заряд, равный |
заряду электрона |
q) |
с высокой средней частотой повторения |
N, так что средний |
ин |
тервал между ними много меньше постоянной времени фильтра Тф и времени измерения /„ 1/N <Стф, (п.
Такой |
источник характеризуется |
спектральной |
шумовой |
||||||
плотностью |
i2m = 2 |
Nq2, |
и шумовое напряжение |
имеет |
гауссов |
||||
скоераспределение |
с |
математическим |
ожиданием, |
равным |
|||||
нулю, и дисперсией |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ст°- |
= |
- ^ 1 |
[ [IV/(t)}4t. |
|
(2.27) |
|
|
|
|
|
2 |
о |
|
|
|
|
Спектральная |
плотность |
тока |
источника |
параллельного |
|||||
шума равна |
— 2qi, а ток i и шумовой |
параметр Rp связаны |
|||||||
соотношением |
|
|
R p = |
2kT/qi. |
|
|
(2.28) |
||
|
|
|
|
|
|
||||
Заменяя 2Nq2 на 2qi и выражая |
i через R P, из |
соотноше |
|||||||
ния (2.27) |
получаем |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
СО |
|
|
0 0 |
|
|
о 2 = |
—— |
Г [Г(7)]2Л = - ^ - |
Г [W(t)]2dt. |
(2.29) |
|||||
|
р |
2 |
Rp |
,1 |
|
2 |
J |
|
|
|
|
|
|
—оо |
|
—оо |
|
|
|
Как указывалось выше, коэффициент Wp в формуле (2.29) есть физическая спектральная плотность мощности парал лельного шума, равная половине математической мощности.
Генератор последовательного шума (е2ш на рис. 2.9) может быть замещен генератором шумового тока, который на емко сти С„х дает то же шумовое напряжение, что и генератор е2т .
Ток |
этого генератора i2(t) = |
CllKdem/dt, |
а импульсы |
генератора |
i2{t) |
должны представлять |
собой |
производные |
6 -функции |
(дуплеты). Физическая спектральная плотность мощности шума равна в данном случае
Ws = -J- 4kTRs,
а весовая функция источника дуплетных импульсов есть про изводная от W(t), —CB*W'(t). Следовательно, по аналогии с
формулой |
(2.29) |
второй |
компонент |
выходного шума |
равен |
|
|
|
со |
|
|
оо |
|
а] = |
C l |
j |
\W' (7)12 dt = |
C l |
[W (OI2 dt. |
(2.30) |
no
Полная дисперсия выходного шума |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Стш=0 Гр+ o t |
|
|
|
|
(2.31) |
||
Пользуясь нормировкой |
t/xo = 0, |
можно |
|
привести |
выражение |
||||||
для вычисления rioo/i] по формулам (2.18), |
(2.19), |
(2.29) — (2.31) |
|||||||||
к виду |
|
|
|
00 |
|
|
|
|
1' / а |
|
|
Т| |
I |
|
f |
|
° ° |
[W (0) ] 2 |
, |
(2.32) |
|||
— = |
— |
|
|
j [W (0)]a dQ + j |
dt |
||||||
■П |
V 2 |
|
I—°° |
|
—°° |
|
|
I |
|
|
|
где |
|
|
О2/СВХ . |
|
Q |
|
|
|
|
|
|
« |
— |
|
___ |
I / |
П Г) |
• |
|
|
|||
Мм |
v |
_________ I |
т 0 — |
'-'вх |
Г |
|
|
|
|||
|
|
wtwp |
|
|
|
|
|
|
|
||
Уравнение (2.32) иллюстрирует связь формы W(t) с вкла |
|||||||||||
дом источников г2и, |
|
|
в выходную |
мощность шума. Так |
как |
||||||
источник параллельного шума генерирует 6 -импульсы положи тельной и отрицательной полярности, случайно распределенные по времени, то их вклад будет тем меньше, чем короче время измерения Ти, т. е. эффективная длительность весовой функ ции. Последовательный шум зависит от производной весовой функции W'(t). Следовательно, если в системе имеет место резкое изменение W(t), то вклад этого компонента может быть очень большим. Наоборот, его доля незначительна на «плоских» участках функции W(t). Эти участки необходимы, чтобы умень шить влияние дисперсии времени нарастания сигнала ППД на энергетическое разрешение. С другой стороны, из выражения (2.32) следует, что увеличение длительности плоского участка W(t) нежелательно в системах со значительным параллельным шумом, например, в спектрометрах с Ge(Li) -детекторами боль шого объема, имеющими значительные токи утечки. Рентгенов ские ППД имеют, как правило, небольшие обратные токи (до 10_1 3 Ч-10_и А) и для них формирование весовой функции с плоской вершиной весьма желательно.
Исследуя экстремальные значения функции г|со/г), описывае мой уравнением (2.32), в работе [49] получили аналитическое выражение для весовой функции конечной длительности, имею
щей наилучшее отношение сигнал/шум [см. |
формулу |
(2 .2 2 )]. |
||
Коэффициент превышения шума этой весовой |
функции |
равен |
||
'Чоо |
= Г |
ехр(/,,/т0-|- 1) тУ . |
|
|
ц |
|
exp ( t j x 0 — 1) . |
|
|
и стремится к 1 при tH-*-oo. |
|
|
|
|
Форма весовой функции, |
описываемой уравнением |
(2.22), |
||
близка к треугольной. |
Поэтому в одной из первых работ [69], |
|||
посвященных разработке фильтров с переменными временными параметрами, была реализована треугольная весовая функция. Схема формирования стробируемого биполярного импульса
имеет /Сп.ш= 1,075, т. е. такой же, как у однополярного, но в от личие от последнего стабилизирует положение базовой линии. Правда, длительность биполярного импульса превышает дли тельность треугольного (при /Сп.ш= 1,075) в несколько раз и, что еще более существенно, значение Дп.ш= 1,075 получено автором при условии, что входные сигналы имеют форму 6 -функции.
Разброс времени нарастания сигнала требует формирова ния весовой функции трапецеидальной формы. Возможности по строения таких фильтров были рассмотрены в работах [6 8 , 70, 71]. Однако и эти системы не отвечают практическим требова
ниям, т. |
е. |
требуют применения |
нескольких |
линий |
задержки, |
||
и переход от одной постоянной |
формирования к другой связан |
||||||
с довольно сложной регулировкой. |
|
|
|
||||
Поэтому в последующих работах были исследованы характе |
|||||||
ристики |
времязависимых |
фильтров, |
выполненных |
на RC-эле |
|||
ментах. |
В |
работе [72] |
рассмотрено |
два |
варианта — А и Б. |
||
В случае А фильтр состоял из дифференцирующей и интегри рующей CR—7?С-цепей с постоянными времени п и т2 соответ ственно, причем вход интегратора подключали к выходу диф ференцирующей цепи на время измерения [0, f„]. В варианте Б дополнительно на время [0 , fn] изменяли постоянную п, так что ti- э-оо. Расчетные шумовые характеристики фильтров приведены в табл. 2.4, причем они нормированы на величину шумового за-
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2.4 |
|
Шумовые характеристики AJC-фильтров с переменными временными |
|
|||||
|
|
параметрами |
|
|
|
|
Постоянные времени |
|
Вариант A |
|
|
Вариант Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
и шумовые характе |
Т,= 0 |
т,=т. |
т,=0 |
Т;,=0 |
т,=т. |
*1= 0 |
ристики |
||||||
^lfco |
1,3 |
0,5 |
0 |
1,0 |
0,4 |
0 |
"W"0 |
0 |
0,5 |
1,3 |
0 |
0,4 |
1,05 |
t » h o |
1,3 |
1,5 |
1,3 |
1,75 |
2,15 |
2,1 |
Qiu/Qmo |
0,808 |
0,828 |
0.S08 |
0,764 |
0,799 |
0,748 |
ряда Qmo, создаваемого зарядом, равным q, при обычном CR—7?С-формировании с оптимальной постоянной времени то (идеальный формирователь сигнала «сизр»-формы имеет Qu,= = 0,736Qmo). Данные табл. 2.4 получены для времени нараста
ния |
сигнала, равного |
нулю. |
Наилучшее разрешение-— при |
|
ti = 0 |
в обоих вариантах. |
Однако в случае А это |
решение яв |
|
ляется тривиальным, так как и |
шум и сигнал при |
ti = 0 также |
||
равны нулю. В варианте Б сигнал отличен от нуля ввиду того, что Ti^oo в интервале времени [0, ?и]. Отношение сигнал/шум
1 1 2
в такой системе на 1 ,6 % хуже, чем у «идеального» формиро вателя.
В табл. 2.5 приведены данные, показывающие влияние вре
мени нарастания сигнала детектора |
на |
характеристики |
этих |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2.5 |
||
Влияние времени нарастания |
сигнала детектора на характеристики |
|
|||||||||
|
|
^С-фильтров |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Постоянные времени |
|
|
Уменьшение амплитуды, % |
|||||||
Тип фильтра |
т,/т0 |
т2/т0 |
V To |
^шо |
|
|
Д=0,5то |
'д= то |
|||
|
|
|
|||||||||
«Cusp»-форма |
— |
— |
— |
0,736 |
4,8 |
|
11,5 |
|
|
21,3 |
|
CR—7?С-формиро- |
1 , 0 |
1 , 0 |
— |
1 , 0 |
0,16 |
1 , 0 |
|
|
4,0 |
||
вагше |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,5 |
1,5 |
0,828 |
4,1 |
|
1 1 , 6 |
|
|
28,5 |
|
Фильтр А, ~1 --= ~ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,35 |
0,35 |
2,75 |
1 , 0 |
0 , 1 0 |
0,35 |
|
|
1 , 2 |
||
|
0 |
1,05 |
2 , 1 |
0,748 |
7,2 |
|
17,6 |
|
|
33,9 |
|
Фильтр Б, т1= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 , 0 |
8,7 |
1 , 0 |
1,3 |
|
3,25 |
|
|
6,5 |
|
фильтров. Наименьший дефицит амплитуды |
при |
^д=то |
имеет |
||||||||
обычный CR—ДС-фильтр. Коэффициент |
превышения шума для |
||||||||||
фильтров А и Б при оптимальном выборе постоянных |
времени |
||||||||||
(верхние строчки табл. |
2.5) |
больше, |
чем |
у |
сигналов |
|
«cusp»- |
||||
формы, и превышает /<п.ш обычного CR—ДС-фильтра. Надлежа |
|||||||||||
щим выбором Ti |
и %2 (нижние строчки табл. |
2.5) |
можно полу |
||||||||
чить характеристики лучше, |
чем у |
CR — ДС-фильтра. |
содержа |
||||||||
Структурная |
схема |
спектрометрического |
тракта, |
||||||||
щая ДС-фильтры с переключаемыми постоянными времени, и
временные диаграммы сигналов в характерных |
точках |
схемы |
||
(по работе [73]) приведены на рис. 2.21, 2.22. |
|
|
|
|
До первого дифференцирующего фильтра 5 усиление сиг |
||||
налов осуществляется обычными |
устройствами. |
Предусили |
||
тель 1 может иметь переходные СД-цепи, постоянная |
времени |
|||
которых должна быть довольно велика ( ~ 1 с). |
Выходной сиг |
|||
нал имеет экспоненциальную форму |
( ~ 1 -7 - 2 мкс). |
Связь пред |
||
усилителя с основным усилителем |
осуществляется |
через CR- |
||
цепь с «компенсацией полюса нулем» 2 и постоянной |
времени |
|||
50 мкс. |
|
|
|
|
11 3.
В основном усилителе 3 сигнал |
интегрируется (т„ = 0,5 мкс) |
||
и дифференцируется |
с постоянной |
времени |
тд = 0,5 мкс СR-це |
пью 4, содержащей |
компенсацию |
выброса |
обратной полярно |
Рис. 2.21. Формирующее устройство с переключаемыми ЯС-фильтрамп.
стн. Таким образом, до узла |
5 |
схема усилительного |
тракта |
||||||||||
не отличается от |
той, |
которая |
широко используется |
в |
про |
||||||||
А,В |
К |
|
|
мышленных устройствах. |
|
|
|
||||||
|
|
|
Узел 5 имеет постоянную вре |
||||||||||
|
Кл1 разомкнут |
|
мени, величина которой ключом |
||||||||||
|
|
Кл\ при поступлении сигнала пе |
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
реключается от нескольких мик |
|||||||||
|
|
|
|
росекунд до 1 с на время изме |
|||||||||
|
Клг разомкнут |
1мкс |
|
рения |
Таким |
образом, |
этот |
||||||
|
|
фильтр |
действует |
как |
вторая |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Кл. замкнут |
дифференцирующая цепь для шу |
||||||||||
D |
|
|
|
ма и малых |
значений |
сигнала |
и |
||||||
|
|
I4- |
|
помимо |
формирования |
полосы |
|||||||
|
|
|
пропускания |
обеспечивает |
вос |
||||||||
|
Ш Ка4разомкнут |
|
|||||||||||
|
|
становление |
постоянной |
состав |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
ляющей. |
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Узел |
является |
стробируе |
||||||
|
|
|
|
мым интегратором. В отсутствие |
|||||||||
|
|
|
|
сигнала Кл3 разомкнут, |
а |
Кл-> |
|||||||
|
|
|
|
замкнут. При поступлении сигна |
|||||||||
|
|
|
|
ла |
Кл-> |
размыкается, |
и |
узел |
6 |
||||
|
|
|
|
действует как идеальный интег |
|||||||||
|
|
|
|
ратор. В конце интервала |
[0, |
f„] |
|||||||
|
|
|
|
Кл% замыкается, и через |
ключ |
||||||||
|
|
|
|
Кл3, включаемый приблизительно |
|||||||||
|
|
|
|
на 1 мкс, осуществляется быст |
|||||||||
|
|
|
|
рый разряд Со. Резистор R3 обес |
|||||||||
Рис. 2.22. Временные диаграм |
печивает |
стабилизацию |
постоян |
||||||||||
ной составляющей |
после разря |
||||||||||||
|
мы сигналов. |
|
|
||||||||||
В |
следующем |
узле |
|
да Со. |
|
|
|
|
|
дей |
|||
7 компенсируется интегрирующее |
|||||||||||||
ствие предыдущих цепей, так что импульс на его выходе по фоп-
1.14
ме близок к прямоугольному. Поэтому емкость второго ин тегратора 8 С% заряжается постоянным током. Произведение CxRx выбирают, исходя из величины оптимальной постоянной времени, и она составляет несколько микросекунд. Площадь импульса на выходе узла 8 пропорциональна энергии сигнала. Узел 9 осуществляет интегрирование этого импульса, и выход
ной сигнал |
имеет передний фронт, |
близкий |
к «сизр»-форме. |
Задержка |
срабатывания ключа Кль после окончания времени |
||
ta определяет длительность плоской вершины. |
|
||
Помимо описанной выше линейной |
схемы |
спектрометриче |
|
ский тракт содержал также режектор наложений и логическую часть для управления электронными ключами Кл\—Кл&. По экспериментальным данным, выигрыш в энергетическом разре шении составил 29% по сравнению с CR—^С-формированием, оптимизированным по постоянной времени то.
При изменении скорости счета от 103 до 6 ,6 - 104 с- 1 |
ушире- |
|||
ние энергетической |
линии 60Со (1,33 МэВ) |
составило |
18% пс |
|
уровню 1/2 и 15% по уровню 1/10. |
|
|
||
Более |
высокие |
характеристики имеет |
система, описанная |
|
в работах |
[22, 74]. |
Полученные значения |
параметров |
близки |
к теоретическому пределу, что было достигнуто в результате ис пользования электроннооптической импульсной обратной связи, фильтров с переменными временными параметрами, примене нием гальванических связей и режектора наложений. Для при мера в табл. 2 . 6 приводятся данные, показывающие несомнен ные преимущества такой системы.
Таблица 2.6
Энергетическое разрешение системы, содержащей фильтры с переменными временными параметрами (линия FeKa )
Скорость счета, имп/с |
8400 |
40 000 |
340 000 |
A£Si, эВ |
175 |
206 |
370 |
§ 2.8. СТРЕТЧЕРЫ П РЕЖЕКТОРЫ НАЛОЖЕНИИ |
|||
Оптимизированная |
процедура |
измерений, |
рассмотренная в |
§ 2.4, предполагает измерение энергии сигнала (шума); она является паилучшей с точки зрения максимальной разрешаю щей способности. Однако большинство линейных устройств рас считано па измерение амплитуды сигнала, а не его энергии. В работе [75] дан анализ возможностей обычных амплитудных измерений по сравнению с оптимизированной процедурой. По казано, что относительное ухудшение энергетического разреше ния при амплитудных измерениях по сравнению с процедурой
115
измерения энергии сигнала пренебрежимо мало, если относи тельная ширина линии составляет 1 0 —2 0 % или менее.
Амплитудные и интегральные стретчеры. Другой, |
не менее |
||||||
важный критерий для оценки |
возможностей |
спектрометров — |
|||||
искажение |
аппаратурного |
спектра, |
обусловленное |
эффектом |
|||
наложений. |
Известно |
[22, |
6 8 ], |
что |
наилучшее |
устройство для |
|
минимизации эффекта |
наложений — фильтры |
с переменными |
|||||
временными параметрами.
Эти фильтры теоретически обладают следующими преиму ществами:
1. Весовая функция всей системы имеет минимальную дли тельность при заданном времени измерения tH, тогда как дли тельность импульса, например, при CR—/?С-формировании в несколько раз превышает время измерения in.
2. В отсутствие сигнала весовая функция системы равна пулю, так что шумовое напряжение на выходе фильтра в ин тервале [0 , £„] меньше, чем у фильтров с постоянными пара метрами, так как определяется шумами, действующими на входе системы только во время измерения.
В практических системах с формированием па линиях за держки или ДС-цепях улучшение характеристик осуществ ляется применением специальных схем — стретчеров и режекторов наложений.
Сигналы, поступающие с выхода формирующего усилителя, имеют обычно колоколообразную форму, причем их длитель ность в зависимости от оптимальной постоянной времени может изменяться от одной до нескольких десятков микросекунд. Входные устройства многоканальных анализаторов рассчитыва ют на импульсы фиксированной длительности, так что необхо димо обеспечить нормировку сигналов, поступающих от форми рующих усилителей, по длительности и форме. Эта нормировка осуществляется амплитудным стретчером, если измеряется ам плитуда сигнала, и интегральным, если измеряется энергия сигнала. Выше уже отмечено, что с точки зрения отношения сигнал/шум оба типа стретчера одинаковы. Однако их характе ристики не являются идентичными по возможности искажения информации, обусловленной наложением импульсов.
Соответствующий анализ выполнен в работе [76] при усло вии, что импульсы симметричны и искажение информации обус
ловлено эффектами 1 -го порядка |
(при этом |
наложения слева |
||||
и справа от вершины импульса равновероятны). |
|
|||||
Для количественной |
оценки |
эффекта |
наложений |
вводят |
||
функцию ср(Д), равную сумме |
двух |
нормированных |
входных |
|||
сигналов, имеющих одинаковую форму S(t) |
и разделенных вре |
|||||
менным интервалом Д. |
Нормировка |
сигналов S (t) осуществ |
||||
ляется следующим образом: |
|
|
|
|
|
|
||5 (t) ||= max 5 |
{f) — 1 |
(для амплитудного стретчера); |
|
|||
116
|
|
|
(ОН = |
и |
|
|
|
|
для |
(интегрального стре'тчера). |
|
|||||
|
|
|
J S(t)dt = 1 |
|
|
|||||||||||
Функция ф(Д) |
определяется |
количественными |
соотноше- |
|||||||||||||
.ннями: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср(Д) = |
], если Д > |
г',, |
(отсутствие наложений); ’ |
|
|||||||||
|
|
|
ф(Д) “ |
2, |
если Д = |
0 |
(полное наложение); |
|
|
|||||||
|
1 <[ ф (Д) < |
2, |
если 0 < |
Д < |
/„ |
(частичное наложение). |
|
|||||||||
На рис. 2.23 приведены графики функции |
ф (Д) |
для |
двух |
|||||||||||||
весовых |
функций — прямоугольной |
и треугольной, |
имеющих |
|||||||||||||
■одинаковую длительность tu. В за |
|
|
|
|
|
|||||||||||
висимости от выбранного типа фор |
|
|
|
|
|
|||||||||||
мирования |
меняются характеристи |
|
|
|
|
|
||||||||||
ки стретчеров. |
Формирующий |
уси |
|
|
|
|
|
|||||||||
литель с |
дифференцированием |
на |
|
|
|
|
|
|||||||||
линиях |
задержки |
|
характеризуется |
|
|
|
|
|
||||||||
прямоугольной |
весовой |
функцией |
и |
|
|
|
|
|
||||||||
требует применения стретчера инте |
|
|
|
|
|
|||||||||||
грального |
типа. |
Для |
фильтров |
с |
|
|
|
|
|
|||||||
jRC-элементами |
выходной |
сигнал |
|
|
|
|
|
|||||||||
имеет форму, более близкую к тре |
|
|
|
|
|
|||||||||||
угольной, |
чем |
к |
прямоугольной, |
и |
|
|
|
|
|
|||||||
для них |
более |
выгодным |
с |
точки |
|
|
|
|
|
|||||||
зрения |
уменьшения |
наложений |
яв |
|
|
|
|
|
||||||||
ляется |
амплитудный стретчер, |
что |
|
|
|
|
|
|||||||||
подтверждеио |
|
экспериментально |
|
|
|
|
|
|||||||||
данными |
в |
работе [76]. |
В |
этой |
же |
|
|
|
|
|
||||||
работе |
приведена |
принципиальная |
|
|
|
|
|
|||||||||
схема амплитудного стретчера. |
|
|
Рис. 2.23. Эффект наложе |
|||||||||||||
Одна |
из возможных |
схем |
стрет |
ния для |
сигналов прямо |
|||||||||||
чера интегрального |
типа описана |
в |
угольной |
(а) |
и |
треуголь |
||||||||||
ной |
(б) формы: |
|
||||||||||||||
работе |
[77]. |
Как |
указывает |
автор |
|
|||||||||||
/ — амплитудный |
стретчер; |
2 — |
||||||||||||||
работы, |
отношение |
сигнал/шум |
ин |
иите гральныii |
стр етчер. |
|
||||||||||
тегрального стретчера такое же, как у амплитудного, но первый обладает лучшей линейностью. Это
утверждение относится к одной из работ [78], в которой была описана схема порогового усилителя, построенная на принципе преобразования напряжения в ток. Современные схемы, выпол ненные на интегральных элементах, характеризуются темпера турой нестабильностью и линейностью, не уступающими по этим параметрам схеме, разработанной автором работы [77].
На рис. 2.24, 2.25 приведены принципиальные схемы ампли тудного стретчера, который одновременно выполняет функции порогового усилителя, для чего вход 1Б (см. рис. 2.24) подклю чается к генератору порогового тока (пределы изменения тока
кон |
ш |
|
Цепь |
|
|
такт |
|
|
ГА |
Корпус |
|
we Выход и |
1' |
|
2А |
+126 |
|
56 |
бых.нППМА |
|
6А ВыходкС62 |
|
|
66 В ы хо д I |
|
|
4А |
-123 |
|
176 Строб |
|
|
ВА |
-6 6 |
|
ЗА |
-3 6 |
|
116 Выход 3
156 Вход
Рис. 2.24. Электрическая схема амплитудного стретчера («расширитель»). Элементы и номиналы:
|
|
|
|
|
|
Резисторы: |
|
#r=#9=#io=#ii = /?25=#!s=#2D=#3S=#4o=I00 |
Ом; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
#ы =# н =47 |
|
О м ; |
/?зз=221 |
О м ; |
#34=475 |
О м ; |
# 30=22О |
О м ; |
|||
|
|
|
|
|
|
# 4 1 = 470 Ом; |
Rk = |
от |
200 |
Ом |
до 1 кОм; |
# 2 = #3= #н = #н= |
|||||
|
|
|
|
|
|
= 1.5 |
кОм; |
|
Rt = Rai = 5,6 |
кОм; #s = #o=.#а=#зо=6,8 |
кОм; |
Л:г= |
|||||
|
|
|
|
|
|
= #м = # 2 в = 1 |
кОм; |
# : з = # 2 7 = 5 , 1 |
к О м ; i?i4 = /?ie= 10 кОм; |
#,5= |
|||||||
#37=16 |
кОм. |
Конденсаторы: С, = 75 |
пФ; |
С2=|00 пФ; |
|
=56 |
кОм; |
#11= 1,2 |
кОм; # 3|= # з.= # 38=8,2 кОм; |
#м=2,2 |
кОм; |
||||||
С з |
=2,2 |
нФ; |
С<= ... =С 7=Сц=20 мкФ; Св=6,8 нФ; |
С9=Ю |
пФ; |
||||||||||||
(оо=470 |
пФ; |
С]2= 680 пФ. Д и о д ы : Д,, |
Д ;, |
Д к , Д а — Д310; Да — Д220; |
|
все |
остальные — КД503А. Транзисторы: Г; |
... Гд, |
|||||||||
|
|
|
|
Т а — ГТ311И; |
Г4, |
Г0, Гы, Гн, |
Та, |
Гы — ГТ308В; все остальные — КТ312В. |
|
||||||||
7г= 0 - э 5 |
мА). Усиление |
надпороговых сигналов определяется |
||||
делителем в цепи базы Т2 и равно |
(R + R42) IR42, где R — сопро |
|||||
тивление |
резистора, включенного |
между выводами 5Б, 16Б |
||||
разъема |
Ш |
(на схеме R показан |
справа |
от разъема |
Ш), R = |
|
= 200 Омч-1 |
кОм. |
|
|
|
|
|
Стретчер состоит из двух функциональных узлов, первый из |
||||||
которых, |
«расширитель» |
(см. рис. |
2.24), |
формирует |
сигнал |
|
Л строб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.25. Электрическая |
схема амплитудного стретчера |
(линейный ключ); |
||||||||
|
|
элементы и номиналы: |
|
|
|
|
|
|
||
Резисторы: /?|3=Лп=10 Ом: |
й:8=360 Ом; Лц=1 кОм; Л|=3,3 кОм; |
= Дis=■ 10 |
кОн; |
|||||||
Лз=1,4 кОм; /?«. |
^8=5,1 |
кОм; l?s=l,2 кОм; |
Л»<=Яю = Ян=6,2 |
кОм; Rt=2,2 |
кОм; |
|||||
Лз=3 кОм; /?ц=5,6 |
кОм: Лп=10 кОм. Конденсаторы: |
С:=51 |
пФ; |
=4/15 пФ. Диоды: |
||||||
Л|, Да — КС147Л; |
остальные — КД503А. Транзисторы: |
Г,, |
Г3, |
Г5 — ГТ311И; |
Г3, |
7«, |
||||
Тс, Т, - |
ГТ308В. |
Микросхема: У,, У2 — 1KT0I1A; |
У3 — 1УТ221В. |
|
|
|
||||
с плоской вершиной, а второй (см. рис. 2.25) |
является |
линей |
||||||||
ным ключом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расширитель представляет собой два операционных усили |
||||||||||
теля Т\—Т7 и Ти—3"1 7 , коэффициент |
усиления |
которых |
|
с |
ра |
|||||
зомкнутой обратной связью составляет |
1000— 1500. |
Конденсатор |
||||||||
С3 включен в цепь обратной связи усилителя Тi—Т7 и |
служит |
|||||||||
элементом «памяти». Усилитель Гц—Т17 работает |
со |
стопро |
||||||||
центной отрицательной обратной связью и его входное |
сопро |
|||||||||
тивление не меньше 0,5 МОм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
119