高速信號處理應(yīng)用研究.pdf

1、電子學尤其是高速信號處理技術(shù)促進了核探測技術(shù)的迅速發(fā)展。信號定時甄別是核電子學信號處理系統(tǒng)的基本組成環(huán)節(jié)之一，電平適配器是大規(guī)模核探測信號處理環(huán)節(jié)必備的輔助插件。本文論述了中國科學院近代物理研究所(IMPCAS)實驗系統(tǒng)所需電平適配插件、差分雙閾定時甄別電路的結(jié)構(gòu)，提出了電路的設(shè)計要求，在此基礎(chǔ)上進行了高速電路的設(shè)計、研制及實驗測試，并對研制過程中EMC及高速PCB板EMC設(shè)計措施進行了研究。
　　 在NIM/ECL/TTL 電

2、平適配插件的研制中，對NIM 標準、相關(guān)電平標準進行了介紹，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，在電路性能、I/O 接口、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，采用單元電路復用的思想進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，從器件選型、層設(shè)計等方面采取措施，在面積有限的PCB 板、I/O 接口面板上實現(xiàn)了8 通道/6 方式NIM/ECL/TTL 電平適配插件的設(shè)計和研制，通過實驗測試，該插件各項測試結(jié)果達到了預期的設(shè)計要求。
　　 本

3、文對各種定時方法進行了介紹，分析了普通定時甄別的原理及電路存在的定時誤差。采用了全差分結(jié)構(gòu)的動態(tài)差分閾值定時甄別電路，甄別結(jié)果經(jīng)成形電路輸出寬度可調(diào)的ECL 信號，由于差分信號能有效的消除共模干擾，該電路具有結(jié)構(gòu)簡單、定時誤差小、低閾值易實現(xiàn)的特點，通過ORCAD10.5仿真軟件瞬態(tài)分析證明了該理論的正確性。由于遠程控制的需要，設(shè)計了以數(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)。控制電路采用上位機、下位機、

4、數(shù)字電位器三級控制結(jié)構(gòu)。上位機使用Visual Basic6.0 控件Mscomm 進行串行通信，下位機為MCS51系列單片機AT89C51，和上位機之間使用RS485接口進行通信，AT89C51 使用軟件模擬的SPI 接口對MAX5494 進行控制，由于數(shù)字電位器不能接低阻負載，且動態(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，為了兼顧數(shù)字電位器的輸出特性、甄別電路的要求，設(shè)計了雙極性電壓產(chǎn)生電路。該電路制作了單通道甄別實驗PCB