[實用新型]核電子學實驗系統放大電路

有效

• 申請號: 201420489815.6
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN204013409U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 徐哈寧;朱堅;楊澤林;嚴斌;余強
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: H03F1/34
• 分類號: H03F1/34
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 胡山

技術領域

本實用新型屬于核輻射探測技術領域，涉及一種對核輻射進行定量測量技術，特別涉及核電子學實驗系統放大電路。

背景技術

核電子學儀器前端探測器檢測到的信號一般都是非常微弱的電流信號，并且常常會受到外界環境和噪聲的干擾 ，因此，對這樣的微弱信號進行處理時，一般都要先進行預處理，把探測需要的信號從帶有大量噪聲信號的信息中過濾過來，并將微伏級的電流信號轉變成電壓信號，對其放大到伏級再對信號進行脈沖成型，以滿足后續分析測量電路的需要。

實用新型內容

本實用新型的目的就是要設計出一種核電子學實驗系統放大電路，對核電子學輸出的微弱信號進行采集和放大處理，采集到所需的脈沖信號，以滿足后續核電子學實驗系統的需求。

本實用新型的技術方案：

一種核電子學實驗系統放大電路，它包含電荷靈敏放大器和主線性放大電路兩部分，前置電荷靈敏放大器使用CA3140芯片U1，主線性放大器由微分成型電路、一級放大電路、積分成型電路、二級放大電路和基線恢復電路五部分組成；微分成型電路由帶開關控制的無源RC濾波電路U4、方向選擇電路U5、運算放大器U1和RC積分電路U3組成；一級放大電路由限幅電路U6、運算放大器U1和RC積分電路U3組成；積分成型電路由二級有源積分濾波電路U7、運算放大器U1 、無源RC濾波電路U8組成；二級放大電路由一級有源積分濾波電路U9、運算放大器U1和無源RC濾波電路U8組成。

優選：

電荷靈敏放大器由CA3140芯片U1、高通濾波電路U2和RC積分電路U3構成，微弱信號經高通濾波電路U2濾波后輸入到CA3140芯片U1,其輸出經RC積分電路U3的4號引腳反饋到CA3140芯片U1的2號引腳。

所述微分成型電路中前端信號通過帶開關控制的無源RC濾波電路U4及方向選擇電路U5連接到運算放大器U1的2號、3號管腳，在運算放大器U1的輸出端與負輸入端跨接RC積分電路U3形成負反饋，方向選擇電路U5的2號、3號引腳通過開關控制改變U1輸入信號的極性。

所述限幅電路U6連接到運算放大器U1的正輸入端，其輸出通過RC積分電路U3反饋到U1的負輸入端。

所述二級有源積分濾波電路U7與運算放大器U1的同向輸入端相連，其輸出通過無源RC濾波電路U8反饋到運算放大器U1的反向輸入端；二級放大部分通過一級有源積分濾波電路U9與運算放大器U1同向輸入端相連，運算放大器U1輸出通過無源RC濾波電路U8反饋到運算放大器U1負輸入端，最后通過基線恢復電路U10輸出信號。

本實用新型通過針對核電子學儀器前端探測器檢測到的微弱脈沖信號，通過前置電荷靈敏放大器、微分成型電路、一級放大電路、積分成型電路、二級放大電路和基線恢復電路的設計，得到理想的準高斯輸出，提高了后期采集處理的準確性。

本實用新型對核電子學儀器前端探測器檢測到的微弱信號進行采集和放大處理，采集到所需的脈沖信號，不僅可以滿足后續核電子學實驗系統的需求，還可以將此信號用于相關特色課程的實驗教學。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為前置電荷靈敏示意圖；

圖3為微分成型示意圖；

圖4為一級放大示意圖；

圖5為積分成型示意圖；

圖6為二級放大和基線恢復示意圖。

具體實施方式

本實用新型可以通過上述實用新型技術方案具體實施，通過下述技術實驗報告及實施例作進一步說明，然而，本實用新型的范圍并不限于下述實施例。

實施例1：

一種核電子學實驗系統放大電路，它包含電荷靈敏放大器和主線性放大電路兩部分，前置電荷靈敏放大器使用CA3140芯片U1，主線性放大器由微分成型電路、一級放大電路、積分成型電路、二級放大電路和基線恢復電路五部分組成；微分成型電路由帶開關控制的無源RC濾波電路U4、方向選擇電路U5、運算放大器U1和RC積分電路U3組成；一級放大電路由限幅電路U6、運算放大器U1和RC積分電路U3組成；積分成型電路由二級有源積分濾波電路U7、運算放大器U1 、無源RC濾波電路U8組成；二級放大電路由一級有源積分濾波電路U9、運算放大器U1和無源RC濾波電路U8組成。

電荷靈敏放大器由CA3140芯片U1、高通濾波電路U2和RC積分電路U3構成，微弱信號經高通濾波電路U2濾波后輸入到CA3140芯片U1,其輸出經RC積分電路U3的4號引腳反饋到CA3140芯片U1的2號引腳。