|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
4
5
Текущая страница: 1
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение стр.2
1. Выбор метода преобразования и стандарта. стр.3
1.1. Существующие типы ВЦП стр.3
Обоснование выбора метода Уилкинсона стр.4
Обоснование выбора стандарта стр.4
1.4. Технические требования стр.5
2. Функциональная схема прибора стр.5
2.1. Описание ВЦП по функциональной схеме стр.5
2.2. Особенности узла растяжки временного интервала стр.7
2.3 Зарядный ключ стр.10
3. Стретчер стр.11
3.1. Принципиальная схема основных узлов стретчера стр.11
Результаты моделирования стр.12
Выбор полевых транзисторов стр.15
4. Цифровая часть ВЦП стр.17
5. Разработка печатной платы прибора стр.17
Литература стр.19
Введение.
В экспериментальной физике часто стоит задача измерения спектра какой-либо величины. Результаты таких измерений необходимо представлять в цифровом виде для проведения их математической обработки. Поэтому в состав спекрометрических стендов входят преобразователи различных величин в цифровой код. Поскольку общим для всех таких преобразователей является то, что они преобразуют непрерывно изменяющуюся величину в дискретный код, все такие приборы являются аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). Для спектрометрических измерений очень важно, чтобы каждому цифровому коду соответствовал равный диапазон значений измеряемой величины. Разброс этих диапазонов характеризуется дифференциальной нелинейностью АЦП, которая определяется как :
,
где ,- действительное и среднее значение ступени квантования. Для АЦП нормируется максимальное значение дифференциальной нелинейности (во всём диапазоне преобразования).
Одним из типов АЦП, часто применяемых при спектрометрических измерениях, является время-цифровой преобразователь (ВЦП). Для временных измерений, проводимых с современными детектирующими устройствами (сцинтилляторы, микростриповые детекторы, проволочные камеры и т.п.), требуются ВЦП со следующими характерными параметрами :
измеряемый временной интервал 20 нс - 10 мкс;
цена канала 25 пс - 5 нс;
разрядность 10 - 12 бит.
ВЦП в стандарте "CАМАC", произведённые в ИЯФ, были разработаны в 80-х годах. Их временное разрешение около 1 нс, а цена канала не менее 0.5 нс. Таким образом, они не отвечают современным требованиям, возросшим в связи с усовершенствованием физических устройств. Коммерчески доступные ВЦП, выпускаемые зарубежными фирмами (LeCroy, CAEN, ORTEC), перекрывают требуемый диапазон параметров. Но их цена этих приборов порядка $ 2000, что делает их труднодоступными для нас. В связи с этим возникла потребность в разработке прибора, который обеспечивал бы качественное измерение коротких временных интервалов с малой ценой канала. Целью моей дипломной работы и была разработка такого прибора.
1. Выбор метода преобразования и стандарта.
1.1 Существующие типы ВЦП.
В зависимости от используемого метода измерения временных интервалов ВЦП бывают следующих основных типов [1] :
ВЦП прямого счёта. Их метод измерения состоит в подсчёте числа тактовых импульсов генератора в течение измеряемого промежутка времени с помощью счётчика. При этом цена канала равна периоду импульсов тактового генератора. Современные счетчики могут работать на частотах порядка 300 МГц. Соответствен, минимальная цена канала ВЦП, достижимая с помощью метода прямого счёта, может быть около 3 нс.
ВЦП нониусного типа. Измерение интервалов времени производится по методу верньерной интерполяции (нониусный метод). Используются три опорных генератора : главный эталонный генератор, работающий непрерывно с периодом Т0 ; и два дополнительных генератора с периодом (1+1/n)Т0 . Один из дополнительных генераторов запускается в начале измеряемого интервала, а второй - в конце. Быстродействующая схема следит за тем, когда произойдёт совпадение фазы каждого из дополнительных генераторов с фазой эталонного генератора. Подсчитываются числа импульсов основного и дополнительных генераторов, которые проходят до моментов совпадения фаз. Эти числа используются для вычисления величины измеряемого временного интервала, которая определяется с точностью до (1/n)Т0 . Метод верньерной интерполяции при использовании современной элементной базы может обеспечить минимальную цену канала примерно 0.25 нс. [2]
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
 |
Предмет: Физика
|
 |
Тема: Время-цифровой преобразователь |
 |
Ключевые слова: Радиоэлектроника компьютеры и периферийные устройства, устройства, ВЦП быстодействие высокая частота прицезионность, Время-цифровой, компьютеры, высокая, быстодействие, частота, преобразователь, прицезионность, Радиоэлектроника, периферийные, ВЦП, Время-цифровой преобразователь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
