[实用新型]一种信号自动控制峰值检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种峰值检测器。具体地来说涉及应用微分过零比较甄别的双沿控制峰值检测器。

背景技术

在核辐射探测器中，为了能够使模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)准确有效地采集到峰值检测器输出的峰值信号，峰值甄别器起到了至关重要的作用。为了让核辐射探测器性能得到良好的发挥，峰值甄别器需要满足：1、为了方便ADC准确采集峰值信息，需要峰值甄别器准确判定输入信号峰值到达时间；2、为了减少整个系统的死时间，需要峰值甄别器在采用高速ADC的情况下不会出现对峰值信息的错误记录。

之前的研究(Caccic S，Bertuccio G.IEEE Transact ions on Nuclear Science，2007，54(3)：538-540.)提到的峰值甄别器是靠比较峰值检测与保持电路(peak detector，PD)的输入输出电压来确定检测峰值到达时刻，如图3所示，输入信号一路经PD电路31后输出电压到ADC32模拟电压输入端和峰值甄别器34中比较器61正端，另一路经峰值甄别器34中比较器61负端，与PD电路31输出电压进行比较，输出脉冲控制ADC32)ADC32在转化完成后由EOC端输出高电平控制处理器33读取数据，处理器33完成数据读取后输出复位信号给PD电路31和ADC32，以便进行后续信号峰值检测。为了避免由于脉冲信号的随机性造成的漏计、错计，就必须对ADC的转换速度进行折中考虑，这样限制了高速ADC的应用。邱颖豫等人在《基于MCU氡室数据采集系统的谱测量电路》以及黄通情等在《一种GPS核能谱测量仪的研制》提到的峰值甄别器是利用电容的泄露和蓄能作用，让输入信号与自身延时信号作比较来确定峰值到达时刻，如图2所示，输入信号一路经PD电路21后输出电压到ADC22模拟电压输入端，另一路经峰值甄别器24中的延时电路51接到比较器52正端，与比较器52负端的输入信号进行比较，输出脉冲控制ADC22。ADC22在转化完成后由EOC端输出高电平控制处理器23读取数据，处理器23完成数据读取后输出复位信号给PD电路21和ADC22。但是由于复位信号是处理器接收完数据后触发的，后续随机输入信号的影响，也会造成整个系统的错计现象。以上两种峰值检测电路，虽然采用了不同的峰值甄别办法，但都采用了在数据接收完成后立即复位的办法，这样在采用快速ADC时就容易造成数据的错计现象，如图5、图6所示，限制了高速ADC的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能减小系统单峰数据转换时间，提高ADC转换速度，不会出现数据错计误差的信号自动控制峰值检测器。

本实用新型的目的是这样实现的：

包括PD电路11、峰值甄别电路14、ADC12、后端处理器13；输入信号一路经PD电路11后输出峰值电压到ADC12模拟电压输入端，输入信号另一路经微分电路41接到比较器42负端，与零电压进行比较，输出脉冲控制ADC12以及后端处理器13产生复位信号给PD电路11和ADC12；ADC12在转化完成后由EOC端输出高电平控制处理器13读取数据。

本实用新型所述的峰值甄别电路14，可通过优化设计微分电路41和比较器42内部参数来提高甄别电路14检测峰值到达时刻的精度。

本实用新型设计了一种改进的甄别电路，采用微分过零比较的方法，将单极性信号成形为双极性脉冲信号，利用输出矩形脉冲的双沿控制ADC启动与电路复位，实现输入信号自动触发控制，使其适用于波形宽度较大、ADC转化速度快的应用场合，消除了对高速ADC的限制，减少系统采集信号的死时间。

附图说明

图1是本实用新型的应用微分过零比较甄别的峰值检测系统示意图；

图2是应用信号延时比较甄别的峰值检测系统示意图；

图3是应用PD输入输出电压比较甄别的峰值检测系统示意图；

图4是本实用新型的应用微分过零比较甄别的峰值检测系统仿真结果；

图5是应用信号延时比较甄别的峰值检测系统仿真结果；

图6是应用PD输入输出电压比较甄别的峰值检测系统仿真结果。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细的描述：