lf398峰值采樣保持電路

　　摘要 ：本文介紹了一種以采樣/ 保持器 L F398 芯片為主要器件的峰值保持電路。該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn) ，可廣泛應(yīng)用于各種脈沖分析系統(tǒng)。

　　峰值保持電路是核物理實(shí)驗(yàn)中的重要線路單元。峰值保持電路實(shí)際包含峰值提取和峰值保持兩種電路。在核物理通過(guò)脈沖幅度鑒別粒子類(lèi)型實(shí)驗(yàn)中 ，主線性放大器輸出模擬信號(hào)的峰值是代表著帶電粒子在核輻射探測(cè)器中所沉積的能量 ，根據(jù)模擬信號(hào)峰值幅度的大小就可以鑒別粒子的類(lèi)型 ;因此模擬信號(hào)峰值的提取就顯得尤為重要 ，否則該方法就無(wú)法用來(lái)鑒別粒子類(lèi)型。峰值保持電路是在峰值提取電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上提出的 ，模擬峰值信號(hào)要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)需要通過(guò) A/ D 轉(zhuǎn)換電路 ，它需要一定的時(shí)間來(lái)完成轉(zhuǎn)換 ，在轉(zhuǎn)換期間要保證模擬峰值信號(hào)的穩(wěn)定 ，因此模擬信號(hào)峰值的保持同樣重要。鑒于此 ，峰值的提取/ 保持電路便應(yīng)運(yùn)而生。

　　峰值保持電路在其它測(cè)量控制方面用途也非常廣泛 ，如 ：最大沖擊力、振動(dòng)過(guò)程中的最大幅值、共振最大強(qiáng)度以及測(cè)試工業(yè)過(guò)程中的最高溫度、最大流量、最大壓力等。峰值保持電路是多道脈沖幅度分析器的重要核心電路之一。在 NIM 插件式的多道脈沖幅度分析器中多用三極管和 MOS 管等分立器件來(lái)搭建 ，該電路具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜和調(diào)試麻煩等特點(diǎn) ;而在用于野外測(cè)量的便攜式智能型多道脈沖幅度分析器設(shè)計(jì)中 ，需要整體電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、集成化程度高和調(diào)試方便。傳統(tǒng)的 N IM 插件式峰值保持電路必須整合 ，本文就是在此基礎(chǔ)上提出一種簡(jiǎn)單實(shí)用的峰值保持電路設(shè)計(jì)。峰值保持電路通常分為電壓型的和跨導(dǎo)型［2 ］兩種 ，本文提出的是建立在電壓型的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上 ，提出用采樣/ 保持器 L F398 芯片配合簡(jiǎn)單外圍電路來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　1 lf398的峰值保持電路

　　圖一：峰值保持電路原理圖

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　　圖一：峰值保持電路原理圖

　　峰值保持電路探測(cè)核脈沖幅度信號(hào)并在脈沖峰值時(shí)刻通知保持峰值 ，同時(shí)向單片機(jī)提出中斷申請(qǐng)信號(hào) ，使單片機(jī)響應(yīng)中斷啟動(dòng) A/ D 轉(zhuǎn)換 ;轉(zhuǎn)換結(jié)束后單片機(jī)使采樣保持器復(fù)原為采樣狀況 ，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制。峰值保持電路原理圖如圖1 所示。 U4 是芯片 L F398 ，它是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司研制的集成采樣保持器。它只需外接一個(gè)保持電容就能完成采樣保持功能 ，其采樣保持控制端可直接接于 TTL ， CMOS 邏輯電平。

　　U1 和U2 是比較器 LM311 ， U3 是 D 觸發(fā)器 74L S74 ，U5A 是與門(mén) 74LS08。放大后的脈沖核信號(hào)一路輸入到下閾比較器 ，另一路接輸入到 L F398。當(dāng)核信號(hào)大于下閾時(shí) ，比較器 U1 輸出高電平 ，得到上升沿 ，上升沿再觸發(fā) U3A ，它的 Q 端輸出高電平和 U3B 的 Q 非端相與得到高電平 ，去控制 L F398 的采樣控制端進(jìn)入采樣狀態(tài)。當(dāng) L F398 的輸出端信號(hào)幅度比輸入端大時(shí) ，即到達(dá)峰值時(shí) ，比較器 U2 出高電平 ， 得到上升沿 ，上升沿再觸發(fā) U3B ，它的 Q 非端輸出低電平 ， U5A 輸出變?yōu)榈碗娖?，L F398 進(jìn)入保持狀態(tài)。U3B 的 Q 非端輸出的下跳沿作為單片機(jī)的中斷信號(hào) ，當(dāng) A/ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后 ，單片輸出放電和清零 CL R 信號(hào)使采樣保持器復(fù)原。電路波形見(jiàn)圖 2。

　　2 結(jié)束語(yǔ)

　　本文介紹的用集成采樣保持芯片 L F398 設(shè)計(jì)的采樣保持電路 ，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ，集成化程度高 ，成本低 ，調(diào)試方便 ;經(jīng)設(shè)計(jì)的多道脈沖幅度分析器整體測(cè)試性能可靠 ，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求 ， 為開(kāi)發(fā)便攜式多道脈沖幅度分析器提供了簡(jiǎn)單適用模塊 ，已用于開(kāi)發(fā)研究工作 ，達(dá)到預(yù)期目的。