Stap 6: Signaal behandeling
(Figuur legends: (1) algemeen schema van fasen 1-3 van een enkel kanaal, inclusief diode baseren en spanning scheidingslijnen waarmee verwijzingen naar elk stadium., (...) Circuit van subsecties.)
Ik zal nu de "flow" van het signaal van de detectie van één van de vier kanalen van haar oprichting tot overname van de digitale beschrijven. Het enige signaal van belang, is afkomstig van de fotodiodes. Deze sensoren worden reverse bevooroordeeld, als uitgelegd prior. De biasing levering is een stabiele 12V die is uitgevoerd door een laagdoorlaat filter te elimineren alle ongewenste ruis/jitter van ~ f > 1Hz. Van ionisatie van de uitputting regio, wordt een gratis puls gemaakt op de pinnen van de diode. Dit signaal is opgehaald door onze eerste amplificatie fase: de gratis versterker (licht blauwe figuur).
Een gratis versterker (paarse figuur) kunnen worden gemaakt met eventuele operationele versterker, maar lage ruis specificatie is heel belangrijk. Het doel van deze etappe is om te zetten van de pols van de lading gedetecteerd bij de inverterende inbreng, in een DC spanning op de uitgang van de opamp van. De niet-inverterende brengen is gefilterd en ingesteld op een verdeler van de spanning op een bekende en gekozen niveau. Deze eerste fase is het moeilijk om af te stemmen, maar na vele testen we geregeld voor een condensator feedback van 2 [pF], en een weerstand van de feed-back van 44 [MOhm], wat resulteert in een puls van 2 [pF] × 44 [MOhm] = 88 [µs].
Een inverterende actieve bandfilter filter versterker (oranje figuur), die als een differentiator fungeert, volgt de gratis versterker. Dit stadium filtert en converteert de bekeerlingen DC niveau, afkomstig van vorige fase in een puls met een winst van 100. Het ruwe detector-signaal wordt onderzocht aan de uitgang van deze etappe.
Vervolgens zijn in lijn de signaal en ruis kanalen (groene figuur). Deze twee uitgangen ga direct naar de DAQ alsmede over de tweede analoge PCB. Beide functioneren als op-amps comparatoren. Het enige verschil tussen de twee is dat het lawaai-kanaal een lagere spanning op het niet-inverterende ingang dan kanaal voor het signaal heeft, en het kanaal van het signaal is ook gefilterd, zodat de frequenties boven de pols van de verwachte output uit de tweede fase van de uitdeinende verwijderen. Een LM741 opamp fungeert als een Comparateur tegen een variabele drempel te discrimineren kanaal voor het signaal, waardoor de detector alleen verzenden Selecteer gebeurtenissen naar de ADC/MCU. Een variabele weerstand op de niet-inverterende ingang stelt het triggerniveau.
Vervolgens is het toeval teller (rode figuur). Hier, de signalen van elk kanaal aan een opamp fungeert als een samenvatting circuit worden vervoederd. Een vaste drempelwaarde ligt samenvalt met twee actieve kanalen. De opamp hoog als twee uitgangen, of meer, fotodiodes een hit gelijktijdig registreren.
Ten slotte, de blauwe figuur is de macht circuits. Echter, ik maakte een cruciale fout door de DC/DC step-up converter van de biasing macht in de buurt van de gevoelige lading op-amps op de versterking van de PCB. Misschien zal ik dit oplossen in een latere versie.
