可程控核能谱信号放大器原理分析

　　此电路采用一级100倍固定放大和DAC程控可调倍数放大两部分。一级放大采用运算放大器正反馈。DAC程控可调倍数放大部分，通过单片机控制12位高速DAC芯片，利用DAC内部精密电阻网络作为运放的反馈电阻提高了放大精度，实现1～1 000倍可程控放大。输出电压：

　　式中D取值范围为：0～4 095。

　　DAC程控放大电路如图5所示。

　　2.4 基线消除

　　基线消除电路先将成形后的核脉冲信号输入一阶低通滤波电路取出直流分量，再与原信号相减实现去除直流分量的作用。电路实现如图6所示。

　　3 主要性能指标

　　将本文设计的可程控核能谱信号放大电路通过制板、焊接、调试后，电源采用7～20 V的稳压电源，电路将其转为所需+5 V，-5 V，信号输入端通过极零相消电路，经调试对不同输入(X荧光和伽马射线)的频率要求改变R，C值实现极零相消其后接入的一级放大和核信号的成形滤波，输出的信号为准高斯波形，脉冲的顶部平坦，通过单片机控制DAC工作，经测试达到了可程控信号0～100倍的放大，完全实现了设计要求。图7为最终测试输出波形。

　　4 结论

　　本文设计的可程控核能谱信号放大器经过分析设计及电路的制板、焊接和调试，经实验证明，达到了对能谱信号进行滤波成形、0～100倍程控放大的设计要求。该设计可通用于X荧光和伽玛能谱测量系统，实现了设计要求的通用性和灵活性，对比传统的核信号放大成形，本文设计的可程控信号放大器还具有低功耗、硬件易于小型化等优点，实现了现代核信号处理方面的设计要求。