DE1206479B - Circuit arrangement for a single-channel pulse height analyzer - Google Patents
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Description
Schaltungsanordnung für einen Einkanal-Impulshöhen-Analysator Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Einkanal-Analysator zum Eliminieren von Impulsen, deren Amplituden einen unteren Schwellwert überschreiten und einen oberen Schwellwert nicht erreichen, aus einem Impulsgemisch, wobei das Impulsgemisch einer Parallelschaltung zweier Diskriminatoren zugeführt wird, deren einer beim Überschreiten des unteren Schwellwertes und deren anderer beim Überschreiten des oberen Schwellwertes einen Ausgangsimpuls, beispielsweise einen Rechteckimpuls, erzeugt und eine Antikoinzidenzstufe vorgesehen ist.Circuit arrangement for a single-channel pulse height analyzer Die The invention relates to a circuit arrangement for a single-channel analyzer for eliminating of pulses whose amplitudes exceed a lower threshold value and a do not reach the upper threshold value from a pulse mixture, the pulse mixture a parallel connection of two discriminators is fed, one of which when Exceeding the lower threshold and the others when exceeding the upper threshold value an output pulse, for example a square pulse, generated and an anti-coincidence level is provided.
Für verschiedene Probleme der Impulshöhenanalyse eines Impulsgemisches werden Analysatorschaltungen, und zwar sogenannte Einkanal-Impulshöhen-Analysatoren verwendet. Derartige Schaltungen bestehen in der Regel aus zwei parallelgeschalteten Diskriminatoren, beispielsweise aus Schmitt-Triggern, und einer Antikoinzidenzstufe. For various problems of the pulse height analysis of a pulse mixture are analyzer circuits, namely so-called single-channel pulse height analyzers used. Such circuits usually consist of two connected in parallel Discriminators, for example from Schmitt triggers, and an anti-coincidence stage.
Die Schwellen der beiden Diskriminatoren sind unabhängig voneinander einstellbar und begrenzen den zu eliminierenden Impulskanal. Zufolge der Wirkung der Antikoinzidenzstufe wird nur dann ein Signal bzw. ein Impuls am Ausgang des Analysators abgegeben, wenn der zu analysierende Impuls die untere Schwelle des einen Diskriminators, die Kanallagenspannung, überschritten, die am anderen Diskriminator eingestellte obere Schwelle jedoch noch nicht erreicht hat. The thresholds of the two discriminators are independent of one another adjustable and limit the impulse channel to be eliminated. As a result of the effect the anti-coincidence stage is only a signal or a pulse at the output of the Analyzer when the pulse to be analyzed exceeds the lower threshold of the one discriminator, the channel layer tension, exceeded that of the other discriminator has not yet reached the set upper threshold.
Es werden damit aus dem gesamten Impulsgemisch alle die Impulse eliminiert und einem geeigneten Meß- oder Zählorgan zugeführt, deren Amplitude zwischen der unteren und der oberen Schwellenspannung der beiden Diskriminatoren, d. h. also innerhalb des jeweils eingestellten Kanals liegen. All of the pulses are thus eliminated from the entire pulse mixture and fed to a suitable measuring or counting element, the amplitude of which is between the the lower and the upper threshold voltage of the two discriminators, d. H. so lie within the set channel.
Um zu gewährleisten, daß ein derartiger Einkanal-Impulshöhen-Analysator einwandfrei arbeitet, ist es erforderlich, daß sich die der Antikoinzidenzstufe zugeführten Ausgangsimpulse der beiden Diskriminatoren für den Fall, daß die Amplitude des Eingangsimpulses größer als die obere Schwellenspannung ist, gegenseitig überlappen, da nur in diesem Falle die Antikoinzidenzstufe die Abgabe eines Impulses am Ausgang des Analysators verhindern kann. Infolge der endlich großen Impulsanstiegs- und albfallzeiten der einzelnen Impulse des Impulsgemisches und der dadurch bedingten Verzögerung zwischen dem Ansprechen des Diskriminators mit der oberen Schwellenspannung gegenüber dem des Diskriminators mit der unteren Schwellenspannung ist es erforderlich, je nachdem, ob für die Impulshöhenanalyse die Vorder- oder die Rückflanke des Aus- gangsimpulses des Diskriminators mit der unteren Schwellenspannung verwendet werden soll, entweder den differenzierten Ausgangsimpuls des Diskriminators mit dem unteren Schwellwert um annähernd die Impulsanstiegszeit zu verzögern oder dem Ausgangsimpuls des Diskriminators mit dem oberen Schwellwert um mindestens die gleiche Zeit zu verbreitern bzw. zu verlängern. To ensure that such a single channel pulse height analyzer works properly, it is necessary that the anti-coincidence level supplied output pulses of the two discriminators in the event that the amplitude of the input pulse is greater than the upper threshold voltage, overlap each other, because only in this case does the anticoincidence stage produce a pulse at the output the analyzer can prevent. As a result of the finitely large impulse rise and the fall times of the individual impulses of the impulse mixture and the resulting Delay between the response of the discriminator with the upper threshold voltage compared to that of the discriminator with the lower threshold voltage, it is necessary to depending on whether for the pulse height analysis the leading or trailing edge of the output gear pulse of the discriminator with the lower threshold voltage should be used, either the differentiated output pulse of the discriminator with the lower threshold value to approximately delay the pulse rise time or the output pulse of the discriminator with the upper threshold by at least the same amount of time extend.
Die Verzögerung des differenzierten Ausgangsimpulses des Diskriminators mit dem unteren Schwellwert wird in der Regel erreicht, indem zwischen diesen Diskriminator und die Antikoinzidenzstufe eine feste Verzögerung, beispielsweise ein Laufzeitkabel, eingeschaltet wird. The delay of the discriminator's differentiated output pulse The lower threshold is usually achieved by choosing between this discriminator and the anti-coincidence level a fixed delay, for example a delay cable, is switched on.
Die Verlängerung des Ausgangsimpulses des Diskriminators mit dem oberen Schwellwert wird realisiert, indem in den Impulsweg dieses Diskriminators eine Impulsdehnerstufe geschaltet wird. The extension of the output pulse of the discriminator with the upper threshold is realized by putting this discriminator in the pulse path a pulse stretcher stage is switched.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines bekannten Einkanal-Impulshöhen-Analysators, während die F i g. 2 a bis 2d die Impuls-Zeit-Diagramme des in F i g. 1 gezeigten Analysators, d. h. bei Verzögerung des differenzierten Ausgangsimpulses des Diskriminators mit dem unteren Schwellwert, und die Fig. 2e und 2f die Impuls-Zeit-Diagramme des Analysators bei Verlängerung des Ausgangsimpulses des Diskriminators mit dem oberen Schwellwert darstellen. Fig. 1 shows the block diagram of a known single-channel pulse height analyzer, while the F i g. 2a to 2d the pulse-time diagrams of the in FIG. 1 shown Analyzer, d. H. when the differentiated output pulse of the discriminator is delayed with the lower threshold value, and FIGS. 2e and 2f the pulse-time diagrams of the Analyzer when extending the output pulse of the discriminator with the upper Represent threshold value.
An Hand dieser Figuren sollen die Vorgänge innerhalb des bekannten Analysators beschrieben werden. On the basis of these figures, the processes within the known Analyzer are described.
Der Analysator besteht aus dem Diskriminator 1 mit der unteren Schwellenspannung U1 und dem Diskriminator 2 mit der oberen Schwellenspannung V1. Die Diskriminatoren 1 und 2 sind parallel geschaltet und arbeiten gemeinsam auf die Antikoinzidenzstufe 3, welche verhindert, daß am Ausgang des Analysators ein Impuls abgegeben wird, wenn sowohl der Diskflminator 1 als auch der Diskriminator 2 auf einen Eingangsimpuls ansprechen. The analyzer consists of the discriminator 1 with the lower threshold voltage U1 and the Discriminator 2 with the upper threshold voltage V1. The discriminators 1 and 2 are connected in parallel and work together the anti-coincidence level 3, which prevents a Pulse is emitted when both the Diskflminator 1 and the Discriminator 2 respond to an input pulse.
Die dazu erforderliche Verzögerung des differenzierten Ausgangsimpulses des Diskriminators 1 wird durch eine in den Impulsweg des Diskriminators 1 geschaltete feste Verzögerung 4 erreicht.The delay of the differentiated output pulse required for this of the discriminator 1 is switched into the pulse path of the discriminator 1 by a fixed delay 4 reached.
Die F i g. 2 a zeigt einen idealisierten Eingangsimpuls für die Diskriminatoren 1 und 2, der sowohl den unteren Schwellwert U1 als auch den oberen Schwellwert U2 überschreitet. Die Impulsanstiegszeit ist in dieser Figur mit tv und die Impulsabfallzeit mit tR bezeichnet. Der in F i g. 2 a dargestellte Impuls kippt also zunächst beim Passieren der unteren Spannungsschwelle U1 den Diskriminator 1 in eine stabile Lage, in der dieser so lange verbleibt, bis die Rückflanke des Eingangsimpulses (F i g. 2 a) die Spannungsschwelle Ut wieder unterschreitet. The F i g. 2 a shows an idealized input pulse for the discriminators 1 and 2, which both the lower threshold U1 and the upper threshold U2 exceeds. The pulse rise time is in this figure with tv and the pulse fall time denoted by tR. The in F i g. 2 a shown pulse initially tilts at If the lower voltage threshold U1 passes discriminator 1 into a stable position, in which this remains until the trailing edge of the input pulse (F i g. 2 a) falls below the voltage threshold Ut again.
Am Ausgang des Diskriminators 1 entsteht also der in Fig. 2b dargestellte Rechteckimpuls. Dieser Rechteckimpuls wird nun differenziert, so daß von der Vorderflanke desselben ein positiver und von der Rückflanke ein negativer Nadelimpuls abgeleitet werden kann, wie dies in Fig. 2 c dargestellt ist.At the output of the discriminator 1, that shown in FIG. 2b arises Square pulse. This square pulse is now differentiated so that from the leading edge a positive needle pulse is derived from this and a negative needle pulse is derived from the trailing edge can be, as shown in Fig. 2c.
In dem in Fig. 1 dargestellten Analysator soll die dife.enzierte Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Diskriminators 1 für die Impulshöhenanalyse verwendet werden, d. 1'., der positive Nadelimpuls in F i g. 2 c muß in der Verzögerungsstufe 4 (Fig. 1) um den Betrag TV verzögert werden, damit, wie dies in Fig. 2d dargestellt ist, der durch den Eingangsimpuls (F i g. 2) beim Überschreiten bzw. Unterschreiten des Schwellwertes Q am Ausgang des Diskriminators 2 erzeugte Rechteckimpuls die Antikoinzidenzstufe 3 vor der verzögerten positiven Nadel erreicht und sie für diesen Nadelimpuls sperrt. Nachdem die Rückflanke des Impulses in Fig. 2 a den Schwellwert U2 wieder unterschritten hat, wird die Antikoinzidenzstufe 3 zwar wieder durchlässig, der nachfolgende, von der Rückflanke des Ausgangsimpulses des Diskriminators 1 durch Differentiation abgeleitete negative Nadelimpuls (Fig. 2c) wird jedoch durch eine geeignete Schaltungsanordnung abgeschnitten, so daß er die Antikoinzidenzstufe 3 und damit auch die in F i g. 1 nicht dargestellte Zählstufe nicht erreicht.In the analyzer shown in FIG. 1, the differentiated leading edge of the output pulse of the discriminator 1 can be used for the pulse height analysis, d. 1 '., The positive needle pulse in FIG. 2 c must in delay stage 4 (Fig. 1) be delayed by the amount TV so that, as shown in Fig. 2d, by the input pulse (Fig. 2) when exceeding or falling below the Threshold value Q at the output of the discriminator 2 generated a square pulse, the anti-coincidence stage 3 reaches before the delayed positive needle and locks it for this needle pulse. After the trailing edge of the pulse in FIG. 2a has fallen below the threshold value U2 again has, the anticoincidence level 3 becomes permeable again, the following one, of the trailing edge of the output pulse of the discriminator 1 derived by differentiation negative needle pulse (Fig. 2c), however, by suitable circuitry cut off, so that it has the anticoincidence level 3 and thus also the one shown in FIG. 1 not shown counting stage not reached.
Die Fig. 2e zeigt das Impuls-Zeit-Diagramm des Ausgangsimpulses des Diskriminators mit der oberen Schwellenspannung für den Fall, daß die differenzierte Rückflanke des Ausgangsimpulses des Diskriminators mit der unteren Schwellenspannung (F i g. 2b), d. h. der negative Nadelimpuls in F i g. 2 c zur Imulshöhenanalyse herangezogen werden soll, und daß der an den Diskriminatoren liegende Eingangsimpuls auch die obere Spannungsschwelle (U2 in F i g. 2 a) überschreitet. Der positive Ausgangsimpuls des Diskriminators mit dem oberen Schwellwert ist hier beispielsweise durch eine geeignete Impulsdehnerstufe, die in den Impulsweg dieses Diskriminators eingeschaltet ist, um den Betrag rR verlängert und liegt an einer Zählstufe, die nur auf negative Impulse anspricht. Der negative Nadelimpuls wird dem verlängerten positiven Impuls an der Zählstufe überlagert, wie dies in F i g. 2 r dargestellt ist, und das Ansprechen der Zählstufe wird verhindert. Fig. 2e shows the pulse-time diagram of the output pulse of the Discriminator with the upper threshold voltage in the event that the differentiated Trailing edge of the output pulse of the discriminator with the lower threshold voltage (Fig. 2b), i.e. H. the negative needle pulse in FIG. 2 c for pulse height analysis should be used, and that the input pulse applied to the discriminators also exceeds the upper voltage threshold (U2 in FIG. 2 a). The positive one The output pulse of the discriminator with the upper threshold value is here for example by a suitable pulse stretcher stage, which is in the pulse path of this discriminator is switched on, extended by the amount rR and is due to a counting stage that only responds to negative impulses. The negative needle impulse becomes the extended one positive pulse superimposed on the counting stage, as shown in FIG. 2 r shown is, and the response of the counter stage is prevented.
Die bekannten Einkanal-Impulshöhen-Analysatorschaltungen haben verschiedene Nachteile. The known single channel pulse height analyzer circuits have different ones Disadvantage.
Bei Verwendung der differenzierten Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Diskriminators mit dem unteren Schwellwert zur Impulshöhenanalyse, d. h. bei Anordnung einer festen Verzögerung im Impulsweg dieses Diskriminators, muß der differenzierte Ausgangsimpuls um eine Zeit, die annähernd der Impulsanstiegszeit entspricht, verzögert werden. When using the differentiated leading edge of the output pulse the discriminator with the lower threshold value for pulse height analysis, d. H. at Arranging a fixed delay in the pulse path of this discriminator, the differentiated one must Output pulse delayed by a time that approximately corresponds to the pulse rise time will.
Bei einem derartigen Analysator kann dabei ein besonders ungünstiger Fall eintreten. Dieser tritt dann ein, wenn die untere Spannungsschwelle am Impulsfuß und die obere Spannungsschwelle am Impulsdach des an die Diskriminatoren gelangenden Eingangsimpulses liegen, d. h. der differenzierte Ausgangsimpuls muß mindestens um die Flankenanstiegszeit des jeweiligen Eingangsimpulses verzögert werden, damit die Antikoinzidenzstufe mit Sicherheit wirksam wird.With such an analyzer, a particularly unfavorable one can be used Fall. This occurs when the lower voltage threshold at the impulse foot and the upper voltage threshold at the impulse roof of the one reaching the discriminators Input pulse, d. H. the differentiated output pulse must be at least be delayed by the edge rise time of the respective input pulse so that the anticoincidence level is certain to be effective.
Da in der bekannten Analysatorschaltung eine feste Verzögerung vorgesehen werden muß und auch der längste im Impulsgemisch vorkommende Eingangsimpuls noch sicher analysiert werden soll, ergibt sich bei einem derartigen Analysator eine zusätzliche Totzeit, die mindestens der Impulsanstiegszeit des längsten im Impulsgemisch enthaltenen Impulses entspricht. Since a fixed delay is provided in the known analyzer circuit must be and also the longest input pulse occurring in the pulse mixture is to be analyzed reliably, results in an analyzer of this type additional dead time, which is at least the pulse rise time of the longest in the pulse mixture contained pulse corresponds.
Für eine optimale Analyse ist also stets ein Kompromiß zwischen unterer noch möglicher Antikoinzidenz und oberer Auflösungsgrenze erforderlich, wodurch insbesondere bei breiten Impulsspektren beträchtliche Fehler entstehen. For an optimal analysis there is always a compromise between the lower still possible anticoincidence and upper resolution limit required, which Considerable errors arise especially with wide pulse spectra.
Bei Verwendung der diiTerenzierten Rückflanke des Ausgangsimpulses des Diskriminators mit den unteren Schwellwert zur Impulshöhenanalyse muß der Ausgangsimpuls des Diskriminators mit dem oberen Schwellwert im ungünstigsten Fall um mindestens die Impulsabfallzeit des längsten im Impulsgemisch enthaltenen Eingangsimpulses verlängert werden. Da im allgemeinen die Impulsabfallzeiten länger als die Impulsanstiegszeiten sind, liegen hier die auftretenden Totzeiten noch höher als bei einem Analysator, der die differenzierte Vorderflanke zur Impulshöhenanalyse heranzieht. Auch hier ist der bereits erwähnte Kompromiß zu schließen, und der Fehler insbesondere bei breiten Impulsspektren ist beträchtlich. When using the differentiated trailing edge of the output pulse of the discriminator with the lower threshold value for pulse height analysis must be the output pulse of the discriminator with the upper threshold value in the worst case by at least the pulse fall time of the longest input pulse contained in the pulse mixture be extended. Since in general the pulse fall times are longer than the pulse rise times are, the dead times that occur are even higher than with an analyzer, which uses the differentiated leading edge for pulse height analysis. Here too the compromise already mentioned is to be made, and the error in particular with wide momentum spectrum is considerable.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Nachteile der bekannten Einkanal-Impulshöhen-Analysatorschaltungen zu beseitigen. The invention aims to address the disadvantages of the known single-channel pulse height analyzer circuits to eliminate.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Einkanal-Impulshöhen-Analysator zu schaffen, dessen Impulskanal in bekannter Weise an zwei parallelgeschalteten Diskriminatoren einstellbar ist und der sich durch eine sehr kleine, von der Länge der Impulse des Impulsgemisches bzw. von deren Anstiegs- und Abfallzeiten vollkommen unabhängige Totzeit auszeichnet. It is the object of the invention to provide a single channel pulse height analyzer to create the pulse channel of which in a known manner on two parallel-connected Discriminators is adjustable and is characterized by a very small, on the length of the impulses of the impulse mixture or of their rise and fall times completely independent dead time.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem erfindungsgemäß der auf den oberen Schwellwert ansprechende Diskriminator mittels eines von seinem Ausgangsimpuls abgeleiteten Startimpulses einen Sperrimpulsgeber anregt, der auf eine Torschaltung arbeitet, welcher andererseits ein Zählimpuls zugeführt wird, der von dem Ausgangsimpuls des auf den unteren Schwellwert ansprechenden Diskriminators abgelegte ist und daß von diesem Diskriminator eine Univibratorschaltung angeregt wird, die einen gegenüber dem Zählimpuls verzögerten Löschimpuls auf den Sperrimpulsgeber gibt. This object is achieved by according to the invention on the upper Threshold-responsive discriminator by means of a derived from its output pulse Start pulse stimulates a blocking pulse generator that works on a gate circuit, which, on the other hand, is supplied with a counting pulse derived from the output pulse of the is deposited on the lower threshold responsive discriminator and that of this discriminator a univibrator circuit that is stimulated a delayed erase pulse to the blocking pulse generator compared to the counting pulse gives.
Der Sperrimpulsgeber wird gemäß der Erfindung von einem, von der Vorderflanke des Ausgangsimpulses des auf dem oberen Schwellwert ansprechenden Diskriminators abgeleiteten Impuls angeregt und von einem, von der Rückflanke des Ausgangsimpulses des auf den unteren Schwellwert ansprechenden Diskriminators abgeleiteten Impuls gelöscht. The blocking pulse generator is according to the invention of one of the Leading edge of the output pulse of the discriminator responding to the upper threshold value derived pulse and stimulated by one, from the trailing edge of the output pulse of the discriminator which responds to the lower threshold value turned off.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird der vom Ausgangsimpuls des auf den unteren Schwellwert ansprechenden Diskriminators abgeleitete Impuls zunächst in der Univibratorschaltung in einen Rechteckimpuls umgewandelt, von dessen Vorderflanke dann der Zählimpuls und von dessen Rückflanke der Löschimpuls für den Sperrimpulsgeber abgeleitet wird. According to a further development of the circuit arrangement according to the invention becomes that of the output pulse of the discriminator responding to the lower threshold value The derived pulse is initially converted into a square pulse in the univibrator circuit converted, from its leading edge then the counting pulse and from its trailing edge the extinguishing pulse for the blocking pulse generator is derived.
Der vom Rechteckimpuls der Univibratorschaltung abgeleitete Zählimpuls ist dabei dem vom Sperrimpulsgeber der Torschaltung zugeführten Sperrimpuls entgegengesetzt gerichtet, und beide Impulse sind am Eingang der Torschaltung überlagert, wenn der Eingangsimpuls sowohl die untere als auch die obere Spannungsschwelle der Diskriminatoren überschreitet.The counting pulse derived from the square pulse of the univibrator circuit is opposite to the blocking pulse supplied by the blocking pulse generator to the gate circuit directed, and both pulses are superimposed at the input of the gate circuit when the Input pulse both the lower and the upper voltage threshold of the discriminators exceeds.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Diskriminatoren zwei monostabile Multivibratoren vorgesehen. According to an advantageous embodiment of the invention, as discriminators two monostable multivibrators provided.
An Hand eines Ausführungsbeispieles sei die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung näher erläutert. The circuit arrangement according to the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail.
Die F i g. 3 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Einkanal-Impulshöhen-Analysators, während die F i g. 4 a bis 4 e die Impuls-Zeit-Diagramme des Analysators für den Fall, daß der Eingangsimpuls nur den unteren Schwellwert überschreitet, und die Fig. 5 a bis 5e die Impuls-Zeit-Diagramme des Analysators für den Fall, daß der Eingangsimpuls beide Schwellwerte überschreitet, darstellen. The F i g. 3 shows the block diagram of a single-channel pulse height analyzer according to the invention, while the F i g. 4 a to 4 e the pulse-time diagrams of the analyzer for the Case that the input pulse only exceeds the lower threshold, and the Fig. 5 a to 5e the pulse-time diagrams of the analyzer for the case that the Input pulse exceeds both threshold values.
Die nachfolgende Beschreibung erfolgt unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Fig. 3 und 4 a bis 4ebzw. 3 und Sabis Se. The following description takes place with simultaneous consideration 3 and 4 a to 4ebzw. 3 and Sabis Se.
Der an den Eingängen der als Diskriminatoren arbeitenden monostabilen Multivibratoren 1 und 2 ankommende Eingangsimpuls überschreitet im ersten Fall nur die Spannungsschwelle Ut des Multivibrators 1 (Fig. 4a). The one at the inputs of the monostable working as discriminators Multivibrators 1 and 2 incoming input pulse only exceeds in the first case the voltage threshold Ut of the multivibrator 1 (Fig. 4a).
Sobald die Vorderflanke des Eingangsimpulses die Spannungsschwelle Ul überschreitet, kippt der Multivibrator 1 in eine stabile Lage, aus der er in seine Nullage zurückkippt, wenn die Rückflanke des Eingangsimpulses die Spannungsschwelle Ul wieder unterschreitet. Der monostabile Multivibrator 1 gibt an seinem Ausgang einen Rechteckimpuls (Fig. 4b) ab, während der Multivibrator 2 in seiner Nullage verbleibt (Fig. 4c), da seine Spannungsschwelle U2 von diesen Eingangsimpuls (F i g, 4 a) nicht überschritten wird. Der Rechteckimpuls des Multivibrators 1 wird über ein aus einem Kondensator 5 und einem Widerstand 5' bestehendes Schaltglied differenziert, so daß von seiner Vorderflanke ein positiver und von seiner Rückflanke ein negativer Nadelimpuls ableitbar ist (Fig. 4b, gestrichelt). Der positive Nadelimpuls wird zufolge der Wirkung einer Diode 6 am Ausgang des Differenziergliedes 5, 5' gegen Masse kurzgeschlossen, und nur der, von der Rückflanke des Ausgangsimpulses des Multivibrators 1 abgeleitete, negative Nadelimpuls gelangt an den Eingang eines Univibrators 7. Der Univibrator 7 wird durch diesen negativen Nadelimpuls angestoßen und erzeugt seinerseits am Ausgang einen negativen Rechteckimpuls mit konstanter und relativ kleiner Impulsbreite t (F i g. 4d). Dieser negative Rechteckimpuls wird durch zwei weitere, aus den Kondensatoren 8 und 9 und aus den Widerständen 8' und 9' bestehende Schaltglieder differenziert (F ig. 4 d, gestrichelt). As soon as the leading edge of the input pulse crosses the voltage threshold Ul exceeds, the multivibrator 1 tilts into a stable position from which it is in its zero position tilts back when the trailing edge of the input pulse exceeds the voltage threshold Ul falls below again. The monostable multivibrator 1 is at its output a square pulse (Fig. 4b), while the multivibrator 2 in its zero position remains (Fig. 4c), since its voltage threshold U2 depends on this input pulse (F i g, 4 a) is not exceeded. The square pulse of the multivibrator 1 becomes Via a switching element consisting of a capacitor 5 and a resistor 5 ' differentiated, so that from its leading edge a positive and from its trailing edge a negative needle pulse can be derived (Fig. 4b, dashed line). The positive needle pulse is due to the effect of a diode 6 at the output of the differentiating element 5, 5 ' against Shorted to ground, and only the one from the trailing edge of the output pulse of the Multivibrator 1 derived, negative needle impulse arrives at the input of a Univibrators 7. The univibrator 7 is triggered by this negative needle pulse and in turn generates a negative square-wave pulse at the output with a constant and relatively small pulse width t (Fig. 4d). This negative square pulse becomes by two more, from the capacitors 8 and 9 and from the resistors 8 'and 9 'existing switching elements differentiated (Fig. 4d, dashed).
Der um die konstante Zeit z (Fig. 4d) vor dem positiven Nadelimpuls liegende negative Nadelimpuls stimmt zeitlich mit dem über das Differenzierglied 5, 5' von der Rückflanke des Ausgangsimpulses des Multivibrators 1 abgeleiteten negativen Nadelimpuls (Fig. 4 b, gestrichelt) überein und gelangt an den Eingang einer elektrischen Torstufe 10 (Fig. 4e). The by the constant time z (Fig. 4d) before the positive needle pulse The negative needle impulse lying on the ground coincides in time with that of the differentiating element 5, 5 'derived from the trailing edge of the output pulse of the multivibrator 1 negative needle pulse (Fig. 4 b, dashed line) and reaches the input an electric gate step 10 (Fig. 4e).
Diese Torstufe 10 ist beispielsweise als bistabiler Multivibrator ausgebildet, dessen Eingänge positiv vorgespannt sind, so daß er nur auf negative Impulse anspricht bzw. kippt und dient gleichzeitig als erste Zählstufe einer bekannten Zählschaltung.This gate stage 10 is, for example, as a bistable multivibrator formed whose inputs are positively biased so that it is only negative Impulse responds or tilts and serves at the same time as the first counting stage of a known one Counting circuit.
Im zweiten, eingangs erwähnten Fall (Fig. 5a) überschreitet der an den Multivibratoren 1 und 2 liegende Eingangsimpuls sowohl den unteren Schwellwert Ul des Multivibrators 1 als auch den oberen Schwellwert U2 des Multivibrators 2. Der Multivibrator 1 kippt, wenn die Vorderflanke des Eingangsimpulses die Spannungsschwelle Ul überschreitet (Fig. 5 a) in eine stabile Lage und kippt aus dieser in seine Nullage zurück, wenn die Rückflanke des Eingangsimpulses die Spannungsschwelle Ut wieder unterschreitet. Am Ausgang des Multivibrators 1 entsteht also ein Rechteckimpuls (Fig. 5b), der in der bereits zu den Fig. 4b bis 4e beschriebenen Weise umgewandelt wird. In the second case mentioned at the beginning (FIG. 5a) the exceeds an the input pulse lying to the multivibrators 1 and 2 both the lower threshold value Ul of the multivibrator 1 as well as the upper threshold value U2 of the multivibrator 2. The multivibrator 1 tips over when the leading edge of the input pulse crosses the voltage threshold Ul exceeds (Fig. 5 a) in a stable position and tilts out of this into its zero position back when the trailing edge of the input pulse exceeds the voltage threshold Ut again falls below. At the output of the multivibrator 1 a square pulse is generated (Fig. 5b), which is converted in the manner already described for Figs. 4b to 4e will.
Der Multivibrator 2 kippt nun ebenfalls, wenn die Vorderflanke des Eingangsimpulses die Spannungsschwelle U2 überschreitet (Fig. 5a), in eine stabile Lage und erzeugt an seinem Ausgang ebenfalls einen Rechteckimpuls (Fig.Sc). Dieser Rechteckimpuls wird über einen, aus einem Kondensator 11 und einem Widerstand 11' bestehenden Schaltglied differenziert (F i g. 5 c, gestrichelt). Zufolge der Wirkung einer Diode 12 gelangt jedoch nur der somit gewonnene positive Nadelimpuls (F i g. 5 c, gestrichelt) an den Eingang eines Sperrimpulsgebers 13, während der negative Nadelimpuls unterdrückt wird. The multivibrator 2 now also tilts when the leading edge of the Input pulse exceeds the voltage threshold U2 (Fig. 5a), into a stable Position and also generates a square pulse at its output (Fig.Sc). This Rectangular pulse is generated via a capacitor 11 and a resistor 11 ' existing switching element differentiated (Fig. 5 c, dashed). As a result of the effect However, only the positive needle pulse (F i G. 5 c, dashed) to the input of a blocking pulse generator 13, while the negative Needle pulse is suppressed.
Der Sperrimpulsgeber 13 ist als bistabiler Multivibrator (Flip-Flop) ausgebildet und erzeugt, nachdem er von dem positiven Nadelimpuls des Multivibrators 2 angestoßen wurde, eine positive Sperrspannung (F i g. 5 e), die an den Eingang der als bistabiler Multivibrator ausgebildeten Torstufe 10 gelangt und dessen bereits positiv vorgespannte Eingänge weiter anhebt. Die positive Sperrspannung gelangt somit bereits an den Eingang der Torstufe 10, wenn der vom Ausgangsimpuls des Multivibrators 2 abgeleitete positive Nadelimpuls (F i g. 5 c, gestrichelt) den Sperrimpulsgeber erreicht, d. h. also, bevor der in bereits zu den F i g. 4 a bis 4 e beschriebener Weise im Univibrator 7 erzeugte negative Zählimpuls (Fig. 5 d, gestrichelt) den Eingang der Torstufe 10 erreicht. Trifft dieser Zählimpuls dann am Eingang der Torstufe 10 ein, dann wird er der positiven Sperrspannung des Sperrimpulsgebers 13 überlagert (F i g. 5 e) und die Torstufe, die wie bereits erwähnt, nur auf negative ~ Zählimpulse reagiert, läßt diesen Impuls nicht durch. Der von der Rückflanke des im Univibrator 7 erzeugten Rechteckimpulses (F i g. 5 d) über dem Differenzierglied 9, 9' abgeleitete positive Nadelimpuls gelangt nun zufolge der Wirkung einer Diode 14 und um die Impulsbreite r gegenüber dem negativen Zählimpuls verzögert (F i g. 5 d, gestrichelt) an den zweiten Eingang des Sperrimpulsgebers 13 und kippt diesen in seine Ausgangslage zurück (F i g. 5). Die positive Sperrspannung am Eingang der Torstufe 10 bricht ab, die Torstufe 10 ist also praktisch für den folgenden unter Umständen zählbaren Impuls wieder offen, und dies praktisch unmittelbar nach dem Einlaufen des letzten, nicht zählbaren Impulses. The blocking pulse generator 13 is a bistable multivibrator (flip-flop) formed and generated after being affected by the positive needle pulse of the multivibrator 2 was triggered, a positive reverse voltage (Fig. 5e), which is applied to the input the gate step 10 designed as a bistable multivibrator arrives and its already further increases positively biased inputs. The positive reverse voltage arrives thus already at the input of the gate stage 10 when the output pulse of the multivibrator 2 derived positive needle pulse (Fig. 5 c, dashed) the blocking pulse generator achieved, d. H. so, before the in already to the F i g. 4 a to 4 e Way in the Univibrator 7 generated negative counting pulse (Fig. 5 d, dashed) the Entrance of gate step 10 reached. If this counting pulse then hits the input of the gate step 10, then it becomes the positive blocking voltage of the blocking pulse generator 13 superimposed (Fig. 5e) and the gate stage, which, as already mentioned, only respond to negative ~ counting pulses reacts, does not let this impulse through. The one from the trailing edge of the in the univibrator 7 generated square pulse (F i g. 5 d) via the differentiator 9, 9 'derived positive needle pulse now arrives due to the action of a diode 14 and around the pulse width r delayed compared to the negative counting pulse (Fig. 5 d, dashed) to the second input of the blocking pulse generator 13 and tilts it into its starting position back (Fig. 5). The positive reverse voltage at the input of gate stage 10 breaks from, the gate step 10 is therefore practical for the following countable under certain circumstances Impulse is open again, and this practically immediately after the arrival of the last, uncountable impulse.
Es ist ohne weiteres einzusehen, daß das Auflösungsvermögen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sehr hoch ist, wobei aber auch beliebig lange Eingangsimpulse, falls ihre Amplitude über dem oberen Schwellwert liegt, sicher gesperrt werden (untere mögliche Antikoinzidenz), da die erforderlichen Schaltschritte von dem jeweiligen Eingangsimpuls, d. h. von seiner Form und Breite abgeleitet werden und praktisch keine Totzeiten entstehen können. It is readily apparent that the resolving power of the invention Circuit arrangement is very high, but input pulses of any length, if their amplitude is above the upper threshold, they are safely blocked (lower possible anticoincidence), since the necessary switching steps depend on the respective Input pulse, d. H. derived from its shape and width and practical no dead times can arise.
Es ist abweichend vom Ausführungsbeispiel durch entsprechende Zuordnung der einzelnen Schaltungselemente ohne weiteres möglich, die Schaltungsanordnung nur für die Registrierung positiver Zählimpulse auszulegen. It differs from the exemplary embodiment in that it is assigned accordingly of the individual circuit elements easily possible, the circuit arrangement to be designed only for the registration of positive counting pulses.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV27218A DE1206479B (en) | 1964-11-23 | 1964-11-23 | Circuit arrangement for a single-channel pulse height analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV27218A DE1206479B (en) | 1964-11-23 | 1964-11-23 | Circuit arrangement for a single-channel pulse height analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1206479B true DE1206479B (en) | 1965-12-09 |
Family
ID=7583232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEV27218A Pending DE1206479B (en) | 1964-11-23 | 1964-11-23 | Circuit arrangement for a single-channel pulse height analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1206479B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789836A (en) * | 1982-02-05 | 1988-12-06 | May George A | Circuit for use with a light pen to reduce jitter |
-
1964
- 1964-11-23 DE DEV27218A patent/DE1206479B/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789836A (en) * | 1982-02-05 | 1988-12-06 | May George A | Circuit for use with a light pen to reduce jitter |
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