专利名称：一种信号自动控制峰值检测器的制作方法
技术领域：
本发明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 前的石if 究(Caccic S, Bertuccio G. IEEE Transactions 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M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
本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。


图1是本发明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是本发明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。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细的描述结合图1，应用该峰值甄别电路的峰值检测器包括PD电路11、峰值甄别电路14、 ADC12、后端处理器13四部分。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，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以及下降沿触发处理器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。本发明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。图1、图2、图3中除甄别电路外其它电路具相同，3个系统在慢ADC情况下都会出 现漏计误差，在此只对采用高速ADC的情况下进行对比验证。参照图1，本发明的应用微分过零比较甄别的峰值检测器。包括峰值检测与保持电 路(peak如切(^01~，？0)11、峰值甄别电路14、40(12、后端处理器13四部分。其特征将输入 信号微分过零比较，利用产生的脉冲上升沿触发ADC12，下降沿触发后端处理器13产生复 位信号，实现双沿触发控制。参照图4-图6，由本发明的应用微分过零比较甄别的峰值检测系统与应用信号延 时比较甄别的峰值检测系统、应用PD输入输出电压比较甄别的峰值检测系统在采用相同 转换速度ADC的情况下的仿真结果比较可见，本发明的峰值检测系统在采用高速ADC时不 会出现数据错计误差，消除了系统对高速ADC的限制，提高了整个系统单峰数据转换速度， 避免因ADC造成的漏计误差。本发明提供的峰值甄别器内部结构参数在不脱离本发明的实质和范围内，可做些 许的调整和优化，本发明的保护范围以权利要求为准。
权利要求
1. 一种信号自动控制峰值检测器，包括PD电路(11)、峰值甄别电路(14)、ADC(12)、后 端处理器(1 ；其特征是输入信号一路经PD电路(11)后输出峰值电压到ADC(U)模拟 电压输入端，输入信号另一路经微分电路Gl)接到比较器0 负端，与零电压进行比较， 输出脉冲控制ADC(12)以及后端处理器(1 产生复位信号给PD电路(11)和ADC(12)； ADC(12)在转化完成后由EOC端输出高电平控制处理器(1 读取数据。
全文摘要
本发明提供的是一种信号自动控制峰值检测器。包括PD电路(11)、峰值甄别电路(14)、ADC(12)、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ADC(12)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ADC(12)以及后端处理器(13)产生复位信号给PD电路(11)和ADC(12)；ADC(12)在转化完成后由EOC端输出高电平控制处理器(13)读取数据。本发明实现了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。
文档编号G01R19/175GK102087312SQ20101056187
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者嵇凤丽, 王颖, 高松松 申请人:哈尔滨工程大学