[发明专利]一种脉冲幅度获取装置及脉冲幅度获取方法

说明书

本申请提供了一种脉冲幅度获取装置及脉冲幅度获取方法，该脉冲幅度获取装置包括：低速模数转换器AD采样模块，高通过零成型模块和比较器模块；高通过零成型模块的输入端用于接收输入信号，高通过零成型模块的输出端连接比较器模块，高通过零成型模块的输出信号为输入信号对应的脉冲波的斜率；比较器模块用于，当高通过零成型模块的输出信号为预设数据时，触发低速模数转换器AD采样模块；低速模数转换器AD采样模块的第一端用于接收输入信号，低速模数转换器AD采样模块和比较器模块连接，当低速模数转换器AD采样模块被比较器模块触发时，低速模数转换器AD采样模块确定目标脉冲幅度，目标脉冲幅度为当前时刻第一端接收到的输入信号的电压幅度。

技术领域

本发明涉及电压测量领域，尤其涉及一种脉冲幅度获取装置及脉冲幅度获取方法。

背景技术

在核仪器行业，各种辐射射线经过探测器转换后变成指数衰减的核脉冲信号，然后由后端滤波成型电路等处理为可测量电压信号，信号的幅度往往代表被测射线能量的大小，因此核信号脉冲幅度判定是非常重要的一种技术手段。由于核信号具有随机性特点，使得核信号的脉冲幅度触发判定较为困难，脉冲幅度判定的准确性，可以在很大程度上决定仪器测量的精度和稳定性。由于被测物理量具有随机性和突发性，无法采用周期性规律性的采集手段去采集脉冲最大幅度，因而通常使用触发式采样采集脉冲幅度。

目前核仪器电路中常用的脉冲幅度判定方法主要是峰值保持采样方法和高速模数转换器（analog to digital converter，AD或ADC）采样排序法。其中，峰值保持采样方法，通过比较器不断比较输入电压和保持电压，当输入电压值大于峰值保持系统保存的电压值时，通过电压保持系统不断更新当前电压值，当输入电压值小于峰值保持系统保存的电压值时，则不进行更新，也即目前保持的电压是峰值电压，然后用低速AD采集保持的峰值电压，即为所采集的脉冲幅度；而高速AD采样排序法，为用高速AD对脉冲进行连续采样，采样后的数据通过排序算法，最大值即为脉冲峰值，或者采样后的信号进行数字滤波成型得到幅度值。

然而，峰值保持系统有充放电时间，具有一定的延后性，AD采集也具有延后性，降低了脉冲通过率；因为通过率和避免脉冲堆积的要求，核脉冲信号的脉冲宽度较窄，为微秒级，如果要精确采集到最高点，需要多达几十兆的采样速率，这样就导致AD成本高昂，还需额外匹配高性能现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array，FPGA）和数字信号处理（digital signal process，DSP），以完成实时数据采集和计算，提高了脉冲幅度获取装置的成本。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种脉冲幅度获取装置及脉冲幅度获取方法，本申请实施例采用双通道策略，高通过零成型通道获取脉冲顶点位置，在脉冲顶点位置采用低成本低速AD获取脉冲幅度。相对于峰值保持采样装置取消了峰值保持模块，不需要峰值保持与电压泄放时间，提高了脉冲通过率；相对于高速AD采样排序装置不需要使用高速AD，且不需要额外匹配高性能FPGA和DSP。

有鉴于此，本申请实施例第一方面提供了一种脉冲幅度获取装置，所述脉冲幅度获取装置包括：低速模数转换器AD采样模块，高通过零成型模块和比较器模块；所述高通过零成型模块的输入端用于接收输入信号，所述高通过零成型模块的输出端连接所述比较器模块，所述高通过零成型模块的输出信号为所述输入信号对应的脉冲波的斜率；所述比较器模块用于，当所述高通过零成型模块的输出信号为预设数据时，触发所述低速模数转换器AD采样模块；所述低速模数转换器AD采样模块的第一端用于接收所述输入信号，所述低速模数转换器AD采样模块和所述比较器模块连接，当所述低速模数转换器AD采样模块被所述比较器模块触发时，所述低速模数转换器AD采样模块确定目标脉冲幅度，所述目标脉冲幅度为当前时刻所述第一端接收到的输入信号的电压幅度。采用双通道策略，高通过零成型通道获取脉冲顶点位置，在脉冲顶点位置采用低成本低速AD获取脉冲幅度。相对于峰值保持采样装置取消了峰值保持模块，不需要峰值保持与电压泄放时间，提高了脉冲通过率；相对于高速AD采样排序装置不需要使用高速AD，且不需要额外匹配高性能FPGA和DSP。