脉冲高度分析器的分析对象是脉冲信号的峰值。经过放大器的脉冲信号,其峰顶宽度比较窄,不能满足A/D转换的时间要求(大于几微秒)。采用峰值保持电路,展宽脉冲信号峰值宽度,使峰值保持足够长的时间,以保证在A/D转换过程中峰值稳定。控制电路的主要作用是对信号的波形进行分析,为采样保持电路提供控制信号川。控制电路由比较器、电压跟随器和模拟开关组成。
电路工作过程如下:
(1)当输人电压高于Vset(即:Vin>Vset)时,比较器A的输出端为高电平,从而使输出端Q跟随D的状态(固定为高电平1),即Q=1/Q=0;此时模拟开关K2截止,二极管D4导通,采样保持电容C5开始充电,电容两端电压上升,直至达到峰值。
(2)在充电过程中,比较器B的输出端为低电平;当C5两端电压达到峰值,比较器B的输出端为高电平,从而使得输出端Q跟随D端的状态,即Q=1/Q=0;此时模拟开关K1导通,采样保持电路的输人端接地,信号进人死时间区,产生提示信号DT=0,关闭活时间计时电路的与门,直至下一个脉冲到达,分析指令ANS使DT=1,重新开启活时间计时电路。
AT89C52是一个低电压、高性能CMOS单片微控制器,片内置一个8位处理器、一个布尔处理器和Flash存储单元。将微处理器和Flash存储器结合在一起,可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
脉冲高度分析器是按脉冲的高度进行分类计数,A/D转换的是脉冲高度值,为了对脉冲高度进行转换,同时实现死时间控制需要使用时序控制电路。虽然AT89C52与ASD7807通常采用执行“MOVX指令”的总线型接口,但是由于本装置时序控制的特殊性,ASD7807与AT89C52的接口不能采用执行“MOVX指令”的总线型接口。根据控制器AT89C52芯片提供的系统资源,设计中采用ASD7807与AT89C52的P1口相接的方式。属于用户I/O口的P3口,其8根口线可以位操作,抽出部分口线用作A/D转换的握手信号线。
脉冲高度分析器可以使用多种接口,如ISA、PCI都是较好的选择。市场上绝大多数为基于ISA总线计算机多道卡,但其速度偏低,开发难度较大(需要开发驱动程序);PCI总线协议过于复杂,实现起来比ISA等总线还要困难得多。