CN103368534A - 门限电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种门限电路，包括反相放大单元和门限控制单元和射级跟随单元，其中，所述反相放大单元，用于对输入信号进行反相放大，并将反相放大后的输入信号传送至所述门限控制单元；所述门限控制单元，用于将电压大于门限电压的反相放大后的输入信号输出。本发明所述的门限电路可以去除对放射性伽玛射线进行采集过程中的无效射线干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种门限电路，尤其涉及一种用于去除无效射线干扰的门限电路。
背景技术
门限电路应用在核医学设备的光电倍增管信号采集电路，该光电倍增管信号采集电路对放射性伽玛射线进行采集，由光电转换装置将光信号转换成微弱的电信号，对电信号做一系列的处理直到形成数字信号存入计算机中。现有技术只有单独放大电路或单独门限电路，无法满足应用于光电倍增管信号采集电路的门限电路的技术需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种门限电路，解决对放射性伽玛射线进行采集过程中无效计数干扰的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种门限电路，包括反相放大单元和门限控制单元和射级跟随单元，其中，
所述反相放大单元，用于对输入信号进行反相放大，并将反相放大后的输入信号传送至所述门限控制单元；
所述门限控制单元，用于将电压大于门限电压的反相放大后的输入信号输出。
实施时，本发明所述的门限电路还包括射级跟随单元；
所述门限控制单元将电压大于门限电压的反相放大后的输入信号传送至所述射级跟随单元。
实施时，所述反相放大单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、可调电阻和第一电容，其中，
所述第一电阻与所述第一运算放大器的反相输入端连接；
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二电阻接地；
所述第一运算放大器的输出端通过相互并联的所述可调电阻和所述第一电容与所述运算放大器的反相输入端连接。
实施时，所述门限控制单元包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第一二极管和第二二极管，其中，
所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻与所述第一运算放大器的输出端连接；
所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地；
所述第二运算放大器的输出端分别与所述第一二极管的正极、所述第二二极管的负极和所述第二电容的第一端连接；
所述第一二极管的负极与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第二二极管的正极与所述射级跟随单元连接；
所述第二电容的第二端与所述第二二极管的正极连接；
所述第一二极管的负极和所述第二电容的第二端之间连接有第五电阻；
所述第六电阻与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
门限电压通过所述第六电阻输入所述第二运算放大器。
实施时，所述射级跟随单元包括第三运算放大器；
所述第三运算放大器的正相输入端与所述第二二极管的正极连接；
所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三运算放大器的输出端连接。
与现有技术相比，本发明所述的门限电路可以去除对放射性伽玛射线进行采集过程中的无效射线干扰。
附图说明
图1是本发明第一实施例所述的门限电路的结构框图；
图2是本发明第二实施例所述的门限电路的电路图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再做进一步详细的说明。
本发明提供了一种门限电路，可以对放射性伽玛射线进行采集过程中的无效射线干扰。
如图1所示，本发明第一实施例所述的门限电路包括反相放大单元11、门限控制单元12和射级跟随单元13，其中，
所述反相放大单元11，用于对输入信号进行反相放大，并将反相放大后的输入信号传送至所述门限控制单元12；
所述门限控制单元12，与所述反相放大单元11连接，用于将电压大于门限电压的反相放大后的输入信号传送至所述射级跟随单元13；
所述射级跟随单元13，与所述门限控制单元12连接，用于使得来自所述门限控制单元12的反相放大后的输入信号与后面的电路相匹配。
本发明所述的门限电路分为三级：第一级为反相放大级、第二级为门限控制级、第三级为射级跟随级；
通过反相放大级对输入信号做反相放大后，使负信号变为正信号；
到门限控制级时将该正信号与门限电压做加法运算后反相输出，电压小于门限电压的信号被制止，电压大于门限电压的信号被输出到第三级；所述门限电压为负；
射级跟随级解决输出信号与后面的电路部分相互匹配的问题。
如图2所示，本发明第二实施例所述的门限电路基于本发明第一实施例所述的门限电路，在本发明第二实施例所述的门限电路中，
所述反相放大电路包括第一运算放大器U1A、第一电阻R1、第二电阻R2、可调电阻W1和第一电容C1，其中，
所述第一运算放大器U1A为型号为TLE2144的低噪声高速精确四路运算放大器；
所述门限电路的输入端IN与所述第一电阻R1的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一运算放大器U1A的反相输入端连接；
输入信号通过所述第一电阻R1输入所述第一运算放大器U1A；
所述第一运算放大器U1A的正相输入端通过所述第二电阻R2接地；
所述第一运算放大器U1A的输出端通过相互并联的所述可调电阻W1和所述第一电容C1与所述运算放大器U1A的反相输入端连接；
所述可调电阻W1的最大电阻值为10千欧；
所述第一电阻R1的电阻值为1千欧，所述第二电阻R2的电阻值为500欧姆，所述第一电容C1的电容值为100pF(皮法)；
所述门限控制单元包括第二运算放大器U1B、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第一二极管D1和第二二极管D2，其中，
所述第二运算放大器U1B为型号为TLE2144的低噪声高速精确四路运算放大器；
所述第一二极管D1和所述第二二极管D2为型号为1N914的二极管；
所述第二运算放大器U1B的反相输入端通过所述第三电阻R3与所述第一运算放大器U1A的输出端连接；
所述第二运算放大器U1B的正相输入端通过所述第四电阻R4接地；
所述第二运算放大器U1B的输出端分别与所述第一二极管D1的正极、所述第二电容D2的负极和所述第二电容C2的第一端连接；
所述第一二极管D1的负极与所述第二运算放大器U1B的反相输入端连接；
所述第二二极管D2的正极与所述射级跟随单元连接；
所述第二电容C2的第二端与所述第二电容D2的正极连接；
所述第一二极管D1的负极和所述第二电容C2的第二端之间连接有第五电阻R5；
所述第六电阻R6与所述第二运算放大器U1B的反相输入端连接；
门限电压通过所述第六电阻R6输入所述第二运算放大器U1B；
所述第三电阻R3的电阻值为1千欧，所述第四电阻R4的电阻值为500欧姆，所述第五电阻R5第电阻值为1千欧，所述第六电阻R6的电阻值为1千欧，所述第二电容C2的电容值为39pF-47pF；
所述射级跟随单元包括第三运算放大器U1C；
所述第三运算放大器U1C为型号为TLE2144的低噪声高速精确四路运算放大器；
所述第三运算放大器U1C的正相输入端与所述第二二极管D2的正极连接；
所述第三运算放大器U1C的反相输入端与所述第三运算放大器U1C的输出端连接；
所述第三运算放大器U1C的输出端即为所述门限电路的输出端OUT；
实施时，所述反相放大电路还包括第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3和第四电容C4，其中，
所述第一运算放大器U1A的正电源端，通过所述第三电容C3接地，并通过第七电阻R7与高电平输出端连接；
所述第二运算放大器U1A的负电源端，通过所述第四电容C4接地，并通过所述第八电阻R8与低电平输出端连接；
所述高电平输出端的输出电压为+15V，所述低电平输出端的输出电压为-15V，所述第七电阻R7的电阻值为10欧姆，所述第八电阻R8的电阻值为10欧姆，所述第三电容C3的电容值为0.1μF，所述第四电容C4的电容值为0.1μF。
在本发明第二实施例所述的门限电路中，所述反相放大信号采集输入信号，并通过调整所述可调电阻W1的电阻值以对输入信号进行缩放调整；
所述第一电容C1为积分电容，调整所述第一电容C1的容量可以有效改变输入信号的脉冲宽度，使得输入信号适用于坐标位置的确定，为混合器电路打下良好的基础；
所述门限控制单元是门限电路的关键部分，主要起限制输入信号与输出信号的定量关系；所述门限电压为负电压，如图2所示，A点为所述门限控制单元的输入端，输入所述门限控制单元的信号通过所述反相放大单元的处理变为正信号，与门限电压做加法运算，如果输入所述门限控制单元的信号的电压大于门限电压，则该信号经由所述第二运算放大器U1B输出到C点，C点的信号为负信号，所述第一二极管D1截止则相当于开路，该第二运算放大器U1B处于开环状态，C点信号急剧升高，所述第二二极管D2导通，这部分电路就形成了正常的放大器电路，D点为所述门限控制单元的输出端；如果输入所述门限控制单元的信号的电压低于门限电压或输入所述门限控制单元的信号是负信号，则该信号通过所述运算放大器U1B输出到C点，C点的信号为正信号，所述第一二极管D1导通，所述第二二极管D2截止形成闭环状态，D点无信号输出；
第三极是射级跟随单元，它的特点是输入电阻大，输出电阻小，有效地解决了输出信号与下一级电路的信号匹配问题。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种门限电路，其特征在于，包括反相放大单元和门限控制单元和射级跟随单元，其中，
所述反相放大单元，用于对输入信号进行反相放大，并将反相放大后的输入信号传送至所述门限控制单元；
所述门限控制单元，用于将电压大于门限电压的反相放大后的输入信号输出。
2.如权利要求1所述的门限电路，其特征在于，还包括射级跟随单元；
所述门限控制单元将电压大于门限电压的反相放大后的输入信号传送至所述射级跟随单元。
3.如权利要求1或2所述的门限电路，其特征在于，所述反相放大单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、可调电阻和第一电容，其中，
所述第一电阻与所述第一运算放大器的反相输入端连接；
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二电阻接地；
所述第一运算放大器的输出端通过相互并联的所述可调电阻和所述第一电容与所述运算放大器的反相输入端连接。
4.如权利要求3所述的门限电路，其特征在于，所述门限控制单元包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第一二极管和第二二极管，其中，
所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻与所述第一运算放大器的输出端连接；
所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地；
所述第二运算放大器的输出端分别与所述第一二极管的正极、所述第二二极管的负极和所述第二电容的第一端连接；
所述第一二极管的负极与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
所述第二二极管的正极与所述射级跟随单元连接；
所述第二电容的第二端与所述第二二极管的正极连接；
所述第一二极管的负极和所述第二电容的第二端之间连接有第五电阻；
所述第六电阻与所述第二运算放大器的反相输入端连接；
门限电压通过所述第六电阻输入所述第二运算放大器。
5.如权利要求4所述的门限电路，其特征在于，所述射级跟随单元包括第三运算放大器；
所述第三运算放大器的正相输入端与所述第二二极管的正极连接；
所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三运算放大器的输出端连接。
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