一种应用于MCA中的高速高精度峰值保持器PKD01

摘要：高性能峰值保持在核脉冲信号处理过程中具有重要的意义。结合实际X射线探测器输出脉冲特点，利用了一种运用跨导型运算放大器的PKD01峰值保持芯片，该芯片具有通频带宽、响应速度快、峰值保持精度高、线性好等一系列优点，经过实际测量，可以准确的对脉冲信号进行峰值保持。
关键词：PKD01；峰值保持器；X射线

在核辐射频谱测量的过程中，多道脉冲幅度分析是必要的手段，随着科技的不断发展，多道脉冲幅度分析器都采用数字化分析方法，这就需要对模拟量进行数字化采样即A／D转换。在A／D转换过程中，必然会要求被转换的模拟信号在整个转换过程中保持不变，否则，A／D转换结果将变得没有意义。特别对于一些频率较高的信号，信号的变化速度快，A／D转换从启动到转换结束的这一时间段不一定跟的上信号变化的速度，所以会导致转换精度失真。为了解决这一问题，可以通过提高ADC的性能来应对，但只是一味的提高ADC的性能，就会使得生产成本的增加；利用峰值保持的方法，在满足需要的前提下，降低了ADC的成本，可以提高性价比。
对于核探测器输出的信号来说，都是一些随机离散的窄脉冲信号，必须使用高性能的峰值保持电路才可以使得ADC的采样精度得以保证，本文使用AD公司生产的PKD01峰值保持器对探测器输出X射线信号进行峰值保持，以提供平稳直流输出至ADC进行模数转换。

1 PKD01芯片功能特点和工作模式
1．1 PKD01的功能特点
PKD01封装采用DIP-14，引脚排列如图1所示。

PKD01芯片采用独特的跨导式运算放大器，所以它具有通频带宽、响应速度快、峰值保持精度高、线性好等优点。并且通过选择适当的外部保持电容，可以对瞬变峰值脉冲的信号进行快速、准确的检测并保持峰值脉冲信号，直到RST复位信号的到来，才会对保持信号清除。这样，PKD01峰值保持器就解决了一般峰值保持电路的弊端，解决了一般峰值保持电路通频带窄、线性差、峰值保持时间受保持电容的影响大等问题，用以保证后端ADC采样的精确度。
1．2 PKD01的工作模式
PKD01通过控制RST和管脚对其工作模式进行切换。表1给出了PKD01的几种不同工作模式状态。

在以上几种不同的工作模式下，PKD01可以构成以下几种不同功能的工作电路，分别是无增益不改变信号极性电路、有增益不改变信号极性电路、无增益改变信号极性电路以及有增益改变信号极性电路。
对于无增益不改变信号极性的电路来说，输入信号通过增益放大器+IN输入，启动信号将会以每次峰值出现时使得芯片进入保持模式，芯片对峰值进行保持，直到下一个最大值出现替代现有值。在RST信号到来时，将清除输出信号。有增益不改变信号极性的电路，需要在输入端反馈段接适当阻值的电阻，通过调节电阻阻值的大小来调节输出信号的增益。对于需要对输入信号的极性改变的电路来说，输入信号通过增益放大器的-IN端输入，有增益无增益与前两种电路模式一致。