close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Файл;doc

код для вставкиСкачать
Лабораторная работа №3.
Ознакомление со стандартом NIM и его
основными функциональными блоками.
Стандарт NIM
NIM (Nuclear Instruments & Methods) это стандарт электроники, предназначенной
для экспериментальных исследований в области ядерной физики. NIM предоставляет
исследователю набор функциональных элементов для аппаратной (hardware) обработки
аналоговой и цифровой информации, поступающей с экспериментальной установки.
Дополнительно, блоки NIM могут обеспечивать электропитание экспериментальных
устройств и обработку различных вспомогательных сигналов.
Стандарт NIM включает три стандарта:
1. Механический стандарт
2. Электрический стандарт
3. Логический стандарт
Механический стандарт обеспечивает механическую совместимость блоков. Он
даёт возможность компоновки различных функциональных элементов в стандартных
«модулях», которые могут быть размещены в стандартных «корзинах» - крейтах (Рис.1).
Рис.1. Модули и крейт стандарта NIM.
Электрический стандарт предполагает, что крейт питается от сети и обеспечивает
модули электропитанием и вентиляцией. По стандарту крейт даёт питание + 6В, + 12В, +
24В. Подключение питания модулей осуществляется стандартным разъёмом,
расположенным на задней панели крейта. Если для работы модуля требуется также
сетевое питание, то оно подключается к нему отдельно.
Логический стандарт определяет логические уровни, с помощью которых
представляются логические и цифровые сигналы. Поскольку ядерные исследования
изначально предполагали исследование быстрых и кратковременных процессов, то логика
стандарта NIM была основана на быстродействующей «эмиттерно-связанной логике»
(ЭСЛ). Однако, если логические уровни ЭСЛ – это «1»= -4В и «0»= -3,3В , то в стандарте
NIM уровни сдвинуты на 3,3 В, так что «0»= 0В и «1»= -0,7В. Модули могут также
использовать стандартную ТТЛ логику. Соединение модулей между собой и с внешними
устройствами по сигналам осуществляется на передней панели с помощью соответственно
кабелей-перемычек и кабелей.
Стандарт NIM предоставляет широкий выбор различных модулей. Мы ознакомимся с
некоторыми модулями, на примере которых изучим некоторые функциональные
возможности NIM.
1.
Модуль N-TM 230-усилитель
Модуль N-TM 230 представляет собой комплект из 4 независимых усилителей
аналогового сигнала. Усилитель предназначен для усиления сигналов с ФЭУ с
сохранением его формы.
На лицевой панели каждого канала усиления имеется одно входное и 4 выходных гнезда,
как показано на Рис. 2.
4 CH PM AMP
CH1
IN
OUT
N-TM 230
Рис 2. Вид лицевой панели усилителя (один канал).
Задание 1. Исследование свойств усилителя.
ПРИБОРЫ: Модуль N-TM 230, функциональный генератор, осциллограф.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Вставить модуль в крейт.
Включить питание крейта.
Установить пилообразное напряжение на генераторе.
Подать сигнал генератора на вход усилителя.
Одновременно наблюдать с помощью осциллографа входной и выходной сигналы
усилителя.
Измерить амплитуду входного U IN и выходного U OUT сигналов.
Вычислить коэффициент усиления К.
Снять амплитудную характеристику усилителя.
Найти максимально допустимую амплитуду сигнала.
2.
Модуль N-TM 405 -дискриминатор
Модуль N-TM 405 представляет собой 8-канальный дискриминатор, то есть комплект из 8
независимых дискриминаторов аналогового сигнала (Рис.3). На лицевой панели каждого
канала (Рис.4) имеется вход (IN), два прямых выхода ( OUT ), инверсный выход ( OUT ),
гнездо для измерения порога
и шлицы для подстройки порога (VTH) и ширины
выходного импульса (W).
8 CH DISCRIMINATOR
IN
OUT
OUT
V TH
W
VETO
N-TM 405
Рис. 3. Вид лицевой панели дискриминатора (один канал).
Задание 2. Исследование свойств дискриминатора.
ПРИБОРЫ: Модуль N-TM 405, функциональный генератор, осциллограф, тестер.
•
•
•
•
•
•
•
•
3.
Вставить модуль в крейт.
Включить питание крейта
Установить пилообразное напряжение на генераторе
Подать сигнал генератора на вход дискриминатора
Одновременно наблюдать с помощью осциллографа входной и выходной сигналы
дискриминатора
Измерить порог дискриминатора с помощью осциллографа
Измерить порог, установленный на дискриминаторе с помощью тестера и сравнить
с результатом предыдущего пункта
Измерить длительность выходного импульса дискриминатора
МодульVS- счётчик(visual scaler) и G43- генератор
временных интервалов (Gate Generator)
Модуль VS представляет собой счётчик импульсов , а G43 – генератор временных
интервалов (Рис.4).
Рис. 4. Вид лицевой панели счётчика VS и генератора временных интервалов LeCroy 222.
Задание 3. Исследование работы счётчика импульсов и генератора временных
интервалов.
ПРИБОРЫ: Функциональный генератор, визуальный счётчик импульсов модуль VS и
генератор временных интервалов модуль G43.
•
•
•
•
Вставить модули в крейт.
Включить питание крейта.
Составить схему по Рис.5.
Установить на генераторе прямоугольное напряжение c амплитудой 5В.
•
•
•
•
Подать сигнал генератора на вход счётчика №1.
Убедиться, что счётчик считает импульсы.
Установить длительность импульса модуля G43 равной 10 с.
Убедиться, что счётчик считает импульсы в заданном интервале времени.
TYPE G 43
VISUAL SCALER
MODEL VS
GATE
GENERATOR
START
CH 1
Function
Generator
IN
STOP
1 sec
TEST
ON
OFF
X1. . . 11
40 ns
GATE
EN.
D
D
L
L
DIS.
Рис. 5. Схема изучения работы счётчика VS и генератора временных интервалов G 43.
4.
Модуль C106/n – логический блок совпадений (voter
coincidence)
Логический блок предназначен для вырабатывания сигнала совпадений от шести входных
сигналов. Возможна установка кратности совпадений от 1 до 6-ти входов. Установка 1
означает, модуль фактически работает как схема OR. Установка 2 - совпадение любых
двух входов из 6-ти (2- AND), и т.д. Имеется также вход VETO. Выходной сигнал
совпадения подаётся на два выхода – прямой (AND OUT) и инверсный (NAND OUT).
MODEL C106/N
VOTER COINCIDENCE
A
B
C
D
E
F
VETO IN
2
3
4
5
1
6
OUT OF 6
AND OUT
NAND OUT
Рис. 6. Внешний вид и схематическое изображение блока совпадений C106/n.
5.
Модуль N1130-4 источник высокого напряжения
Модуль N1130-4 используется во всех лабораторных работах для высоковольтного
питания ФЭУ. Модуль включает в себя 4 независимых регулируемых источника высокого
напряжения (Рис 6). Блок вставляется в NIM крейт и дополнительно подключается к сети
220В с помощью электрического кабеля, подключаемого к дополнительному разъёму,
расположенному на задней панели блока.
Рис. 7. Внешний вид и лицевая панель высоковольтного блока N1130-4 .
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа