Стробируемый интегратор серии NIM SR250

Стробируемый интегратор SR250 - это универсальный, высокоскоростной NIM-модуль, предназначенный для быстрого восстановления аналоговых сигналов с высоким уровнем фоновых шумов. SR250 состоит из генератора строба, быстродействующего интегратора и схемы экспоненциального усреднения. Генератор строба, запускаемый внутренним или внешним триггером, обеспечивает регулируемую задержку от нескольких наносекунд до 100 мс, прежде чем генерировать непрерывно регулируемый строб шириной от 2 нс до 15 мкс. Задержка строба может быть установлена с передней панели или автоматически отсканирована с помощью управляющего напряжения на задней панели. Сканирование строба позволяет восстанавливать все формы сигналов.

Быстродействующий стробируемый интегратор интегрирует входной сигнал во время строба. Выходной сигнал от интегратора затем нормализуется шириной строба для обеспечения напряжения, пропорционального среднему значению входного сигнала во время работы измерительного строба. Этот сигнал дополнительно усиливается и сэмплируется низкочастотным усилителем и выводится через разъем BNC на передней панели. Последний вывод образца обеспечивает пошаговый анализ сигнала и делает прибор особенно полезным компонентом в компьютерной системе сбора данных.

SR250 может срабатывать как от внутреннего, так и внешнего триггера. Внутренний синхронизирующий генератор непрерывно меняет частоту выходного сигнала от 0,5 Гц до 20 кГц в девяти диапазонах. Внешний сигнал триггера может быть коротким до 5 нс, что позволяет устройству срабатывать с быстрыми импульсами от фотодиодов и фотоэлектронных умножителей. Можно также выбрать однократный запуск или непрерывный.

Чувствительность прибора (выходное/входное напряжение) может быть установлена в диапазоне от 1 В/1 В до 1 В/5 мВ. Если требуется дополнительное усиление, SR250 может использоваться с предусилителем SR240. Вход защищен от входных сигналов до 100 В и имеет входной импеданс 1 МОм. Входной фильтр отбрасывает нежелательные сигналы до того, как входной сигнал будет сэмплирован интегратором. Нежелательное смещение постоянного тока легко обнуляется потенциометром.

Задержка строба от сигнала запуска задается множителем задержки и масштабом. Масштаб задержки умножается на значение, установленное на 10-значном поворотном регуляторе множителя, что позволяет плавно регулировать задержки от нескольких наносекунд до 100 миллисекунд. Коэффициент задержки также может быть изменен с входа управляющего напряжения на задней панели, что является полезной функцией в приложениях, требующих наличия сканирующего строба. От нуля до десяти вольт на этом входе перекрывает множитель задержки на передней панели от 0 до 10 раз. Задержка от сигнала триггера до срабатывания строба составляет всего 25 нс, а джиттер задержки составляет всего 20 нс + 0,01 % от полной задержки.

Ширина измерительного строба может плавно регулироваться от 2 нс до 15 мкс в восьми диапазонах ширины. Простая модификация устройства обеспечивает ширину строба до 150 мкс. Выход на передней панели обеспечивает сигнал строба, который может быть наложен на входной сигнал осциллографа, чтобы обеспечить точную синхронизацию.

На передней панели можно выбрать накопление от 1 до 10000 выборок  для усреднения. Эта традиционная техника усреднения полезна для получения небольших сигналов с высоким уровнем фоновых шумов. В случае случайного белого шумового фона отношение сигнал/шум увеличивается на квадратный корень от количества выборок усреднения. Это позволяет повысить коэффициент шума в 100 раз, используя только этот метод. Если усреднение не требуется или требуется компьютерное усреднение, на последнем выходе выдается напряжение, пропорциональное среднему значению входного сигнала за последний период работы строба.

Кнопка сброса устанавливает среднее значение выхода на ноль. Сброс усредненного значения может также осуществляться через логический вход задней панели. Вход сброса может принимать сигнал TTL или замыкание переключателя на землю.

Полярность последней выборки и усредненных выходов контролируется переключателями на задней панели. Положительные выходы могут быть выбраны для отрицательных сигналов и наоборот, что позволяет легко взаимодействовать с однополярными аналого-цифровыми системами преобразования. В дополнение к традиционным режимам усреднения SR250 обладает уникальным режимом активного вычитания базовой линии, который позволяет активно отменять дрейф базовой линии. В режиме активного вычитания базовой линии SR250 срабатывает при вдвое большей частоте повторения источника. На альтернативных триггерах, когда сигнал отсутствует, отбирается только базовая линия, и SR250 инвертирует полярность последнего выходного сигнала перед его добавлением к скользящему среднему. Таким образом, любой дрейф фона, не связанный с источником, будет вычтен.

Входной сигнал передается на выход по коаксиальному кабелю для завершения и синхронизации строба. Он задерживается ровно на 3.5 нс от входа и может быть остановлен для оптимизации либо усиления сигнала, либо времени отклика. Выход строба обеспечивает импульс, синхронизированный с внутренним сигналом стробирования. Выход строба синхронизирован так, что он может быть наложен на выход сигнала для точной настройки синхронизации. Выход занятости выдает высокочастотный синхронизирующий импульс TTL во время интеграции устройства и низкочастотный, когда SR250 готов принять другой триггер. Эти выходы помогают упростить экспериментальную настройку и поиск неисправностей.