č. ůk»lu
Iapulanl so*llova£
Počet >htu2T
4?/2Ш/€1/71
u« erto 1
? l 8 l l
Výskuaitf data* príatrojft jadorné toelaiiky ProflgrSlauí,p. Za i by
IMPULSNÍ
ZESILOVAČ
ftošitol : Z. Malkovaký
2íalo správy : 2116/61/71
Hlavní řoěital : ing. J . Bftbtnte
Dmh správy : d í l č í výzkumná
Vedoucí odd. 213 : Ing. V. Polívka
j
>4< .*
<
Vodoucí odboru 21 l a g . Jar. Kula CSe
\WL
Vodoueí tieaku HVT : lug* 0 . Qilar
7)~ ÍJJXJ^
Datu» vydání 20. 4 . 1971 číalo koplo
Obráaky
Vfpr»C' v»i TESLA Pfcmyftlcnf
Schvi'i
lne
N'«br«zu|e
č. úkolu
Impulsní zesilovač
Počet lirtft
2116/61/71
Litt Ctolo
2L
•v
э 3
с * TJ 3
Э
с < (Л UJ
Zpráva popisuje dvě varianty rychlého impulsního zesilovače s odlišným napájecím napětím, které jsou určeny pro zesílení proudových impulsu ze štěp né komory* Protože navazuje na zprávu 57/213/201/2A1/69 zabývá se pouze změnami, ke kterým došlo v průběhu realieace. Obsahuje popis a naměřené technické para metry jednotlivých zesilovačů a některá dílčí labo ratorní měření na celé impulsní trase.
TJ
o
!
J3 u O
-л
I w
E
> « v с v с 3
Vfpřtc v
I.M*Uor«fa>
ThSLA 4tivl
Vydi(,l
Durum
N'«hr*iu)c
|č
Ú kot.
Impulsní zesilovač
Polet 1**27
2116/61/71
Li* tíáo
Obsah:
str, 1.
Úvod
2. Realisace zesilovače (provedení I)
6
2.1 Zlepšení stability zi >ku s teplotou
•» t
2m2 Omezení výstupní amplitudy
7
3. Měření na zesilovači (provedení I)
9
3.1 Technické parametry
9
3*2 Měření ее štěpnou котогой
10
3.3 Měření citlivosti imp. trasy na sííové poruchy
11
4. Impulsní zesilovač
15
TESLA Ptarnytien!
(provedení II)
4*1 Popis zesilovače
15
4.2 Technické parametry
17
5 o Závěr
18
o
Vfpr»^
4
eznaa literatury
"z.MalkoTský '^'Тпя.РпНтка
Vvdiní [)»(um
19
N*í f'ii'i(r
č. úkolu
Impulsní z e s i l o v a č
Počet
2116/61/71
i*L2L
List Л*о
Úvod
1.
Měření výkonu a periody reaktoru s e provádí nepřímo měřením toku tepelných neutronu uvnitř reaktoru. Při impulsním vyhodnocení se pro detekci neutronu používá štěpných komor. J s o u - l i umístěny v neutronovém toku, produkují dzké proudové impulsy, Jejíchž četnost je v určitých mezích úměrná v e l i k o s t i toku = Neutronový tok l z e tedy měřit impulsní trasou, .jejíž vstupní část sestává ze štěpné komory, t r i axiálního vedení, impulsního z e s i l o v a č e a amplitudového diskriminátoru s p ř í s lušnými zdroji nízkého a vysokého n a p ě t í . Za diskriminátorem pak následuje zařízení pro vyhodnocení č e t n o s t í , které m^že být bui5 č í s l i c o v é nebo analogové. Impulsní zesilovač jako součást t é t o trasy je tedy mr čen pro lineární z e s í l e n í amplitudového spektra proudových impulsů ze štěpné komory na takovou v e l i k o s t , kterou l z e pak pohodlně zpracovat v diskriminátoru. Tam pak dochází к oddělení signálních impuls! od rušivého pozadí. Protože komora pracuje v prostředí, které je nevhodné pro s l o ž i t ě j š í elektrické z a ř í z e n í , musí být zesilovač umístěn v bez pečné vzdálenosti od vlastního reaktoru. Ta bývá dosti znač ná, takže délka t r i a x i á l n í h o vedení muže dosáhnout až 200 m. Triaxiální veáení má svou knntrukcí chránit c i t l i v ý vstupní obvod z e s i l o v a č e před vlivem sílových a atmosférických poruch a s n í ž i t tak možnoet namíření chybných výsledku. Stejnosměr né vysoké napětí potřebné pro činnost štěpné komory se vede tímtéž kabelem jako signál a od vstupu z e s i l o v a č e je odděleno vysokonapětovým kondensátorem. Protože tato zpráva navazuje na d á l í í výzkumnou zprávu č . 57/213/201/2А1Л969 a úzce s ní s o u v i s í , nebudou zde zno vu uváděmy zadané z á k l . ožadavky na z e s i l o v a č sni ivahy o volbé koncepce. V j p r i o v.l
i'ES'.A
Z.Halkovaký *hv*" r,—,n«w„b,
Vydif.i Dttum
Ní«> rutufr
č. úkolu
Impulsní tesilové*
Počet Itefi
2Ш/61/П
L'tt ř W o
с -o 3
2 с
3
Zpráva ее tedy bude převážně zabývat změnami a zlepše ními, ke kterým došlo v průběhu realieaee. Zároveň obeammjm některá dílčí měření na celé impulsní trase. Závěrem je pak popsána další verse zesilovače (provede ní II) navržená pro nižší napájecí napětí.
3
< л м
O
~3
o a
J
.a
<
с
5
>
с v
£
v
V f preo v ii
Z*
TfcSl A ťfcmrftlrnf
ověji
VvJ»r,f Darům
S
•im^vmmn*
S'«' r e í i i | c
-23L
č. ttk»lu
Impulsní zesilovač
Počet l l * é
2116/61/71
2.
L M ettto
REALISACE ZESILOVAČE
(prwratenl I )
Koncepce z e s i l o v a č e zastává s t e j n á jak byla popsána v C^J• Došlo pouze к nepodstatným změnám, k t e r é mají v l i v pouze na podružné p a r a m e t r y . J e to z l e p š e n í s t a b i l i t y zisku 8 t e p l o t o u , použitím t e r m i s t o r u a oraexení maximální výstupní amplitudy.Původní t r a n z i s t o r y byly nanrazeny typem KSY 71 з vyšší nezní frekvencí,, Proto byly vypuštěny zpětnovazební kondensátory v uruhém a koncovém s t u p n i . Pro v y š š í s p o l e h l i v o s t byly proměnný odpor a dolaJovací kondensátor ve zpětné vazbě prvého stupně nahrazenv oevnými prvtty. z e s í l e n í nebude tedy nastavi t e l n ^ d e s u Ь> пь *. t r v a l o u odchylku od zadaného z e s í l e n í pohybující se v u r č i tém rozmezí, k t e r é bude dáno t o l e r a n c í s o u č á s t e k . Vzhledem к d o s t i vysokéim r o z p t y l u proudových z e s i l o v a c í c h č i n i t e l ů použitých t r a n z i s t o r ů l z e u r č i t , že výsledný zisk c e l é ho z e s i l o v a č e se bude pohybovat v rozmezí + 10%. 3ěhem r e a l i s a c e došlo ke zaénám hodnot některých scuč á s t í , k t e r é však n e o v l i v n i l y výsledné parametry. Výsledné 3ch*>m& z e s i l o v a č e j e r » obr* 1 . Takto up-aveaý z e s i l o v a č byl г-r^vedexi technikou t m ě n ý c h spojá as desce o rozměrech 140x97 sm e zabudován i о г 1 echové í r e b i c e 141x115x31 mm. Vstup z e s i l o v a č e j e proveuen t r i a x i á l n í m konektorem. Přívody napájecího n a p ě t í awsokého n a p ě t í pro štěpnou komoru byly provedeny pomocí keramických průchodkových kondensátoru. Celý z e s i l o v a č byl připevněn к rámu j e ž n e s l i o s t a t n í p ř í s t r o j e impulsní t r a s y . Výbtap z e s i l o v a č e byl tedy provttóen pouze pájecí prachodkou.
V T p r . fc v,;
IfcMA
Z f Malkovaký
,Jé, Datum
SttiVV
Юи«
*••!•
\«»
r.{tt|e
č. úkolu
Impulsní zesilovač
5
tacc йя»
2116/61/71
Lt*
i i
1
?i?6-?-í-5Íf.$íii*íí- Z : -í u 2
2.1
t
i.1!'tou»
Výftltdky a*r«ní do n a c n t airy «áviaí na intacrulnim spektru impolaá m štěpné komory a na vlaatnoetoofa ft#*ilovaóo. Vzhledem ke sklonu p l a t a i n t e g r á l n í h o spektra j a k á k o l i v гшепа z e s í l e n í Impulsníno zesilovač* se po d i s k r i m i n a c i projeví jako změna č e t n o s t i . Proto bylo přikročeno к t e p l o t n í s t » b i l i s a c l z e s í l e n í , *terá byla p r o vedena pomocí termistoru I^C ve zpětnovazební větvi konco vého s t u p n ě . Vykompensuje se tak v l i v t e p l o t y na proudový z e s i l o v a c í č i n i t e l t r a n z i s t o r u / 3 . Velikost t e n s i s t o r u byla experimentálně zvolena t a k , aby p ř i prVaěrné h ř m o t ě /3 všech t r a n z i s t o r u bv] zisk zesilovače t e p l o t n ě vykoapensován v rozsahu 5 - 50 Ъ. Závislost napébvého тЛвки na t e p l o t ě j e na o b r . 2o Z grafu vyplývá, že p ř i /3 -c 100 z e s í l e n í s t e p l o t o u mírně stoupá a p ř i / 3 > 150 je tonu naopakc Předpok l á d é a e ^ l i 1 0 0 — / 3 — 1 5 0 , pak l z e z naměřeních hodnot v y p o č í t a t , že t e p l o t n í s t a b i l i t a zisku j e l e p š í jak l . K T 5 / f c
с
(Л Ш
c xи '>5 -о
а _»> О
а
э
с J0 V
о
3 Э a.
Q??5* n í_Y^3tugní amplitudy
2*2
-л ш
Pro vyhodnocení amplitudového i n t e g r á l n í h o s p e k t r a j e nezbytné, aby za zesilovačem následoval d i s k r i m i n á t o r . Tento však muže l i n e á r n ě zpracovat maximální amplitudu U disk = 5 V # T a t 0 hodnota by neměla být podstatně překročena, protože by mohlo d o j í t к poškození vstupních obvodu. Proto musí být maximální výstupní amplituda zesilovače omezena na • 6V. Toto omezení j e provedeno snížením napájecího n a p ě t í pro emitrrové sledovače v koncovém s t u p n i . Dochásí tak к o d ř í z n u t í no mezní přímce kolektorové c h a r a k t e r i s t i k y . Nepředpokládá s e , že by s i g n á l n í impulsy dosáhly amplitudy 6V v tak vysoké č e t n o e t i , že by došlo vlivem s a t u r a c e к prodloužení výstupního impulsu a t u d í ž ke zhoršení r o z l i š o vací s c h o p n o s t i .
H
0
V j p r i o ví,
fc.Malkovský
TESLA
Ssi^i'1
•. -
Vydán D«cum
NtKr*ze(r
t
ifelt 1
xapui
2116/61/71
nestlevač
ГЫт
^ггг
та э
2 JC
Omesenl aeplitudy má spíše význae při eventuelních s í t o vých poruchách, j e j i c h ž amplituda by Již mohla přesaho vat k r i t i c k é vstupní napétí diskriaúnátoru.
3
э
«I
Původně naaěrené integrální I n e a r i t a se tímto zása hem n e z h o r š i l a , díkv poeerně s i l n é záporné zpStné vazbě koncového stupně.
< -J Ш
л
v
•>-
С
-o o я «
Já
Г
a o a
3
с v
E 3
o < Л Ji
E
i
с
> Jí 3 ••3
с v 3
-3
o
Vypracoval TESLA Scnv>!i:
ZpMalkovský
Ingi.PrtW^k?»
Vydáni Datum ••»•••"
!>ía^r*iu|ť
Л
•*•*, *»;
~*>м. lovač
*•*-"« ff
2116/61/71
Li-
] X
3.
1
MSfe ř NA
liOVAČi
(PrOV*<Wuí I )
э
Po předešlých ipravách byly měřeny technické para metry z e s i l o v a č e a to podobný* způsobem jak popisuje d í l č í výzkumné zpréva [ 5 ] v kapitole 5 . Déle bylo prove den^ aérení se štěpnou kosorou a neutronový» z á ř i č е е . Vliv sííových poruch na impulsní trasu byl ? -i *tov4n při různých způsobech zemení a při různých zdrojích poruch.
* с
< -i ••л
с и •>•
С
-о о a
I
•>.l
Napéíové z e s í l e n í Doba neběžné hrany Derivační konstanta Frekvenční rozsah Šum na vstupu Vstupní odpor Výštupni odpor Maximální v ý s t . amplituda Lineární výstupní amplituda Rozlišovací schopnost Integrální l i n e a r i t a S t a b i l i t a zisku s teplotou Dlouhodobé s t a b i l i t a zisku Pracovní teplota Spotřeba +24V -24V
с v
O
E
< -i
6 ~>
> •«i
3 TJ
10 4 t 10% 30 ns 10 ^us 16 kHz-** 12 MHz 20 ,uV max 75 fi ( t r i e r ) 75 0 • 6V
• 5V < 1 0 0 ns - = 1* l.KT5/°C ^O,l%/144hoi 5 - 50°C 37 mA 5 mA
с v Э
o
Vrpr. C - ' V 4 I
Vydini
Z.Malkovakjfr Datum
TESLA
Jkml.
N'er «чище
lapuiiir.i z es 1 lovec
* * « iM*
. A
3.2
^??«*_S$_§*i1íí^u_koaorou Pro měření byla použita Štěpná koiaora IBJ-ZDAU typ 9R - 100 č . 44 (PLR). tyla připojena přímo na vstup zesilovače bez přizpůsobovacích prvku triaxlálním kabe lem f y . :*r,,,iM:i typ 515 EP. Štěpná koaora byla napá jena z baterií vn = 525V. Neutronový zářič aaaericium berylium o a k t i v i t * 100 эС byl uaaístén Jo parafinového obalu tlouátky a s i 7 cm. Na výstup zesilovače byl p ř i pojen rychlý amplitudový d i s k r i a i n á t o r a četnost měřena čitačem impulsu. Byla naměřena tato i n t e g r á l n í spektra: a)
áumu (bez v n , bez z á ř i č e ) graf obr. '<•
b)
alfa - ( s vn, bez z á ř i č e ) graf obr. 3
c)
neutronové (s vn, s e zářiěem) graf obr. 4 a 5
Neutronové spektrum bylo méřeno s e dvěma délkami kabelu 0,5 a 80 D . Pokles č e t n o s t i není způsoben odlišnou d é l kou kabelu, a l e odlišnou geometrií komora-zářič, Kr] ek ní doba komory byla cca 150 n s . Vzhledem к nízké ак :' t> zářiče,nebylo možno přesně u r č i t tv*:» u mA • r iupu!;^, .; y..: rponovaný šum i° zna^n^- naírv z k r e s l í ! .;r. ! ich : r i b e n . Ze spektra je patrno, že při ir-Liím kabelu i ochozí к p<~,~ klesu amplitudy a integraci iK-nalnícn impulse, vi.vem iehn vlastn.no átlimu.
3
-7
V'fprrt'Vi!
Vydlt.
•gilteUovaki
TESLA Sc(»v*'.
Tnu
Pul
Гниn
Datum
N l > r>2U|ť
•4*4..
Impulsní zesilovač
Ш6/61/71
5О
•3
Pořtt
»** 27
Lt«t ttrio
ЗГ
!ř*??*í.Si t '^iy.2?ÍÍ-- a ř u ^ e n ^ **"•«£ п* s í l o v é goruchy^
?
i
Přesná definice s í l o v é poruchy je velmi obtížná. Intensita rubení z&Xeží m tom, kde je zdroj poruch к s í t i připojen a v .jaké vzdálenosti j e od impulsní trasy. Poruchy зе á í r í z č á s t i po v l a s t n í rozvodová s í t i a zčásti se vyzařují do prostoru. Je to ovlivněno rozložení TI ostatních spotřebičů v s í t i , j e j i c h charakte rem a v e l i k o s t í z á t ě ž e . Proto veškerá měření, které byla prove }»пя pouze * laboratorním prostředí jsou r e l a t i v n í a o l 4 t í pouxe pro určitou konfiguraci zdroj-trasa. Intensita zdroje poruch byla vždy volena tak, aby z<>*-:>né spektrum zasahovalo do měřícího rozsahu diskriminato ru. Tato spektra nelze srovnávat se spektry naměřenými 3 neutronovým zářičem, protože i n t e n s i t a poruch v l a b o ratorním prostředí není totožná з provozními podmínkami. Sešenl a uspořádání kab-lové trasy s e musí opírat o pro. voznl zkoušky v tou prostředí, pro které j e trasa určenm.
(A
-3 •3
••4
•9
Měření c i l t i v o s t i impulsní trasy na sítové poruchy melo za účel pouze ujasnit některé základní problémy, které s e týkaly optimálního uspořádání zemnících bodu v l a s t n í c h p ř í s t r o j ů . Pro měření bylo * -Podstatě použito dvou zdrojů poruch s odlišnou i n t e n z i t u i amplitudový spektrem.
Л lil
H
a)
b)
3
.а "3
Vrpr,c v,i TfcSLA ScKvíii
c c r Í 0 0 ^ V A e d n ° f á 2 O V ý k o 3 > e k t o r o v ^ ж** 1 , о příkonu Pistolová zkouáečka vakua TVI - 100 Teela-Rožnov se sílovým odruáovacím Členem Ж 72422. Pro napá jení zkouáečky bylo použito sílového s t a b i l i s á t o r u зе sníženým napětí* (190V) a to pro l e p š í reprodukovatelnosta vyšáí dlouhodobou s t a b i l i t u poruchového spektra.
Z.Malkovský
Vyd»n( Datum
Pul*шЪж
N•1 raiufe
Zllo/Ol/Tl
n^^JfT
Odrušovací 61eny obou aéroju měly alespoň Sáatečně enížit vliv uspořádání spotřebičů v sítovém rozvodu a omezit Šíraní poruch po vlastní síti. Integrální poruchová spektra na obr. 6 udávají rozdíl citlivoati impulsní traey, při použití koaxiálního nebo triaxlálního kabelu pro spo.jenl mezi štěpnou komorou a zesilovaCam. Z naměřeného je jednomnačně zřejmé, že vý hodnější je trlaxlálnl vedemí. Jako zdroje poruch byl pou žit kolektorový motorek (a) . Z dalšího měření vyplynulo, že spektra jsou v podstatě nezávislá na změně délky kabe lu za předpokladu, že jsou ve svinutém stavu. V rozvinutém stavu byl zkoušem již jen triaxiální kabel, Rozvinutá část kabelu měřila asi 70 m. Citlivost к poruchám byla zkoumána po celé jeho Selce v několika bodeca. Jako zdroje poruch byla použita pistolová zkoušeSka vakua .Pro větší pohyblivost a nezávielost na aííovém rozvodu byla napájena z baterií. Měřením bylo zjištěno, že největší cit livost je uproatřed vedemí a směrem к okrajům klesá zhruba o třetímu amplitudy, četnost klesá přibližně o dva řády. Celková ciltivoat na poruchy se proti svinutému kabelu podstatně snížila. Objektivnějších výsledku, které by urči ly závislost mezi citlivostí a délkou «cabelu by bylo doaaženo při použiti ještě silnějšího zdroje rušení, ale ve větší vzdálenoatl od traey tak, aby svým dosahem pokryla rovnoměr ně celou délku kabeluс Z měření teiy vyplynul základní poznatek, že pro impuls ní trasu v takovémto uspořádání je nezbytné používat triaxiál. ního kabelu»
Vfpr«CV)VI!|
TESLA PfemftUtil
Schv»ll>
Ing.Polívka
Vydínl Detuin » Clilo «tnény
N«Nnzu|r
Počet .'fart
2116/61/71
Z7
List СЫо
Další měření ее zabývalo volbou optimálního uspořá dání zemnících bodů jednotLivých přístrojů. V podstatě lze rozlišit tři způsoby zemení: a)
Systém
3 zemí (obvodová,stínící, sílové)
b)
Systém
2 zemí
(obvodová,sítová)
c)
Systém
1 země
(sílová)
U systému 3 zemí jsou všechny druhy zemí jednotlivých přístrojů důsleině odděleny a ve vhodném bodě vzájemně propojeny*. Systém 2 zemí podléhá stojným zásadám jako předešlý, avšak s tou výjimkou, že lze sdružit buď stínící zem anebo obvodovou zem se sílovou. Pro naše měření byla sdružena zem stínící se sítovou» U systému 1 země ее obvodová a stínící zem nerozlišu je a jednotlivé země jsou se sítovou propojeny na více bo dech. Na impulsní trase (komora, kabel, zesilovač, discrimi nator, čitač, zdroje) byly samé provedeny postupně podle všech vyjmenovaných systémů. Pro každý systém bylo naměře no integrální poruchové spektrum a to při uzemení buď na sítovou zem 1 nulák ) nebo na samostatné oddělené uzemení přímo do země. Jako zdroje poruch byla použita pistolové Zcwoušečka vakua napájená ze sítě* Rozdíly v citlivosti na poruchy pro různé systémy zamění se projevily teprve při odpojeném tri axiálním kabelu a při zkratovaném vstupu zašilova5eс V tomto případě byl nejméně ciltivivý eyetém 2 zemí. Po připojení kabelu je pak rozdíl citlivostí mezi systémy prakticky smazám, protože celková citlivoet podstat ně vzroste.
Vfpr.cnvil TESLA Přemytlcnf
VytUn! Detv m
8chv*M
Ing.Polívka
čl.lo imín
N«Kr*iu)r
t_ij.oi*-k.
2116/61/71 J
ubuxxuiav.
Počet Пае* Li*t aak>
ZL
JUL
Na obr.7 jsou integrální spektra naměřená pro systém 1 země, která udávají rozdíl citlivostí mezi dvěma druhy zemení nebo jejich kombinací* Z grafu vyplývá, že pro sní žení citlivosti na poruchy je nutná kvalitní samostatná zem. Uzemení na sílovou zem je nedostačující a je ještě horší než v případě, kdy trasa není vůbec uzemena. Průběhy spekter u ostatních systémů (2 a 3 země) jsou v podstatě shodné, 2 tohoto důvodu lze prozatím usoudit, že při použití triaxiální kabelové trasy na vstupu zesilo vače je systém 1 země yy-.ima kombinace trasa-zesilovač, na prosto dostačující. Definitivní uspořádání zemí jednotli vých přístrojů, celkového zemení a provedení kabelové trasy, bu-.d možno určit až po provozních zkouškách v daném prostře dí. Pro -informaci bylo jeátě zjišťováno přirozené pozadí sílových poruch bez použití zdrojů. Při diskriminační hla dině 500 mV, kt rrá je zhruba na úrovni maximálního šumu zesilovače byla v průběhu několika hodin naměřena četnost aenší než 2 imp/aec.
Vypr» TESLA Ptcmvalent
Vydaní
ZaMalkovsk.^ SchvA
^fPfrMttft.
Datu г Čf«lo *mřny
Na!r*zu)r
Impulsní zesilovač
Počet Ife
2116/61/71
Litt
«
-
с
1
2
a -c
4.
IMPULSNÍ
ZBSH0VAČ
(
II)
Э
Jěhem reel i sace se ukázalo, že původní napájecí napěti • 24V Je pro většinu přístrojů zbytečně vysoké. Zcela dosta čující je napětí • 12V, které je vhodnější pro klopné obvody se spínacími tranzistory, jejichž maximální dovolené napěti kolektor-emltor je U Q « = 15V. Aby bylo možno napájet přístroj* ze společného zdroje, bylo přikročeno к rekonstrukci zesilo vače pro toto napájecí napětío
Э
v
с
co Ш
с -o o
o.
52£Í5_5S?ii2TaĚ5
4ol
-a o a э .o
Požadavky na ztssilovač zastaly stejné jako u verse +24V (provedení I) a jsou uvedeny v [5] » Koncepce zesilovače zosta< la v podstatě stejná až na jeho vstupní část, které byla poně kud zjednodušena. Jinak došlo pouze ke změnám hodnot součástí a to tím způsobem, aby tranzistory KSY 71 bylo dosaženo minlaální náběžné hrany při dostatečné stabilitě a zachováni os tatních parametruo
£
Schema zesilovače (provedení II) je na obr. 8. Zesilovač aestává ze třech proudových dvojic se zápornou paralelní prou dovou zpětnou vazbou a koncového stupně se zápornou paralelní napěťovou zpětnou vazbou, který přetedí vstupní proudové impul sy na napětovéo
V)
E
Koncový stupen byl s ohledem na linearitu, neběžnou hranu a stabilita řešem tak, že pro plné lineární vybuzaní U výst s 5 V ^ e vatuPnl Proud okolo 2,75 mA, což je z hlediska předcházejícího stupně dobře splnitelné. Při daném zesílení celého zesilovače A^ = lo 4 a vstupní impedanci 75 0 , bude vstupní proud celého zesilovače:
> £ > Jí
3 -•3
* 41
С
« g 3 .Ы О Г)
«I
v?pre ,v TESLA PfemflkM
«Í.:hví4!
fcUalkovsky4
In^.Polivka
VyJln!
Darům č l t l o «tnřnv
N*> r t i t i f r
2116/61/71
Liar Ctto
Uvýst , .
= 6,66 /U A
vet
V*vat I
10
-"Я
Potřebné proudové z e s í l e n i předcházejících stupnu bude
l
_
vat KS
2,75 = 410
icalk vst zes
Abychom z í s k a l i co možná nejkrataí náběhovou hranu a dobrou l i n e a r i t u , je vhodné r o z d ě l i t proudové z e s í l e n í айезроп mezi t ř i proudové stupně»Rozdélíae-li j e rovnoměrně pak dostáváae : es í lení pro jeden 3tupen
A
il ~" A iII ~ A iIII
- Ьсelk
410 i 7,5
Návrh zpětnovazebních dvojic byl uskutečněn podobně jako mezistupeň и provedení I . Všechny vazební kondenzátory jakož i část blokovacích jsou keramické* Vstupní vazební kondenzátor byl zmenšen na C, s lOnf a je použit typ s vyšším provozním napětím (2kV). Nižší hodnota kapacity více derivuje vзtupni im uley a ome zuje v l i v brumu ze zdroje vn* Sériová f i l t r a c e napájecího napětí byla nahrazena para l e l n í . U tohoto provedeni zesilovače převážnou část z e s í l e n i neeo» proudové stupně, které jaou při totmo způsobu f i l t r a c e s t a b i l n ě j š í . Dalším důvodem bylo i snížení napájecího napětí. Pro zjednodušení byly vypuštěny průchodkové kondenzátory v přívodu napájecího napětí o
Vfprec
ZcMalkovak^
«chvíli
UKt^MlIa
Vyder.» Dnům ČUlo «miny
Niř mtu|r
impulsní zesixovac
Z116/6VTL
H
Předběžným mořením byle z j i š t ě n o , že c i t l i v o s t na s í l o v é poruchy s e tím nezvětší» К basi vstupního t r a n z i s t o r u byla zapojena ochranná dioda pro případ, že by došlo na kabelové t r a s e ke zkratu vysokého napětí. Pak by náboj vstjpního vazebního konden zátoru svým na >ětím poškodil přechod baze-enltor v závěr ném smíru, ^ři normálním provozu je n a b í j e c í a v y b í j e c í proud omezen sériovým odporem R 2 6 . ^ento odpor apelu s kapacitou kabelu t v o ř í f i l t r a č n í č l e n pro zbytkové r u š i vé napatí ze zdroje vn (derivační špičky od naběžný*; hran pravoúhlých impulsu měniče). Celý z e s i l o v a č bude proveden technikou t i š t ných spo jů a důkladně s t í n ě n . Jeho rozměry odpovídají s t a v e b n i c i CASlaC o čtyřech výškových a třech šířkových modulech.
4.2
Technické_£arametrv^(provedení II) Napělové zesílení Doba náběžné hrany Derivační konstanta Frekvenční rozs ih Šum na výstupu Vstupní odpor Уýetupni odpor Výstupní amplituda mix. Výstupní amplituda lin. Rozlišovací schopnost Integrální linearita Stabilita zisku s teplotou Pracovní teplota Spotřeba • 12 V - 12 V
TESLA Hferajilenf
Vfpr.c -'z.Malkovmlcý «kíivV
Vydáni Datum
Ing.Polívka
C.U\o «roénv
1СГ 4- 10% < 2 0 ne ,U8
2
80kHz - 18MHz 50/uV max 75 Q. ( t r i a * )
5 0 2»
t6
v
•5 V ^ 1 0 0 ns -^ 1% 1.10" 5 /°C 5 - 50°C 40 mA 6 mA
Nnhr»iu|ř
č
uk*k
Impul3ní zesilovač
Роем IM*
ai6/6i/7i
LIM CNto
ZL Л&.
Z á v ě r
5.
Zhodnotíme-li obé provedení ^F silovačů dojdeme к závěru, žtí druhá varianta z e s i l o v a č e j e perspektivněj š í . Svou krátkou dobou náběžné hrany je předurčena pře vážně pro použití s e štěpnými kosorami з krátkou kolekční dobou. Při p o u ž i t i s ко аю rami s d e l š í коlekční dobou bude nutno zúžit kmitočtový rozsah integrací náběžné hrany. Toto l z e provést přemostěním R2 vhodnou kapacitouo Hodnotu kondensátoru l z e u r č i t individuálně oro určitý typ komory. Tento zásah je nutný r u z - v tom pf-ípadě, kdy požadujeme jrozlí^šení alfa-impulsů od šumu. Vhodnou integrací lze>snížení šumu při nezmenšené amplitudě s i g n á l u . Alfa impulsu j e možno při současném snížení d i s k r i minační hladiny využít pro prověření správného chodu c e l é impulsní trasy, j e s t l i ž e pozadí gama není p ř í l i š vysoké. Jinak by bylo nutné tuto kontrolu ř e ě i t pomocí zvlásrního testovacího generátoru. Výčet technických parametru obou zesilovačů by mél obsahovat t é ž údaje o provozní s p o l e h l i v o s t i . Protože však oba z e s i l o v a č e obsahují převážně nové typy součástek j e j i c h ž i n t e n s i t u poruch nejsou výrobci zatím schopni s p o l e h l i v ě u r č i t , bylo od výpočtu s p o l e h l i v o s t i upuštěno. Koncepce obvodu z e s i l o v a č e případně i c e l ý zesilovač l z e využít i rro laboratorní účely v oboru jaderné techniky nebo jako základu pro d a l š í generaci p ř í s t r o j ů .
Vrpri 'TP»C..VI TfcSLA Přtrn»»lf ni
4
>i'Vr
Z»malkovs*J
Tim
Vvd
——ч 1 Datum Bin H i m — I J
Nihr«U|f
Г.. «k*i
lapulaní zesilovač
fotmt
2116/61/71
Lut e^fe
1 O.
L I Г i R Л T J RY
flj
Чау. Г.; Saaturs, P . , Lo* - sackground preamplifier aisplifier вуз*ее» for proportional counter. 1965, IV. Nucl,, I n e t r . i l , č í s . 1 . s t r = 121 - 124.
[г]
Buisaon, J . Asspiificeteurs d'impulsions amelioration йь 1 I n s e n s i b i l i t y
[J]
LCD. ftitson .Multipurpose current amplifier 1967 II,IEEE Transaction NS - 14, č í s l o 1 , s t r . 325-327.
[4]
Mejling, *'. Jtary, ? 0 Nanosecond pulse techniques, Berlin 1 J 6 9 «
[5]
Z. ialkovský. Impulsní z e s i l o v a č . D í l x í výzkumná apréva с . 57/213/201/2А1/1969.
(6l
??:RRA4TIf
[7]
Kowaiskí. E. Nuclear Elektronice, Berlín 1970.
Vfpri
TESLA ťfemt»!t;M
S Z N' А И
Sci.vt :
2
- bine Tranzistor Applications, June 1969.
Z. Málko v s k / ^-^^^^^^^
Vydám Dscu m
N»^ri»iii|r
9
С/ 1004
г
-czz>
^
• 24 V
1
л
Л I
п
.
м
V
ЧН
»;>5
*а^
t!
Л
^Н R22
нЦ
а 2е ее
- ^ © "ГЭД
аь ví
pi -<
'
Гн
*
I
09
1 бкв 6
• VN
и
СЗ
24 V
н—к
тем OBR
ш
j Wřiik..
Kr^h
5 4 77
v„„.
27
SCHEMA ZESILOVAČE ±24V (PROVEDENI IJ
u., 20
i-.'lo
iloklil..«•;!.
'"!..' M
ив ii
i.iiii'
и
J«'M
.lus.-v'tli;:'.
.UiSLI.M
j o t i -• .i b O ' i h l a s u
щам и — • — • • и м п ц - ' и ,
1
.!!::
.
',.
II
Si. V
Hi.,''
u e b t ) JMnll<* p - i k . i / . ú t i i n i v . - h
i
—
•''
~
•
ví
V w i .,,!•
JIIHMI" i—
i IHIIIM
,
\; •[;,•:
j,|,.-.l:
j
, . . . i ' ; 01 ij;,ii..• ., i , :,,• мм
и
щи
i
V
UJ
CO UJ
N kg
1,1.10* I*
2r
/3
- 150
< •и*
1 10
BEZ KOMPENZACE
I
т
Ю
20
JO
UQ
50
TEPLOTA C'C OBR. 2
ZÁVISLOST NAPĚŤOVÉHO ZESÍLENÍ NA TEPLOTĚ
]
(aa
iefulsní zesiiova"-
Po*»i!m*
2116/61/71
UstCtslo
l
с
5
a.
Q
I
5
co O
to
I-
o4
=5 •O)
'• a =o ; .o ,
3 v.
=
-2
=
"з
ř- o
co
r. '*• 3 N
IX
5 «*
Я
<*>.
<M
QQ
O
С / - ' ' ^ f J JS0N130 '. v!;: З'-ov:
Z . Malicovnk
-Vydán! Datum
'•' V 7.1,. j í i l ,Г. V*l>'
NahraruJ*
i t-!.!o dokuti .tin; ,.css úusťvtnin vliistiiK ' v ni. .'. i>. I!SL.\ Пмш - Vwkuinir> uí.tav přístrojů jiidf-пн.- lecmuky v ťretm sU-m. :'o4."it může hvt jen za souhlasu nebo podle příkazů daných jmenowinou organizací. Zneužili bud. soudně stiháno.
U VYST.
TVAR IMPULSU
[v]
k
2-
*o
ъ
10
co
200
o UJ
i Lns] 1
101-
10° 0,5 OBRA.
INTEGRÁLNÍ
NEUTRONOVÉ SPEKTRUM
1 (0,5mh/ax)
DiSKRM. HLADINA
[v]
: < ! i ' j 'lokuineiu j e s , dusťvnmi v lusinu : >. u:i ;>. p. i LSJ Л Hrii.i Výzkumný ústav p n s t i u j u jaMti ne li-i:iiniky v iTt.-ni., šit.-iu. n u ž e 1)V jen / a souhlasu nebo podle příkazů daných j m é n o . a n o n organizme.-]. Z n e u / i i í toudt s o u d n ě stiháno.
•.'OU/AÍ
r: fV)
UVÝST. Ц [V]
I
O.
TVAR IMPULSU o.
103~
E к O
i Cr>s] 2
10 CD
3
N
a o <
1
90 ГУ
10 -
10°\
OBR. 5. INTEGRÁLNÍ NEUTRONOVÉ SPEKTRUM
(вОт
inax)
DISKRM. HLADINA
[V]
O
-4
i (Чно UokuiKfiii jObt liusovnim vlastiuc,-. ми :i. p. ILSI.,\ И п м - Vy/Uuuu:v u.stfiv přistrojí, J^ÍÍÍTIII 11 ч.-iii; iky v i'i em.v, fiii. ir,oi!/it inúi.ť uyt jen /a souhlasu nebo podle příkazů danvvh JMUTUM <:.UU organii.;^!. ZiH4i,.iii luido s o n l n e stihúno.
1 ZDtfOJ PORUCH KOLEKTOROVÝ MOTOR a> i
Ss ! Uí
I O)
4
i
O
fcoft*
10*
•B ca Э N
tria*
Л
01
<
10
ОвЯ б
m
*
/
• / INTEGRÁLNÍ SPEKTRUM PORUCH PRO RUZNE KABELY
iI DISKRIM. HLADINA
[V] o
Tř
i>i.!w
liukui;
Jť»:
iiui''Vllllli
ч lilSUll» ; v :lii
".
ji.
I LSI.Л
ill/.''
V^V.kulmr
li.-, til V
priSlluja
jUi]i.T;:i-
:'iMi.-,' muži- !>;,'' jen i-a souhlasu nebo podlí- příkazů dar.svh j m e n " . ;,n<.u oiyaim.-..cí. Znt-u/.ií b u ď
и
It-itl/tlk;,'
V
i * I"».-Ill j,-rjl *-• 11
s o u d n ě stiliftno.
ZDROJ PORUCH : PISTOLOVÁ ZKOUSECKA VAKUA.
1
Os CO
UZEMENO NA SIT
10*-i
§ to
ft í
1 Uj
10' NEUZEMENO
SAMOSTATNÉ UZEMENÍ 102A
SAMOSTATNÉ UZEMENI*
0 OBR. ř.
INTEGRÁLNÍ
SIT
i
i
3
5
SPEKTRUM PORUCH PRO RUZNA UZEMENI
DISKRM, HLADINA
[V]
:t Ц
PoUttix
N<-t»lr>u«ar.<
r.>;mřr> d l e < > \
01 4 2 4 0 «tupci!
рЬчп<>>и
o +12 V
(1/6)
VYSTUP I
VYSTUP Ж
VSTUP
0BR. 8
Zuilrcbtént Mutrrlá! V.'-
0
•»
~>
0
*
lilií
li* *1
—i»^^»V.^. г/.
\U»ilk.
N'irill
ffrzkouirl
I
Se I: v* U l
lUlurr
S
lí®
Tfi.
Vfilnřfiu
F'yj>
Niirv
11 v
SCHEMA ZESILOVAČE +
«JO t *
/^f*>^l
U
Wl
Mil
••!
> kкl i • v>
,. 2}
,.,.. 2?
