Koperek - więcej informacji o wzmacniaczu - dyskryminatorze

Wzmacniacz z filtrami aktywnymi wraz z dyskryminatorem okienkowym typ Koperek-1 jest zbudowany w standardzie CAMAC (podwójna szerokość) i przeznaczony jest do pracy w torach detekcyjnych. Charakteryzuje się dużą energetyczną zdolnością rozdzielczą, stabilnością i szerokim zakresem zmian wzmocnienia. Umożliwia pracę z impulsami dodatniej bądź ujemnej polarności. Istnieje również odmiana Koperka wykonana w standardzie NIM.
Dzięki zastosowaniu filtrów aktywnych uzyskuje się impulsy wyjściowe o kształcie quazi-gaussowskim zapewniającym optymalny stosunek sygnału do szumu, zaś układ kompensacji ujemnego przerzutu ( Pole-Zero Cancellation ) występującego po impulsie wyjściowym pozwala na uzyskanie dużej nieprzeciążalności amplitudowej.

Wzmacniacz zapewnia prawidłową pracę z przedwzmacniaczami ładunkowymi charakteryzującymi się impulsami wyjściowymi o czasie opadania w przedziale od 50 do 500 us. Pozwala również na bezpośrednią współpracę z niektórymi sondami scyntylacyjnymi.

Wbudowany dyskryminator okienkowy jest wewnętrznie połączony ze stopniem wyściowym wzmacniacza. Zawiera układ odtwarzania linii zerowej ( odłączany w momencie pracy w reżimie bipolarnego impulsu wyjściowego), dyskryminatory dolnego i górnego progu oraz detektor szczytu.

2. Podstawowe dane techniczne.

• Wejście - gniazdo typu Lemo na płycie czołowej,
  • Sprzężenie stałoprądowe lub zmiennoprądowe wybierane zworą wewnątrz modułu.
  • Polarność impulsu dodatnia lub ujemna przełączana wewnątrz modułu zworami oznaczonymi INPUT.
  • Stała czasu opadania zapewniająca możliwość kompensacji ujemnego przerzutu od 50 do 500 us.
  • Rezystancja wejściowa 1k.
  • Maksymalna ampliduda impulsu wejściowego dla liniowego zakresu pracy wzmacniacza wynikająca z minimalnego wzmocnienia = 1V.
• Wzmocnienie - regulowane płynnie w zakresie od 10 do 1500 V/V.
  Wzmocnienie jest ustalane przełącznikiem sześciopozycyjnym o nastawach x20, x50, x100, x200, x500, x1000 oraz potencjometrem dziesięcioobrotowym o zakresie mnożnika od x0.5 do x1.5.
  • Tolerancja wzmocnienia 5%.
• Stałe czasu kształtowania impulsu wyjściowego
  • 0.5 us
  • 1 us
  • 2 us o tolerancji 20 %.
  Stałe czasu wybierane są przełącznikiem trójpozycyjnym na tylnej ścianie przyrządu.
• Nieliniowość całkowa - 0.15%
• Szumy - napięcie szumów odniesione do wejścia dla impulsów unipolarnych mierzone w pozycjach przełącznika wzmocnienia x200 i wyższych dla stałej czasu kształtowania 2us jest 20uV.
• Wyjście wzmacniacza - gniazdo typu Lemo na płycie czołowej
  • sprzężenie zmiennoprądowe,
  • polarność dodatnia lub impulsy bipolarne ( przełącznik stanowi zwora wewnątrz modułu oznaczona OUTPUT ).
  • Amplituda impulsów w zakresie pracy liniowej 10 V.
  • Maksymalna amplituda impulsów 15V.
  • Impedancja wyjściowa poniżej 5 omów.
• Niestabilność wzmocnienia wzmacniacza 24h - poniżej 0.1%.
• Zakres analizowanych amplitud - od 50 mV do 10 V co odpowiada ustawieniom potencjometrów wieloobrotowych ustalających dolny i górny próg dyskryminacji od 0.05 do 10.00.
• Wyjścia dyskryminatora - komplementarne wyjścia sygnału o poziomie TTL pojawiające się, gdy ampliduda analizowanego impulsu mieści się w nastawionym okienku dyskryminatora.
  • Czas narastania impulsów - poniżej 16 ns,
  • Czas opadania impulsów - poniżej 30 ns,
  • Czas trwania impulsów 350 ns 20 %.
  • Impedancja wyjściowa 50 omów.
• Nieliniowość całkowa dyskryminatora - poniżej 0.1%.
• Czas martwy dyskryminatora - 1us +-0.2 us.
• Zasilanie pobierane jest z kasety CAMAC
  • +24V .... 120 mA
  • +6V ...... 105 mA
  • -6V ....... 45 mA
  • -24V ..... 80 mA.

Wzmacniacz wraz z dyskryminatorem KOPEREK-1 jest przystosowany do montowania w typowej kasecie CAMAC, z której pobiera zasilanie. Istnieje również odmiana Koperka wykonana w standardzie NIM. Przy instalowaniu i wykonywaniu połączeń należy pamiętać, że wzmacniacz posiada na wejściu sprzężenie stałoprądowe, w związku z czym można do niego dołączyć źródła sygnałów posiadające bądź sprzężenie zmiennoprądowe bądź też sprzeżenie stałoprądowe ze składową stałą zbliżoną do zera. W przypadkach wątpliwych należy ustawić zworę wejściową w KOPERKU w pozycji zmiennoprądowej.
Do zasilania współpracującego przedwzmacniacza przewidziane jest gniazdo 9 stykowe umieszczone na płycie tylnej. Rozkład napięć na poszczególnych stykach jest zgodny z przyrządami produkowanymi niegdyś w ZZUJ Polon.

Przed przystąpieniem do pracy trzeba we właściwy sposób ustawić wszystkie regulacje we wzmacniaczu. W tym celu należy zworami wewnątrz bloku ustawić właściwą polaryzację impulsów wejściowych i rodzaj impulsów wyjściowych ( impulsy dodatnie unipolarne bądź impulsy bipolarne ). Uwaga - wszystkie zwory muszą mieć uchwyty równolegle do dłuższej krawędzi bloku.
Z tyłu bloku należy również ustawić właściwą stałą czasu formowania impulsów. W normalnych warunkach zalecana jest praca przy stałej formowania 2us; zapewnia ona najlepszą zdolność rozdzielczą toru wzmacniacza. Praca przy stałej 0.5 us i przy największych wzmocnieniach może powodować niestabilność wzmacniacza.
Wstępnie należy ustawić wzmocnienia przełącznikiem skokowym oraz potencjometrem wieloobrotowym.

Następnie po doprowadzeniu do wejścia impulsów i obserwując na oscyloskopie dołączonym do wyjścia wzmacniacza ustawić optymalny kształt impulsów wyjściowych korzystając z potencjometru układu kompensacji bieguna zerowego - PZ TRIM znajdującego się na płycie tylnej bloku.