摘要：为处理核辐射丈量的实时性问题，规划了依据ARM Cortex—M3内核的LPC1764处理器、CPLD和高速A／D转化等芯片结构多道脉冲起伏剖析器的电路体系，该体系运用CPLD对高速A／D转化数据进行处理，完结脉冲鉴别和寻峰；运用LPC1764完结分类计数和计算并将成果通过USB上传到计算机。实践测验成果表明，各项丈量数据达到了规划目标的要求，能够满意高速实时丈量的需求。
关键词：脉冲起伏剖析器；CPLD；ARM；实时丈量
0 导言
在核辐射丈量中，核辐射探测器输出的脉冲信号起伏和入射粒子的能量成正比联系，通过测脉冲信号的起伏就能够知道入射射线的能量。多道脉冲起伏剖析器的基本原理是将脉冲起伏规模均匀分红n(多道脉冲起伏剖析器的道数)个起伏距离，通过将模仿脉冲信号转化成与其起伏对应的数字量，对落在各个起伏距离内的脉冲别离计数，通过一段时间的累积，就可得到核辐射探测器输出的脉冲起伏的散布曲线。
现在多道脉冲起伏剖析器完结办法多种多样，本文介绍一种依据直接采样剖析脉冲波形的多道技能的完结办法，该办法运用依据第二代ARM Cortex-M3内核的LPC1764处理器与CPLD相结合操控A／D采样、脉冲起伏鉴别和计数等作业，并通过USB 2．0接口将丈量成果上传到计算机进行显现。该办法选用12位高精度高速A／D转化芯片，采样速率40 MHz，因为充分利用了CPLD的功用，该办法具有剖析速度快、精度高、没有剖析死区等特色，并且运用的芯片少、体积小、可靠性高、性价比高。
1 多道脉冲起伏剖析器的整体规划
多道脉冲起伏剖析器的整体结构如图1所示。
核探测器探测到辐射信号后输出相应的脉冲信号，因为探测器输出的脉冲信号并不是抱负的指数信号，而是存在信号堆积、过零下冲、随机噪声等现象，需经模仿前端进行模仿处理，包含信号滤波、极-零相消、积分红形、除掉搅扰、按捺噪声、扩大等。经模仿前端处理后的信号经A／D转化电路转化成波形数据交给CPLD完结脉冲的鉴别和寻峰处理，再告诉单片机获取峰值数据，依据峰值进行分类计数。通过一段时间堆集后将分类计算的成果通过USB接口上传到计算机进行能谱显现和剖析处理。
多道脉冲起伏剖析器的规划包含硬件规划和软件规划，其间硬件规划包含模仿前端、A／D转化电路、CPLD电路、单片机电路、USB接口电路和电源电路的规划；软件包含CPLD程序、单片机程序和计算机的能谱剖析软件规划。
2 模仿前端及A／D转化电路规划
模仿前端及A／D转化电路如图2所示，核探测器输出的信号通过极零相消电路后送入低噪声运放OPA843进行扩大，整形后送入A／D转化芯片AD9224，AD9224在40 MHz时钟的操控下继续不断地对信号进行收集，收集的数据直接送CPLD进行处理。其原理如图2所示。
A／D转化电路选用Analog Devices公司的AD9224。AD9224是一款12位高精度高速模数转化器，由+5 V模仿电压供电，+3 V或+5 V数字电压供电；片内供给参阅电压和高性能的采样坚持扩大器；采样速率40 MHz，输入信号能够选用单端输入也能够选用差分输入。本规划选用单端输入直流耦合方法，输入信号规模为0～4 V。
