Стробируемый интегратор SR250, 2 нс

Стробируемый интегратор SR250 компании Stanford Research Systems - это универсальный высокоскоростной NIM модуль, предназначенный для выделения быстрых аналоговых сигналов из фона с высоким уровнем шума. SR250 состоит из генератора строба, быстродействующего стробируемого интегратора и схемы экспоненциального усреднения. Генератор строба, запускаемый внутренним или внешним сигналом, обеспечивает регулируемую задержку от нескольких наносекунд до 100 мс, прежде чем он генерирует плавно регулируемый строб с шириной от 2 нс до 15 мкс. Задержка строба может быть установлена с передней панели или автоматически сканирована путем подачи управляющего напряжения на задней панели. Сканирование строба позволяет восстановить все формы сигналов.

Быстрый стробируемый интегратор интегрирует входной сигнал во время строба. Выходной сигнал интегратора затем нормализуется по ширине затвора, чтобы обеспечить напряжение, пропорциональное среднему значению входного сигнала во течении выборки. Этот сигнал дополнительно усиливается и дискретизируется с помощью низкочастотного усилителя выборки и записи и выводится через разъем BNC на передней панели. Вывод последней выборки обеспечивает пошаговый анализ сигнала и делает прибор особенно полезным компонентом в компьютерной системе сбора данных.

Особенности:

- Строб шириной от 2 нс до 15 мкс (возможно расширить до 150 мкс);

- Внутренний синхронизатор;

- Активное вычитание базовой линии;

- Выход Shot-by-shot;

- Выход строба для прецизионной синхронизации;

- Усреднение от 1 до 10000 выборок;

- Частота повторения: до 20 кГц;

- Низкий уровень джиттера ( <20 пс + 0.01% от задержки).

Триггер

SR250 может быть запущен внешним или внутренним сигналом. Внутренний генератор может непрерывно регулироваться от 0.5 Гц до 20 кГц в девяти диапазонах. Внешний импульс запуска может быть всего 5 нс, что позволяет запускать устройство быстрыми импульсами от фотодиодов и фотоумножителей. Единичный импульс и запуск от сети также могут быть выбраны.

Входы сигналов

Чувствительность прибора (напряжение на выходе/на входе) может быть установлена от 1 В / 1 В до 1 В / 5 мВ. Если требуется дополнительное усиление, SR250 можно использовать с предварительным усилителем SR240. Вход защищен до 100 В и имеет входной импеданс 1 МОм. Входной фильтр отклоняет нежелательные сигналы до того, как входной сигнал будет дискретизирован интегратором. Нежелательные входные смещения постоянного тока легко обнуляются с помощью потенциометра.

Стробирование

Задержка строба от триггера задается множителем задержки и масштабом. Масштаб задержки умножается на значения, выставляемые вращающейся ручкой регулятора, что позволяет плавно регулировать задержку от нескольких наносекунд до 100 миллисекунд. Множитель задержки также может быть изменен с входа управляющего напряжения на задней панели. От нуля до десяти вольт на этом входе переопределяет множитель задержки от 0 до 10 × на передней панели. Задержка строба от триггера составляет всего 25 нс, а джиттер всего 20 пс + 0,01% от полной задержки.

Ширина строба может непрерывно регулироваться от 2 нс до 15 мкс в восьми диапазонах ширины. Простая модификация устройства допускает ширину строба до 150 мкс. Выход строба на передней панели обеспечивает представление строба, которое можно наложить на сигнал на осциллографе, чтобы обеспечить точное отображение синхронизации строба.

Выходы сигнала

На передней панели можно выбрать скользящее среднее значение от 1 до 10000 отсчетов. Этот традиционный метод усреднения полезен для получения небольших сигналов из шумных фонов. В случае фона в виде белого шума отношение сигнал / шум увеличивается на квадратный корень из числа выборок в среднем. Это позволяет улучшить отношение сигнал / шум до 100 раз, используя только эту технику. Если усреднение не требуется, или если усреднение должно выполняться компьютером, последняя выборка обеспечивает напряжение, пропорциональное среднему значению входного сигнала в течение последнего периода стробирования.

Сброс

Кнопка сброса устанавливает средний выходной сигнал на ноль. Среднее также может быть сброшено с помощью логического входа на задней панели. Вход сброса среднего будет принимать сигнал TTL или замыкание переключателя на землю для сброса выхода скользящего среднего.

Контроль полярности и вычитание базовой линии

Полярность последней выборки и усредненных выходов контролируется тумблерами на задней панели. Положительные выходы могут быть выбраны для отрицательных сигналов, и наоборот, что позволяет легко взаимодействовать с униполярными системами аналого-цифрового 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 запускается с удвоенной частотой повторения источника. На альтернативных триггерах, когда сигнал отсутствует, производится выборка только базовой линии, и SR250 инвертирует полярность последней выборки сигнала на выходе, прежде чем он добавляется к скользящему среднему. Таким образом, любой дрейф базовой линии, не связанный с источником, будет вычтен.

Дополнительные выходы

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.

Технические характеристики стробируемого интегратора SR250 компании Stanford Research Systems: