等效噪声电压.PPT

核电子学与核仪器 覃国秀 qinguoxiu198201@163.com Tel: 核技术教研室 2009/04/16 上次课关键点 引入 信号的时域分解 引入 为了求线性系统的零状态响应，常用的方法是将激励信号分解为冲激函数的组合，根据跌加原理，将冲激函数的响应取和即可得到原激励信号引起的响应。 引入 卷积的概念 对于实际存在的线性系统，当信号在t=0时输入 RC电路 由科希霍夫定律得出 的电路方程 传输系数 RC电路 积分电路 当输入的是阶跃电压时 RC电路 微分电路 当从电阻两端输出，且RC很 小时，（1）式中的第一项可 忽略，此时电阻两端的输出 电压为： RC电路 对指数上升电压的响应 本堂课主要内容： 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.1时域和频域分析 3.2核电子学中常见的基本电路分析 3.3随机信号通过线性网络 四、核电子学测量系统概述 4.1系统的基本组成 4.2核电子学常用的信号处理系统 4.3核电子学信号处理单元插件标准化 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.1时域和频域分析 核辐射探测器的输出信号要经过电子学系统进行处理，才能得到所需要的信息，给出相应的结果。包含一定数量的电子元器件，按照某种方式连接起来的集合体，称之为电路（网络、系统）。 线性网络（由线性元件组成；线性微分方程描述） 非线性网络（由非线性元件组成；数学分析方法处理） 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.1时域和频域分析 在时域中，一个单位冲激信号δ(t)加到一个线性网络上，所得到的输出信号为h(t)，称为该网络的冲激响应。 在频域中，通常采用傅里叶变换将信号的时域分析转换为频域分析，而H(ω)表示网络对不同频率分量的响应特性，称为频率响应。 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.1时域和频域分析 从复频域考虑，也可以采用拉普拉斯变换 H(s)为线性网络的传输函数，一般相同的传输函数可由不同的网络来实现。 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.1时域和频域分析 对于多级串联网络，其总的网络响应为： 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.1时域和频域分析 常用脉冲信号的富氏变换和拉氏变换： 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 探测器的输出电路 探测器输出电路等效电路： 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 探测器的输出电路 探测器输出电路等效电路： 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 RC积分电路 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 RC积分电路 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 CR微分电路 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 CR微分电路 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 短路延迟线 短路延迟线 延迟线又名传输线或仿真线，在核电子仪器中主要用于不失真地延迟信号。延迟线可以看成由很多数值较小的电感和电容组成。它的工作原理可以由两根真实的长导线来模仿。 在电压的传输过程中，要考虑长线的固有分布参量，令L为单位长度电感，C为单位长度电容，并忽略长线本身的电阻。这样就可以认为两根长导线是由无穷多个电感L和电容C组成。当在长导线始端加上电压V，电压就要依次对电容和电感充电，因此电压由始端传到终端就需要一定的时间。 短路延迟线 令t为电压传播经过单位长度所需要的时间。在t内电压对电容充电，则电容得到的电荷为： Q=I×t=C×V 当电流流经电感L时，产生感应电动势V，其绝对值为： V=L×I/t 则最后解出 当电压加到长线后，在长线中有一定的电流，由欧姆定律来看似乎电压是加到一定的阻抗Z(特性阻抗)上。 短路延迟线 传播时间(也称延迟时间)和特性阻抗Z是长线特性的两个基本参量。特别是特性阻抗，不能简单的看做是一个阻抗，因为电压V和电流I是在长线上传播的，特性阻抗也随着入射电压而传播。 短路延迟线 反射电流 当RL不等于特性阻抗的时候，如果RL大于Z，那么流过负载的电流就小于入射电流，于是就有多余的电流往始端反射。 反射系数 由下面的关系可得反射电压和入射电压的关系。 三、核电子学中的信号与噪声分析基础 3.2核电子学中常见的基本电路分析 短路延迟线 三、核电子学中的信号与噪声分