Facta universitatis - series: Electronics and Energetics 2002 Volume 15, Issue 3, Pages: 319-332
doi:10.2298/FUEE0203319N
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Impulsschaltungen fur die digitale Kurzzeitmessung

Nowack Gerd

(nemački) Bei der "Messung kleiner Grofien" ist die "Messung kurzer Zeiten" technisch weit fortgeschritten. In der schnellen Digitaltechnik geht es dabei meist um Laufzeiten oder Taktperioden im Nano- bzw. Subnanosekunden-bereich. Bei der Realisierung von Massenspektrometern Für die Weltraum-Teilchenstrahlung wird neben der Energie die Laufzeit zwischen zwei Sensor-folien gemessen. Aus Energie und Geschwindigkeit folgt dann rechnerisch die Massenzahl des Teilchens. Bei dieser Mefianordnung fiihrt ein raumlich kom-pakter Aufbau ebenfalls zu sehr kurzen Mefizeiten. Bei der Verwendung normaler Leveltrigger entstehen systematische Mefi-fehler, wenn die Start- und Stopsignale nicht identisch sind. Dazu kommt noch der Jitterfehler als Folge des Amplituden- Kanalrauschens bei endlichen Im-pulsanstiegszeiten Insbesondere der relativ grofie amplitudenabhangige Walk-fehler kann durch den Einsatz von Constant-Fraction- Triggern (CFT) voll-standig unterdrückt werden. Dazu werden Nullspannungsdiskriminatoren benötigt. Die bekannten CFT's beruhen auf der Verarbeitung von Spannungs-signalen, deren Bandbreite oft durch die Hohe der Arbeitswiderstande und der parasitaxen Kapazitaten limitiert wird. Unter der Voraussetzung, dafi in modernen mikroelektronischen Aufbauten der kapazitive den induktiven Para-sitareinflufi iibersteigt, ist es sinnvoll, die traditionellen Schaltungen mit Hilfe der Dualitat in Schaltungen umzuwandeln, bei denen die Informationen als Parameter von Stromsignalen auftreten. Es werden CFT's fur Stromsignale sowie Nullstromtriggerschaltungen entworfen, aufgebaut und getestet.

Keywords: Impulsschaltungen, Kurzzeitmessung, Massenspektrometer, Constant-Fraction-Trigger

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