脈衝幅度甄別器

定義

脈衝幅度甄別器是將輸入模擬脈衝轉換成數字邏輯脈衝輸出的一種電路，其廣泛用於剔除噪聲的干擾、進行幅度選擇、脈衝幅度精密測量、能譜測量（單道分析器）、定時（前沿定時）等方面。

甄別器電路種類很多，常用的甄別器電路有二極體甄別器、射極耦合觸發器、隧道二極體甄別器和集成電壓比較器等。

工作原理

圖1(a)為甄別器符號表示，Vi為輸入信號；Vo為輸出信號。
圖1(b)和圖1(c）分別為輸入和輸出信號波形。脈衝信號①③的幅度低於VT，甄別器沒有輸出;脈衝信號信號②④的幅度高於VT，二者均在電路設定的電平之上,則甄別器在輸出端產生幅度為Eo，寬度為T的信號輸出。
VT為甄別器的甄別閾。

要求

一般要求

(1)輸入靈敏度:幾十毫伏左右;
(2)甄別閾範圍:閾值動範圍大(10mV-10V);
(3)甄別閾閾值穩定性:長時間(8h)內0.1-2mV/OC;
(4)甄別閾閾值線性:1%~0.1%;
(5)甄別閾閾值漲落:範圍小,零點幾毫伏到幾毫伏;
(6)甄別閾回響速度要快:可用於定時（ns量級),死時間小。可適應高計數率工作;
(7)輸出信號的幅度和寬度恆定:與輸入信號等因素無關，適合後續測量設備如定標器，計數率計的需要。

核測量中對脈衝幅度甄別器的要求

①甄別器的閾電壓應能調節，便於根據工作的需要甄別幅度不同的脈衝；
②甄別器的靈敏度應高一些;
③甄別閾的穩定性良好;
④甄別閾的線性應良好;

⑤不同計數率時甄別閾的影響也應注意。

閾值與道寬的調節方法

微分甄別器作為單道分析器套用時，在調節閾值時要求保持道寬不變，用來測量幅度譜（即幅度機率密度分布曲線）。用分別調節上、下甄別器的閾值方法不僅不方便，而且很容易使道寬不均勻，造成幅度譜畸變。閾值和道寬分別調節有二種方法：對稱調節和非對稱調節。

部分甄別器介紹

隧道二極體

隧道二極體是基於重摻雜PN結隧道效應而製成的半導體兩端器件。
隧道效應是1958年日本江崎玲於奈在研究重摻雜鍺PN結時發現的，故隧道二極體又稱江崎二極體。
這一發現揭示了固體中電子隧道效應的物理原理，江崎為此而獲得諾貝爾物理學獎。
隧道二極體通常是在重摻雜N型（或P型）的半導體片上用快速合金工藝形成高摻雜的PN結而製成的；其摻雜濃度必須使PN結能帶圖中費米能級進入N型區的導帶和P型區的價帶；PN結的厚度還必須足夠薄（150埃左右），使電子能夠直接從N型層穿透pn結勢壘進入P型層。這樣的結又稱隧道結。

隧道二極體伏安特性曲線

隧道二極體的主要特點是它的正向電流－電壓特性具有負阻(見圖)。這種負阻是基於電子的量子力學隧道效應，所以隧道二極體開關速度達皮秒量級,工作頻率高達100吉赫。隧道二極體還具有小功耗和低噪聲等特點。隧道二極體可用於微波混頻、檢波（這時應適當減輕摻雜，製成反向二極體），低噪聲放大、振盪等。由於功耗小，所以適用於衛星微波設備。還可用於超高速開關邏輯電路、觸發器和存儲電路等。