Instrumentación Nuclear Conf. # 2 Tema I. Procesamiento y Conformación de Pulsos.

Transcripción

1 Instumentación Nuclea onf. # 2 Tema I. Pocesamiento y onfomación de Pulsos. Sumaio: aacteísticas geneales de los pulsos. oncepto de Ancho de Banda y su elación con el tiempo de subida de un pulso. Objetivo de la confeencia:. Explica el concepto de ancho de banda en un amplificado. 2. Obtene una expesión que elacione el tiempo de subida de un pulso con el ancho de banda. 3. Detemina el eo que se comete al ealiza mediciones en función del tiempo se subida máximo de un osciloscopio. Bibliogafía: Tópicos Selectos de Electónica Nuclea ap. I pag. a 4 Objetivos Instuctivos: Desaolla habilidades pácticas en la selección adecuada, el acoplamiento y la utilización coecta de la instumentación paa el egisto de una adiación nuclea dada. Intoducción. La necesidad de conoce difeentes tipos de pulsos equiee tene definidos los distintos paámetos que caacteizan a los pulsos. Peguntas de contol.. omo se mide la amplitud de un pulso? 2. Defina el tiempo de subida y el tiempo de bajada. 3. Defina el ancho del pulso en la base, ancho medio y ancho en la pate supeio

2 icuitos R. En el cicuito: La caga en el capacito sigue la siguiente ecuación difeencial: q dq + R = V dt ( ) V = V V V e 0 t R q donde = V es el voltaje en el capacito. Suponiendo que en t = 0, V = V0 donde: V c es el voltaje en el capacito en el instante t V voltaje de caga V o voltaje inicial en el capacito y R capacidad y esistencia del cicuito. si tenemos en cuenta que en V o = 0 obtenemos como esultado paa la caga: t ( R ) V = V e () y teniendo en cuenta quei= ( V V )/ R obtenemos paa la coiente en el cicuito: V t R ic = e = Ie R t R La gáfica muesta como vaía el voltaje en el capacito paa vaios instantes de tiempo:

3 El poducto R se denomina constante de tiempo del cicuito y nos da una idea de cuan ápido aumenta el voltaje en el capacito. Si sustituimos t=r en la ecuación () Vc = V( e ) = 0.63V tanscuido en tiempo igual a la constante de tiempo el voltaje en el capacito alcanza el 63% del valo de la fuente. De igual foma pasa con la coiente en el cicuito i = 0.34I De manea simila se puede demosta que en un cicuito R en descaga, o sea si no existe la fuente V, el voltaje en el capacito queda como: V = Ve t R Tiempo de subida en función de la constante de tiempo. Se definió el tiempo de subida de un pulso como el tiempo que demoa en pasa desde el 0% al 90% de su máximo valo. O sea: t = ( t paa V = 0.9 V) ( t paa V = 0. V) despejando el tiempo en la ecuación () V t = Rln V V paa V = 0.9V y paa V = 0.V t2 Rln = = 2.3R 0. t Rln = = 0.R 0. finalmente: t = 2.2R

4 Relación ente constante de tiempo, Ancho de banda y tiempo de subida. τ = R y t = 2.2τ (2) La fecuencia de cote supeio y la de cote infeio es aquella paa la cual la fecuencia tiene un valo tal que la eactancia capacitiva tiene un valo igual a la esistencia en el cicuito Xc = R X = 2π f o sea f = 2π R y teniendo en cuenta que la elación ente el tiempo de subida y la constante de tiempo (2), entonces: f 0.35 = t Ejemplo. ual seá el tiempo de subida de un pulso que pueda obsevase con un osciloscopio con ancho de banda de 40MHz? t = f = x t = ns S S 8.75 Esto significa que paa pulsos de tiempo de subida más ápidos, un pulso de la foma lo veíamos de una foma 2 cada vez mas ponunciada. En geneal se cumple que el tiempo de subida medido t m t = t + t + t m gen cable osc El geneado de pulsos puede pesenta t = 0ns. Un cable coaxial de alta calidad pesenta tcable = ns/ m po consiguiente es el osciloscopio quien pesenta la mayo influencia sobe la confiabilidad de la medición o quien mayomente poduce un eo en el valo de t m Peguntas de ompobación. Que se entiende po ancho de banda de un amplificado? 2. Que elación existe ente el ancho de banda y el tiempo de subida? gen

5 3. A que es igual el tiempo de subida de un pulso? 4. Po que al medi el tiempo de subida de un pulso con un osciloscopio se puede comete un eo? Póxima onfeencia Tataemos sobe la impedancia de los dispositivos. La impedancia de un dispositivo esta asociada al poceso de eflexión de los pulsos lo cual tiene gan incidencia expeimental.