EJ ICS27.120.99 F 81 备案号：474-1997 中华人民共和国核行业标准 EJ/T1049-1997 984582 谱仪模拟一数字变换器 Spectroscopic analog-to-digital converter 1997-07-09发布 1997-12-26实施 中国核工业总公司 发布 EJ/T10491997 目 次 前言 范围 1 2 引用标准 3 定义 ....... 产品分类 4 5技术要求 测试方法 6 运输试验 7 11 8 外观检查. 11 9检验规则 12 10标志、包装、运输和贮存 13 附录A（标准的附录） 计数率引起的道址漂移 14 附录B(标准的附录） 对测试设备的要求 EJ/T1049—1997 前言 谱仪模拟一数字变换器（下称谱仪ADC或ADC)是多道分析器、各种×射线和Y射线 能谱分析仪中进行模拟-一数字变换的核心部件。在传统的、由硬件构成的多道分析器中，谱 仪ADC作为多道分析器的一个部件，与多道分析器的整体系统不可分割。因此，过去没有 单独的谱仪ADC标准。 随着计算机的发展，多道分析器（下称MCA）的设计变得简单容易，只要选一台谱仪 ADC，再设计一套接口电路连到计算机，加上相应的软件，即可构成一台计算机多道分析 器。所以硬件多道分析器（包括硬件加小型计算机的方案)正在被淘汰。谱仪ADC已成为 - 个独立产品。 由于核技术在工业、农业、环保、医疗卫生等许多领域的广泛应用，人们利用多道技术开 发了很多射线分析仪器，如各种X荧光分析仪，工业在线分析系统等。这些分析仪同多道分 析器相比，功能较为单一，但它们对谱仪ADC的要求则更为灵活，所以目前对谱仪ADC的 需求量在增加。 基于上述现实，应该制定谱仪ADC的产品标准。 本标准内容充分总结了国内外谱仪ADC研究和生产中的经验，并考虑了ADC的具体 特点。其中有关积分非线性和微分非线性等基本性能的测试，直接采用GB/T4833一1997 《多道脉冲幅度分析器主要性能、技术要求和测试方法》的相应测试方法。而对于ADC特 殊性能（如最大有效脉冲率），本标准采用了新的测试方法和新的测试仪器（如谱产生器等）。 另外，本标准作为产品标准，还包含检验规则、包装运输等。 本标准的附录A和附录B是标准的附录。 本标准由中国核工业总公司科技局提出。 本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国原子能科学研究院、核工业标准化研究所。 本标准主要起草人：潘大金、熊正隆。 本标准委托全国核仪器仪表标准化技术委员会负责解释。 中华人民共和国核行业标准 谱仪模拟一数字变换器 EJ/T1049-1997 Spectroscopic analog-to-digital converter 1范围 本标准规定了谱仪模拟一数字变换器的技术要求、测试方法与检验规则等要求。 本标准适用于谱仪模拟一数字变换器。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时， 所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性。 GB/T4833-1997 多道脉冲幅度分析器主要性能、技术要求和测试方法 GB8993.1-88核仪器环境试验基本要求与方法总纲 GB8993.3-88 3核仪器环境试验基本要求与方法潮湿试验 GB10257-88 核仪器与核辐射探测器质量检验规则 EJ528-90 ）核仪器基本安全要求 3定义 本标准采用下列定义。 3.1谱仪模拟一数字变换器 射线谱仪中将信号幅度转化为数字、对信号幅度的概率分布进行分析的部件，简称谱仪 ADC或ADC。 3.2总道数M ADC把输入信号幅度分成量化电平数的最大值。 3.3个别道宽h 输入信号的两个相邻量化电平数之差，单位：mV。 3.4道宽H 所有单个道宽的平均值，单位：mV。 3.5变换系数P 量化电平数除以相应的输入信号幅度差值，单位：道/伏。 3.6上阔V. 1997-12-26实施 中国核工业总公司1997-07-09批准 1 EJ/T1049-1997 ADC所设置的可接收的输入信号幅度的上限。 3.7下阅VL ADC所设置的可接收的输入信号幅度的下限。 3.8最大可测信号幅度Ama 落入ADC最大道数相对应的输入信号幅度。 3.9最小可测信号幅度Amin 当下阅设置为最小阅值时，ADC所能变换的最小输入信号幅度。 3.10变换增益G 对最大可测量信号幅度量化给出的道数。对应于不同道宽，同一个ADC可以设若干不 同的变换增益值。 3.11有效线性范围LR ADC所能接收并满足线性要求的最小可测量信号幅度到最大可测量信号幅度相对应 的道数范围与总道数之比，以百分数表示。 3.12道址m ADC将信号幅度进行变换后的数字值，此值用作信号幅度分类存储的存储器地址码。 3.13响应速度S ADC中输入信号在单位时间内上升所达到的幅度值（或称电压上升速率），单位：V/μs 3.14变换时间T。 ADC对被测信号幅度展宽后再进行变换，从变换开始到变换完成所需的时间间隔，单 位:μS。 3.15ADC忙时间TB ADC自接收输入信号并进行变换到将变换结果送出，而不能接收其它信号的时间间 隔，单位：us 3.16数字偏置Mos 从ADC给出的道址码中，移动ADC零道的数字量，亦称为数字零道阈或数字切割。 3.17模拟偏置Vos 从变换前的信号幅度值减去的一个模拟量，亦称模拟零道阅或模拟切割。 3.18积分非线性INL 在满足线性要求的幅度范围内，幅度响应和理想线性幅度响应的最大偏差除以最大可 测量信号幅度，以百分数表示。 3.19微分非线性DNL 在道宽为最小值时，在满足线性要求范围内，单个道宽对平均道宽的相对最大偏差，以 百分数表示。 3.20计数率n 单位时间内出现的随机脉冲平均数，单位：s-1。 3.21道址分辨率 表示区分交叉在一起的两个峰的能力，用此峰的半高宽FWHM表示。 2 EJ/T1049-1997 3.22最大可测计数率nmax 在一定的测量脉冲条件下，在道址分辨率变化和道址相对变化所允许的误差范围内，能 接收的最大脉冲计数率。 3.23线性门信号LG 打开ADC线性门之信号。线性门信号用在高计数率谱仪中，对谱仪放大器信号进行反 堆积控制。 3.24放大器忙信号T. 谱仪放大器的输出信号超过规定噪声电平的信号时间宽度，在此时间内，放大器不能接 收信号。单位：μs。 3.25ADC的分辨率RADC ADC最大道数或最大(二进制)位数 4产品分类 4.1按分辨率分类 ADC按分辨率分类见表1。 本标准主要按分辨率对ADC分类。在下面的讨论中，A类以1024道为例，B类以4096 道为例，C类以8192道为例。 表1ADC按分辨率分类 分类代号 分类名称 分 辨 率 A 低分辨率 ≤1024道（或10位） B 中分辨率 2048道（11位）、4096道（12位） c 高分辨率 ≥8192道（或13位） 4.2按其它特性分类 ADC还可按其它特性分类，如： a）按变换时间特性分类： 固定变换时间型； 可变变换时间型。 b）按变换时间T。(μs)长短分类： -慢速ADC,T≥100； -中速ADC,20≤T≤100； 快速ADCT≤20。 c）按结构分类： -NIM ADC; CAMACADC; PC机卡ADC。 3 EJ/T1049-1997 5技术要求 5.1输入特性 ADC的输入特性要求见表2。 表2ADC的输入特性 分类代号 A B c 备 注 最小可测信号幅度(mV) 100 40或20 20 最大可测信号幅度(V) 8~10 8~10 8~10 对CAMAC型≤2 信号响应速度(V/μs) ≥20 ≥20 ≥20 输入阻抗(ka) >1 >1 >1 5.2上下甄别阅特性 ADC的上下甄别阈特性见表3。 表3上下甄别阈特性 V 分类代号 A B 备注 c 0.10~9 0.04~9 0.02~9 最大输入为10 下阁幅度 范围 0.10~7 0.04~7 0.02~7 最大输入为8 上阁幅度 1~10 1~10 1~10 最大输入为10 范围 1~8 1~8 1~8 最大输入为8 5.3非线性 ADC的非线性不超出表4的规定。 表4ADC的非线性 % 分类代号 V B c 积分非线性 ±0.1 ±0.025 ±0.015 微分非线性 ±0.5 ±1 ±1 5.4 温度系数 ADC的温度系数不超出表5的规定。 4