核电子学课程设计实验报告
核电子学实验组(16学时)实验指示书(2017春)
4．极性选择开关的作用：BH1218放大器可输入正脉冲或负脉冲。对任一极性的输入脉冲，极性选择开关放于“+”时得到同相输出；放于“-”得到反相输出。正、负输出脉冲的额定值为10V。例当极性选择开关放“+”时，输入的 跳变沿对应的输出脉冲的极性为“+”脉冲。对应 输出为“负”脉冲信号。在实际实验中，因信号发生器输出为连续的矩形波，所以不可避免地有 正沿和 负沿同时存在 。所以不管极性选择开关置于“+”还是“-”，输出均有对应极性选择开关的“+”脉冲和“-”脉冲（置“+”时）或相反（置“-”时）。如下页图：
附：①原理图见下页。
②各芯片管脚图
※NIM（Nuclear Instrument Module）标准认识NIM电源、NIM插件认识实验
对照“常用的几项NIM标准”了解实验中所用的NIM电源、单插宽BH1218线性放大器、FH1013精密脉冲发生器、单插宽FH1001线性放大器……等实物；注意观察其后面板的电源插头及前面板对电源要求的标识。
（5）记录实验结果
①所有要记录的数据和波形都要大致观察一遍变化趋势，系统正常后再仔细测定。避免浪费时间和精力
②读数前先记下测量条件。例如：测脉冲放大器入大倍数，主要的不是记下输出信号和输入信号的比值，而是要记下输入信号和输出信号的绝对幅度和极性（表示信号是否选在动态范围内）。另外，要记下信号的宽度（表示脉宽是否选得和放大器的频率适应）、频率或计数率（表示是否有不可忽略的基线偏移情况或堆积情况）。
现代VLSI设计-基于IP核的设计第四版课程设计
现代VLSI设计-基于IP核的设计第四版课程设计一、背景介绍现代集成电路设计是电子信息工程学科体系中重要的一环，在现代电子信息领域有着广泛的应用。
随着技术的不断进步，集成度的要求越来越高，逐渐从单个器件转向系统级芯片设计，为此，设计人员要对现代VLSI设计有深入的了解和掌握。
本课程设计基于IP核的设计，旨在通过具体的实际案例，提高学生对现代VLSI设计的理解，并学习如何利用常见IP核优化系统性能，达到减少设计成本、提高设计效率、提高设计可维护性的目的。
二、设计目标本次课程设计的主要目标是掌握VLSI设计的基本原理和流程，学习如何使用IP核进行设计，理解如何对电路进行优化。
三、课程内容3.1 VLSI设计基本原理VLSI（Very Large Scale Integration）是指超大规模集成电路。
VLSI设计主要包括从设计到工艺、测试等多个环节，本部分将学习VLSI设计的基本流程、器件结构、工艺和测试方法等基本知识。
3.2 IP核简介IP核（Intellectual Property）是指独立的设计模块，可以被其他不同的电路利用。
IP核的设计和应用可以大大简化电路设计，提高设计效率和可维护性。
本部分将学习IP核的基本原理、分类和应用场景。
3.3 IP核的设计本部分将围绕基于IP核的设计开展实际操作，涉及IP核的设计和应用。
具体包括如何使用Vivado软件进行IP核的设计和如何利用IP核完成特定功能的设计。
3.4 IP核的优化本部分将介绍如何使用IP核进行电路优化，旨在提高系统设计的性能和可靠性。
具体包括如何对IP核进行定制化、如何进行IP核的性能评估以及如何评估系统的功耗等。
四、课程实践本课程设计将通过实践案例学习VLSI设计、IP核的设计与优化。
4.1 实践案例1：基于IP核的数字信号处理系统设计本案例将指导学生利用IP核进行一个简单的数字信号处理系统设计，包括数据输入输出模块、FIR滤波器模块、FFT模块。
核电子学实验
四川大学本科实验教学大纲课程名称：核电子学实验英文名称：Experiments of Nuclear Electronics课程性质：专业实验课程代码：20225930-0本大纲主笔人：王广林杨朝文等面向专业：核工程与核技术专业实验指导书名称：《核电子学实验》出版单位：原子能出版社出版日期:1982年主编：徐钧山等实验讲义名称：《核电子学实验》讲义编写单位：四川大学核工程与核技术物理系出版单位：自编出版日期：2005. 9一、课程学时学分课程总学时： 56学时课程总学分：3学分实验总学时： 56学时实验总学分：3学分二、实验的地位、作用和目的掌握核工程与核技术常用一起的结构性能及指标的测量方法，为正确使用仪器、组成测量系统打基础。
学生在学习了“核电子学”课程的基础上通过对几个常用的核电子学电路的性能指标的测试，掌握核电子仪器的工作原理、常用仪器的使用方法和基本的测量方法。
三、基本原理及课程简介《核电子学实验》是一门实践性很强的课程，可帮助学生巩固加深和补充课堂所学的“核电子学”的内容。
通过对几个常用的核电子学电路的性能指标的测试，掌握常用的核电子仪器的工作原理，掌握常用仪器的使用方法，掌握单元电路的测量方法，整机的性能指标的基本测量方法，正确地整理、分析实验结果和数据，并能检查和排除常见的故障使电路正常工作，培养分析问题和解决问题的能力，为核物理的测量工作中正确选择仪器奠定一定的基础。
各实验的原理如下：实验一探测器输出信号波形的观测核电子学研究的是如何测量、分析、处理核辐射探测器给出的模拟电信号。
这些信号携带核辐射的各种信息。
比如，信号幅度代表粒子能量、信号的形状可能反应粒子的类别、信号的时间关系可能代表粒子寿命或者作用的过程。
在射线作用下，探测器内产生电离，产生的正负离子在电场的作用下向两极运动。
负离子被阳极收集，正离子被阴极收集。
于是产生相应的脉冲电信号。
脉冲信号幅度、上升时间、宽度等与探测器种类、结构、和工作电压有关，与射线能量有关或者无关。
核分析实习报告
一、实习背景随着我国核能事业的不断发展，核技术在工业、医疗、科研等领域得到了广泛应用。
为了更好地了解核分析技术，提高自己的实践能力，我于2023年在我国某核分析实验室进行了为期一个月的实习。
二、实习内容1. 实验室参观与学习实习期间，我首先参观了实验室，了解了实验室的布局、设备、研究方向等。
在导师的带领下，我学习了核分析技术的基本原理和操作流程。
2. 核分析技术学习在实习过程中，我主要学习了以下核分析技术：（1）中子活化分析：通过中子照射样品，测量样品中元素的含量。
（2）γ射线光谱分析：利用γ射线与样品中元素相互作用产生的特征γ射线，分析样品中元素的含量。
（3）X射线荧光光谱分析：利用X射线激发样品，测量样品中元素的含量。
3. 实验操作在导师的指导下，我参与了以下实验操作：（1）中子活化分析实验：我负责样品制备、中子照射、数据分析等工作。
（2）γ射线光谱分析实验：我负责样品制备、γ射线照射、数据分析等工作。
（3）X射线荧光光谱分析实验：我负责样品制备、X射线照射、数据分析等工作。
三、实习收获1. 理论知识与实践相结合通过实习，我将所学的核分析理论知识与实际操作相结合，提高了自己的动手能力。
2. 提升了团队协作能力在实习过程中，我学会了与同事、导师沟通，共同完成实验任务，提升了团队协作能力。
3. 拓宽了视野实习期间，我了解了核分析技术在各个领域的应用，拓宽了自己的视野。
四、实习总结通过本次核分析实习，我深刻认识到核分析技术在科学研究、工业生产等领域的重要性。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，不断提高自己的专业素养，为我国核能事业的发展贡献自己的力量。
以下是我对实习的总结：1. 熟练掌握了核分析技术的基本原理和操作流程。
2. 学会了样品制备、数据分析等实验技能。
3. 增强了团队协作能力，提高了沟通能力。
4. 对核分析技术在各个领域的应用有了更深入的了解。
总之，本次实习让我受益匪浅，为我今后的学习和工作打下了坚实的基础。
xxxx版本核电子学实验讲义.doc
《核电子学与核辐射仪器》实验讲义核技术教研室2010年版目录核电子学实验基础 (1)实验注意事项 (7)实验 1 闪烁探测器 (9)实验 2 线性放大器 (14)实验 3 单道脉冲幅度分析器 (19)实验 4 峰值保持器 (24)实验 5 A/D转换电路 (30)实验 6 整机仪器的组装及应用 (36)核电子学实验基础一、数字示波器的使用1、示波器前面板和用户界面核电子实验室使用的是RIGOLDS5102CA型数字示波器，该示波器的外形见图1。
图1 RIGOL DS5102CA数字示波器(1) 界面认识示波器面板上包括旋钮和功能按键。
旋钮的功能与其他示波器类似。
显示屏右侧的一列5个灰色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。
通过它们可以设置当前菜单的不同选项。
其它按键（包括彩色按键）为功能键，通过它们可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。
图2 DS5102CA面板操作操作说明(2) 探头补偿在首次将探头与任一输入通道连接时，需要进行此项调节，使得探头与输入通道相配。
未经补偿或补偿偏差的探头会导致测量误差或错误。
若需调整探头补偿，请按如下步骤：①将探头菜单中的衰减系数和探头上开关设定为一样的值，都为1X或10X，通常都设为10X，并用探头将通道1和探头补偿器相连。
打开通道1，然后按设置；②检查所显示波形的形状；图3 补偿过渡图4 正确补偿图5 补偿不足③如必要，用非金属质地的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形如图4所示的“补偿正确”。
2、仪器检查在使用仪器前，通常通过自检信号对仪器做一次快速功能检查，以核实本仪器运行正常。
具体步骤如下：(1) 接通电源，打开示波器开关，仪器执行所有自检项目，并确认自检；(2) 用示波器探头将信号接入通道1(CH1)，将探头上的开关设定为10X，并用探头线将通道1与探头补偿器相连；(3) 探头设置与示波器中同比例的衰减系数（默认通常设定10X），从而使得测量结果正确反映被测信号的电平；(4) 按住1kHz，峰峰值约3V）。
核数据处理课程设计报告正式稿
核数据处理课程设计报告正式稿一、引言核数据处理是指对核电站运行过程中产生的大量数据进行采集、存储、处理和分析的过程。
本课程设计旨在通过实际案例，掌握核数据处理的基本原理与方法，并应用于核电站的运行优化和安全管理中。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一个能够实现核数据处理的系统，包括数据采集、存储、处理和分析功能。
具体设计要求如下：1. 数据采集：实时采集核电站各个子系统的运行数据，包括温度、压力、流量等参数。
2. 数据存储：将采集到的数据存储到数据库中，确保数据的可靠性和完整性。
3. 数据处理：对存储的数据进行清洗、筛选和预处理，以便后续的分析和应用。
4. 数据分析：基于清洗后的数据，进行统计分析、趋势分析和异常检测，为核电站的运行优化提供支持。
三、设计方案1. 数据采集为了实现数据采集功能，设计了一个数据采集模块，该模块通过与核电站各个子系统的接口进行通信，获取实时数据。
采用了多线程技术，实现了并发采集多个子系统的数据，并将采集到的数据通过网络传输到数据存储模块。
2. 数据存储为了确保数据的可靠性和完整性，设计了一个数据存储模块，该模块使用关系型数据库管理系统，将采集到的数据存储到数据库中。
通过合理的数据库设计和数据表索引，提高了数据的查询效率和存储空间利用率。
3. 数据处理为了对存储的数据进行清洗、筛选和预处理，设计了一个数据处理模块。
该模块通过编写数据处理算法，对数据进行异常值检测和缺失值填充，以及数据的归一化和标准化处理。
同时，为了提高数据处理的效率，采用了并行计算和分布式计算技术。
4. 数据分析为了实现数据分析功能，设计了一个数据分析模块。
该模块通过编写统计分析算法和机器学习算法，对清洗后的数据进行趋势分析、相关性分析和异常检测。
同时，为了可视化分析结果，采用了数据可视化技术，绘制了各种图表和图像。
四、实验结果与分析通过对核电站的实际数据进行采集、存储、处理和分析，得到了以下实验结果：1. 数据采集：成功采集了核电站各个子系统的实时数据，采集率达到了99%以上。
南华核电子课程设计
南华核电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握核电子学的基本概念，包括核辐射、探测器原理及其在核电子技术中的应用。
2. 学会分析核电子电路的基本组成和工作原理，能运用相关公式进行简单计算。
3. 掌握核电子设备的使用方法和操作流程，了解核安全与防护的基本知识。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的核电子实验方案，并进行实际操作。
2. 培养学生的动手操作能力，提高他们解决实际问题的能力。
3. 培养学生的团队协作能力，使其能在小组合作中有效沟通，共同完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对核电子学的兴趣，激发他们探索未知世界的热情。
2. 增强学生的安全意识，让他们认识到核技术在实际应用中的重要性。
3. 培养学生的环保意识，使他们关注核技术对环境的影响，树立可持续发展的观念。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在让学生掌握核电子学的基本知识，培养其实践操作能力和创新精神。
学生特点：南华核电子课程针对的是高年级本科生，具有一定的物理和电子学基础，具有较强的学习能力和实践欲望。
教学要求：结合学生的特点，课程要求注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，充分调动学生的学习积极性。
通过本课程的学习，使学生具备核电子学的基本素养，为后续相关专业课程打下坚实基础。
教学过程中，注重分解课程目标为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 核电子学基本概念：核辐射、探测器原理、核电子器件等。
- 教材章节：第一章 核电子学基础2. 核电子电路分析：放大器、脉冲电路、数据获取系统等。
- 教材章节：第二章 核电子电路3. 核电子设备与应用：核能谱仪、放射性检测设备、核成像设备等。
- 教材章节：第三章 核电子设备与应用4. 核安全与防护：辐射防护原理、防护措施、核事故应急处理等。
- 教材章节：第四章 核安全与防护5. 实践教学：核电子实验方案设计、操作流程、数据分析等。
核电子课程设计
核电子课程设计一、教学目标通过本节课的学习，学生将掌握核电子的基本概念、原理和应用，包括核电子的基本组成、工作原理和核电子设备的主要应用领域。
学生还将学习如何进行核电子实验，掌握核电子实验的基本技能和实验方法。
在情感态度价值观方面，学生将培养对核电子科技的兴趣和好奇心，提高对科学研究的热情和积极性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括核电子的基本概念、原理和应用，以及核电子实验的基本技能和实验方法。
具体包括以下几个部分：1.核电子的基本概念：介绍核电子的定义、特点和基本组成。
2.核电子的原理：讲解核电子的工作原理和相关物理知识。
3.核电子的应用：介绍核电子设备在不同领域的应用案例。
4.核电子实验：教授核电子实验的基本技能和实验方法，包括实验仪器的使用、实验步骤和数据处理等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解核电子的基本概念、原理和应用，帮助学生建立知识框架。
2.讨论法：通过分组讨论和问题解答，促进学生之间的交流和思考。
3.案例分析法：通过分析具体的核电子应用案例，让学生了解核电子在实际中的应用。
4.实验法：通过核电子实验，培养学生的实验技能和科学思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：核电子学教程，用于学生学习和参考。
2.参考书：核电子技术，提供更深入的知识内容。
3.多媒体资料：核电子实验演示视频，帮助学生更好地理解实验过程。
4.实验设备：核电子实验套件，用于学生进行实验操作。
通过以上教学资源的支持，学生将能够更加全面地学习和掌握核电子知识，提高实验技能。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现，评估其对核电子知识的理解和应用能力。
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《核电子学与核仪器》课程设计报告
Title: The Improvement of Single-channel Analyzer
课程设计题目：改进型单道脉冲幅度分析器
学生姓名：XXX
专业：核工程与核技术
学号：09XXXXXX
指导老师：覃国秀
二零一二年六月
一、设计时间：
2012.06.12～2012.6.28
二、设计地点
核电子学实验室和东华理工大学南区寝室
三、设计任务
以课本《核电子学与核仪器》中的理论知识及实验为基础，到网上和图书馆查找与该设计课题相关资料，找到该课题的相应的电路原理图，并对电路图进行设计，学习Protel2004软件，用Protel2004软件进行电路设计并实现PCB板的封装，最终得到PCB板。
四、设计目的
通过使用Protel2004对电路进行设计，对《核电子学与核仪器》所学内容有更进一步的理解，加深印象，使所学知识得以巩固和提高。
全面掌握单道脉冲幅度分析器各个模块电路原理的设计，实现电路设计与PCB设计的技术环节，最终得到单道脉冲幅度分析器的PCB板，从而在该课程设计过程中学会提高分析问题解决问题的能力；培养我们的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风，为今后从事技术工作奠定坚实的基础。
五、设计要求
1、掌握Protel2004的使用方法；
2、掌握所画电路的工作原理；
3、掌握Protel2004电原理路图的设计；
4、基本掌握使用Protel2004进行PCB设计。
六、设计的原理及方法
单道脉冲分析器是一种对核脉冲信号幅度信息甄别测量的装置，虽然现在一般多用多道脉冲幅度分析器测量能谱，但由于单道具有结构简单、价格便宜，还可
选择感兴趣的幅度范围或选取一定能量范围的信号作为测量对象等优点，所以它在核探测领域仍有用武之地。
单道脉冲幅度分析器（图1）包括两个甄别器，一个叫上甄别器，甄别阀用V
上表示；另一个叫下甄别器，甄别阀用V下表示；上、下甄别阀之差称为道宽，用ΔV表示，即：ΔV = V上– V下；除了两个甄别器外，还有一个反符合电路。
当信号V in<V下时分析器无脉冲输出，V in> V上时分析器无脉冲输出，V下<V in<V上分
析器有脉冲输出（如图2所示）。
图1 单道脉冲幅度分析器结构框图
图2 单道脉冲幅度分析器工作原理图
（一）参考电压运算电路
参考电压运算电路如图 3 所示。
由图可见, 它是由运放 (LF412)A1、A2
组成的加法器和减法器以及精密的参考电压源组成。
精密的参考电压源提供
稳定的参考电压并经过两路多圈电位器 RP1、RP2提供阈和道宽的参考电压,
再加到加法器和减法器的输入端, 在它们的输出端即可获得上、下甄别电路
的阈电压:
UH=1/2(UT+UW), UL=1/2(UT- UW)
可以看出, 道宽为 UW, 在调节道宽时, 上阈 UH和下阈 UL的变化大小相等、方向相反, 而保持道宽中心不变, 道中心为 UT/2。
图 3 参考电压运算电路
（二）上、下甄别器
如图4所示，该电路板的上、下甄别阈由两个相同的集成电路脉冲幅度分析器组成。
上、下阈电压由前面的参考电压运算器提供，分别加到脉冲幅度分析器的同相端。
当输入脉冲信号（由P7输入）幅度超过上或下甄别器的阈压时，该甄别器由高电平转为低电平。
图4 上、下甄别器电路原理图
（四）、反符合电路
反符合电路是由 D 触发器(74H74) 构成的双稳态电路、单稳态电路(74121) 及与门(74LS08) 组成，其电路如图5所示, 信号逻辑关系如图6所示。
其工作过程为：
（1）当V I < V L 时，L和H都是低电平，显然与门输出为零。
（2）当V L < V I < V H 时，H为低电平，H非为高电平，即双稳态清零端为高电平，V3 维持高电平不变，与门开放；而L的下降沿触发单稳输出正脉冲，经与门输出。
（3）当V I > V H 时，H、L都有正脉冲输出，如果直接将上、下甄别电路输入脉冲进行反符合处理，由于脉冲上升时间和下降时间存在，将会发生甄别错误。
此电路用非H的前沿将双稳态电路清零，保证在单稳态电路输出脉冲之前将与门关闭，而用单稳态电路输出正脉冲V I 的后沿将双稳态电路触发翻转，使V3 回到高电平状态，与门重新开放。
图5 反符合电路原理图图6 信号逻辑关系图
（五）电路原理图设计
图7 单道脉冲幅度分析器原理电路图
表1 元器件报表
七、设计步骤及对应成果
1、电路原理图的绘制
根据设计原理和电路原理图的设计步骤，使用Protel2004软件先绘制好设计原理图，如图7所示，经调试电路，再将最终生成的网络表导入到PCB板，
这将有利于PCB的设计，则生成网络表如图8所示。
图8 元器件网络表
2、PCB板的设计
PCB板设计是从电路原理图变成一个具体产品的必经之路。
通常，PCB板设计的步骤如下：（1）规划电路板；（2）设置参数；（3）装入网络表；（4）元器件的布局；（5）自动布线；（6）手动布线。
但在实际操作过程中装入元器件封装和网络表对PCB设计的是十分必要的。
PCB设计的第一步是要从单道脉冲幅度分析器的电路原理图文件中导入设计数据，即将原理图文件中的有关信息引入到PCB 文件中，以便指导系统进行PCB板的设计。
数据的具体步骤如下：
（1）在原理图编辑器中，选择菜单命令【Design】/【Update PCB 单道.PcbDoc】，系统将自动弹出如图9所示的元器件状态对话框。
图9 的元器件状态对话框
（2）在对话框中单击【使变化生效】按钮，观察状态栏中【检查】符号的
变化，如果所有的操作都有效，【检查】状态栏显示，说明网络表中没有错
误。
对于出错的操作，【检查】状态栏显示，说明对应的操作出现问题。
如检查没有错误后，并确保已经调入了所有需要用到的封装库，单击【执行变化】，执行导入操作。
对于成功的操作，会在状态栏【完成】下显示图10所示。
图 10 检查状态对话框
（3）最后单击【关闭】按钮，关闭对话框，所有的元器件将出现在PCB文件中，方便封装元器件的调用，如图11所示。
图 11自动生成封装元件对话框
然后放置元器件，布线，再进行调整和检查后进行布线，最终得到如图12所示的PCB板。
图12 单道脉冲幅度分析器的PCB板
单击【查看】中的【显示三维PCB板】即可看到如下图13、14和15所示的3D图形。
图13 PCB板3D正面图
图14 PCB板3D背面图
图15 PCB板3D侧面图
八、设计成果
根据此次课程设计的题目，结合我们平时在课程学习中所学到的的理论知识，通过在图书馆和网上所查找到的资料，我们设计出了课程设计的电路原理图，如图7所示。
在这次课程设计中，学会了对Protel2004软件的运行，也学会了使用Protel2004软件绘制出电路原理图，如图7所示。
绘制完成后，经过对电路的调试，再先后经过PCB图设计部分、电路自动布线部分，封装等，最终得到所需要的PCB图，同时对得到的PCB板进行三维效果图显现，其结果分别如图12,13,14,15所示。
九、设计心得体会
在此次课程设计中，我遇到了很多困难，比如时间紧，任务重。
但我也发现了自己在平时学习中的存在的诸多问题，比如对课本知识的理解和掌握不深，对基本原理一知半解的，缺乏自己解决实际问题的能力和经念，以及对模拟软件的运行能力有待提高。