2010核电子学课程试卷A卷答案

第1页共10页南华大学2009–2010学年度第二学期核电子学课程试卷(A卷、07级核工程与核技术、核物理、核防护、反应堆工程、核技术专业、08级核物理专业)考试日期：2010年6月11日考试类别：考试考试时间：120分钟题号一二三四总分得分一、填空题：（每空1分，共20分）1.核电子学中主要的噪声有三类：散粒噪声、热噪声和低频噪声。2.核辐射探测器输出信号的数学模拟为电流冲击函数，从探测器输出的大量随机分布的信号，可用数学式表示为iiittQtI)()(。3.在时域和频域分析中，当输入信号f(t),网络传输函数为h(t)时该输出信号g(t)=_f(t)*h(t);经过_拉普拉斯________变换后，输入信号为F(S),网络传输函数为H(S)时输出信号G(S)=__F(S).H(S)________________。4.改善放大器线性的方法，可以简单归结为：（1）合理选择工作点__。（2）__采用负反馈_。5.谱仪放大器基本上由____放大电路__和滤波成形电路组合而成，对滤波成形电路来讲，有_弹道亏损_____和__堆积畸变_两种信息畸变。6.脉冲幅度甄别器是将__模拟脉冲__转换成__数字逻辑脉冲_输出的一种装置。7.定时误差通常按误差产生的原因分为两类：___时移___和___时晃_。8.放大器输出信息中，总是由：_信号__,__噪声__,__干扰__组成。得分阅卷人……………………………线………………………………订………………………………装…………………………线…………………学院核科学技术学院专业考号姓名第2页共10页二、选择题：（每题2分，共20分）1.下列探测器中，能量分辨率最佳的是（B）A.闪烁体探测器B.半导体探测器C.电离室D.气体探测器2.CR微分电路（高通滤波器）的频率响应为（A）A.RCjRCjH1)(B.RCjRH1)(C.RCjRCH1)(D.RCjH11)(3.已知已知一个电荷灵敏前置放大器反馈电容Cf=1pf,对于硅半导体探测器，平均电离能eV62.3,估算能量变换增益ACE为（D）A.10000B.106V/CC.500D.44.4mV/MeV4.前前置放大器输出的噪声功率谱密度为（C）A.222cbB.2222cbaC.2222cbaD.22322cba5.n节放大节组成的放大器，放大器上升时间和各放大节上升时间的关系为tr=（A）。A.22221rnrrtttB.rnrrttt21C.rnrrttt21D.22221rnrrttt得分阅卷人第3页共10页6.下图中针对于被测信号○1，发生了（D）A.峰堆积B.前沿堆积C.后沿堆积D.尾堆积7.极零相消电路的功能是（A）A.消除单极性信号下冲B.微分电路C.消除零基线D.积分电路8.一个最大量化电平数为8192的模数变换器，其分辨率R为（B）A.2-10B.2-13C.2-14D.2-119.幅度变化范围大，触发比不能调节的定时方法是（D）A.前沿定时B.ARC定时C.恒比定时D.过零定时10.谱仪放大器的作用不包括（B）A.放大有用信号B.消除噪声C.滤波成形D.提高信噪比三、简答题（共3小题，共15分）1.(本题5分）简述单道脉冲幅度分析器的工作原理？答：单道脉冲幅度分析器由上甄别器和下甄别器组成。上甄别器的输出端接入反符合电路的反符合端，下甄别器的输出端接到分析道，当输入脉冲的幅度高于上甄别阈时，反符合道有信号输入，反符合电路无信号输出，当输入脉冲信号幅度处在上甄别阈和下甄别阈之间，有正极性脉冲输出，当输入信号幅度低于下甄别阈，单道分析器也没信号输出。得分阅卷人得分阅卷人第4页共10页2.(本题5分）图a为前置放大器的输出信号，请设计一个成形电路，所设计的成形电路的输出电压波形为图b。图a前置放大器输出信号图b输出电压波形3.(本题5分）谱仪放大器的幅度过载特性含义是什么？计数率过载含义是什么？二者引起的后果有何区别？答：幅度过载：信号超出线性范围很大时，放大器一段时间不能正常工作，后果：不能工作的死时间存在计数率：放大器中由于计数率过高引起脉冲幅度分布畸变后果：峰偏移和展宽第5页共10页四、计算题（共4小题，共45分）1.（本题15分）当探测器输出为理想冲击信号时)()(tQtiD，(1)求此时输出回路上的电压V0(t)？(2)在实验中，探测器输出的并不是理想冲击信号，存在一定的形状和宽度，假设0,00tTtTtTQtiD，求此时输出回路上的电压V0(t)。(3)比较两种情况下输出电压幅度的大小。解：(1)得分阅卷人得分阅卷人tQtiD分5..................................)(0iomtiCQVeCQtVi)]111()111[()1(1)()()(/111//)()1()11()()]()([)(0)2(iTsiiiiTsiDoiiCRTsTsDDssessTCQsseTCQsIsHsVsCZZsHseTQessTQsITtutuTQtiTii而系统的传递函数时当第6页共10页分做拉氏反变换，7.....................................................),1[(0),1[()]()1()()1[()(////)(/TteeTQRTteTQRTtuetueTQRtViiiiiTtitiTttio分出电压幅度减少比冲击电流输入时，输）（（时，当时，出现在对于矩形脉冲，最大值3......................................................................21:)211(]2111[)1(32/omiomiiiiiiomiTiomVTVTQRTTTQRVTeTQRVTti第7页共10页2.（本题10分）下图是电荷灵敏前置放大器的简图，试问（1）RF在此电路中所起的作用？（2）计算此放大器电路的开环增益：（已知T1管的跨导mg为4.5mA/V;MR11;kR5002；kR1003）解：（1）RF在此电路中所起的作用为1.与反馈电容并联的电阻起到泄放上电荷的作用。…………2分2.另一个作用是产生直流负反馈以稳定放大器直流工作点。…………2分（2）此放大器电路的开环增益：…………………………………6分22505005.420RgAm第8页共10页3.（本题10分）下图电路中，若)()(ttVi，求输出电压信号)(0tV，其中A=1为隔离用。分得：）反变换（由分解：5.........................................................)1(1(t)V,1)(5................................)1(1111)(0220RCtteRCtRCetssscssRCscRRscRscsV第9页共10页4.（本题10分）电路中，若输入信号为)()(tQtii，如何协调图示中的参数，使它能达到极零相消的目的？并求此时输出的电压信号)(0tV。分得使调节分解：5......................................................................R......5....................11201LL2121tffeCQtVCRRRRCRSSSH第10页共10页附：常用拉普拉斯变换表序号f(t)(t≥0)F(s)1δ(t)1211s3e-at1sa41(1)atea1()ssa51()atbteeba，a≠b1()()sasb61tmatem！，m≥011()msa71t(1)matmatem！，m≥02()mssa89SeeStST1)1(