Sallen-Key滤波器在核脉冲成形电路中的应用与优化

本文主要探讨了基于Sallen-Key滤波器的核脉冲成形电路的研究，作者李东仓、杨磊和田勇、袁树林分别来自兰州大学核科学与技术学院和信息科学与工程学院。Sallen-Key滤波器作为一种常用信号处理电路，由R.P.Sallen和E.L.Key在1955年提出，它具有高通和低通两种类型，其特点是采用部分正反馈，能够提供较高的品质因数，特别适合于对信号进行精确的滤波和整形。 在核电子学系统中，核脉冲信号的成形至关重要，目的是为了放大并形成具有理想特性，如准高斯波形的信号，这种波形具有平坦的顶部和较小的弹道亏损，能有效提升信噪比。传统的滤波成形电路如极零相消电路、微分电路和多级积分电路虽然能实现这一目标，但可能需要较多的级数。然而，Sallen-Key滤波器的特性使得在较少的级数下就能达到这一效果，因此在核脉冲信号处理中更具优势。 本文的核心内容是设计了一种利用高速集成运算放大器的Sallen-Key滤波成形电路。首先，电流脉冲信号经过电荷灵敏前置放大器，转化为指数衰减信号，然后通过极零相消电路进一步处理，消除下冲。接着，两个Sallen-Key滤波器作为关键环节，结合适当的滤波器参数，最终实现准高斯波形的成形，并且能够提供一定的电压放大。电路的设计和仿真过程中，作者确定了最佳的滤波器参数，以确保电路性能的优化。 实验结果表明，这种基于Sallen-Key滤波器的核脉冲成形电路具有良好的性能和稳定性，能够在实际应用中有效地放大和整形核脉冲信号，提高了信号质量，对于核电子学系统的信号处理有着重要的实践价值。通过关键词“Sallen-Key滤波器”、“核脉冲”、“高斯波形”和“成形”，可以了解文章的核心研究内容和目标。