Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Koinzidenzschaltung


von René L. (mrmyon)


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Tag zusammen, das hier ist mein erster Eintrag.
Habe mich hier angemeldet, weil ich für ein Projektpraktikum im 
Physikstudium eine Koinzidenzschaltung benötige, und es hier vermutlich 
jede Menge Leute gibt, die sich damit auskennen.


Wir arbeiten mit mindestens zwei Geiger-Müller-Zählrohren, und wollen 
Myonen nachweisen. Die haben fast Lichtgeschwindigkeit, d.h, dass beide 
Zähler die Teile praktisch zur selben Zeit detektieren. Dummerweise 
nehmen die einzelnen Rohre ja auch separat andere Ereignisse wahr.
Deswegen brauche ich eine Koinzidenzschaltung, die nur jene Ereignisse 
herausfiltert, die gleichzeitig in allen Rohren auftreffen.

Gibt es hier jemanden, der so eine Schaltung verlinken oder in einfachen 
Worten erklären kann?


Gruß

von 6A66 (Gast)


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René Lohmann schrieb:
> jene Ereignisse
> herausfiltert

Hallo Rene,

wie sehen die Ereignisse elektrisch denn aus (Pulsbreite, Pegel, ...)?
Lichtgeschwindigkeit an sich ist keine Hexerei, haben wir in der 
Elektrotechnik täglich mit zu tun :)

rgds

von René L. (mrmyon)


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Hey 6A66,


also die Pulsbreite hängt vermutlich von den Zählrohren ab, die wir 
benutzen. Die liegen uns nachher erst vor, aber der Prof. sprach von 
einer Pulsbreite von ca. 0,1 Mikrosekunden.
Was meinst du mit Pegel? Die Höhe der Spannungsausschläge, die zu 
erwarten sind?

Problem ist, dass wir halt erst im zweiten Semester sind. Von größeren 
elektronischen Schaltungen haben wir jetzt noch nicht die Ahnung, aber 
ich dachte mir schon, dass E-Techniker da die besten Ansprechpartner 
sind ;)

Gruß

von MaWin (Gast)


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> Koinzidenzschaltung

Das deutsche Wort dafür heisst UND.

Wenn eure Signale als digitale Impulse vorliegen, kann man sie einfach 
durch ein UND-Gatter wie 74HC08 schicken.

Dessen Ausgang ist dann nur aktiv, wenn an beiden Eingängen der Impuls 
zugleich aktiv ist.

von René L. (mrmyon)


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Hey MaWin,

danke für den Tipp, das sieht ja genau nach dem aus, was wir brauchen.
Leider führt der Link ins Leere.
Wie sieht das mit den Pulslängen aus, das Ding feuert dann genau so 
lange, wie an den Eingängen ein Signal ankommt? Und wie hoch ist der 
Pegel, der Schnitt aus den beiden Eingangssignalen?

Unsere Signale sind analog, aber wir können ja vorher noch einen 
AD-Wandler einbauen, sollte wohl nicht das Problem sein.

Gruß

von J. T. (chaoskind)


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Ein AD-Wandler wäre da mit Kanonen auf Spatzen geschoßen. Da langt ein 
schneller Komparator. Davon je einen hinter die Röhre, der bereitet dann 
die Signale so auf, das dein UND-Gatter es "versteht".
Dazu natürlich im Datenblatt des Komparators nachschauen, welche 
Spannung der abkann, und welche Spannung deine Röhre liefert.

Dein UND-Gatter gibt dann jeweils solange einen HIGH-Pegel aus, wie 
Eingang1 UND Eingang2 einen HIGH-Pegel haben, wie ja auch vorher schon 
erwähnt wurde.

Von diesen Logik-Gattern gibt es unterschiedliche Serien, einige davon 
laufen nur mit Logikpegel, andere laufen in ein einem weiten 
Spannungsbereich. Einfach mal nach Logikgattern googeln, da findet sich 
sicher auch was zu Funktion selbiger, falls die noch unbekannt sein 
sollte.

MfG Chaos

von MaWin (Gast)


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> Leider führt der Link ins Leere.

Den hab nicht ich angelegt, das macht hier die Forensoftware.

> Wie sieht das mit den Pulslängen aus, das Ding feuert dann genau so
> lange, wie an den Eingängen ein Signal ankommt?

So lange wie das Signal an BEIDEN Eingängen zugleich anliegt.

> Und wie hoch ist der Pegel, der Schnitt aus den beiden Eingangssignalen?

Ein Digitalpégel, beim 74HC08 also 0V/5V. Das wäre auch der Impuls mit 
dem digitale Geigerzähler den Zähler ansteuern. Meist wird einfach der 
Analogpegel über einen Transistor auf 5V begrenzt.

So wie hier
http://kulknet.homeip.net/Steffen/Hardwareprojekte/Geigerzaehler/GeigerzaehlerDateien/Geigerzaehler.jpg

von Seb (Gast)


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René Lohmann schrieb:
> Tag zusammen, das hier ist mein erster Eintrag.
> Habe mich hier angemeldet, weil ich für ein Projektpraktikum im
> Physikstudium eine Koinzidenzschaltung benötige, und es hier vermutlich
> jede Menge Leute gibt, die sich damit auskennen.
>
> Wir arbeiten mit mindestens zwei Geiger-Müller-Zählrohren, und wollen
> Myonen nachweisen. Die haben fast Lichtgeschwindigkeit, d.h, dass beide
> Zähler die Teile praktisch zur selben Zeit detektieren. Dummerweise
> nehmen die einzelnen Rohre ja auch separat andere Ereignisse wahr.
> Deswegen brauche ich eine Koinzidenzschaltung, die nur jene Ereignisse
> herausfiltert, die gleichzeitig in allen Rohren auftreffen.
>
> Gibt es hier jemanden, der so eine Schaltung verlinken oder in einfachen
> Worten erklären kann?
>
> Gruß

Wie stellst du dabei fest, das es sich dabei dann auch um Myonen 
handelt?

Ich meine andere Teile haben auch fast Lichtgeschwindigkeit.

von Uwe (Gast)


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Man kann auch nen Analogen Multiplizierer benutzen. Wenn einer der 
Kanäle 0 ist dann ist das Ergebnis auch null, es muß nur auf beiden 
Kanälen gleichzeitig was passieren.

von 6A66 (Gast)


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René Lohmann schrieb:
> also die Pulsbreite hängt vermutlich von den Zählrohren ab, die wir
> benutzen. Die liegen uns nachher erst vor, aber der Prof. sprach von
> einer Pulsbreite von ca. 0,1 Mikrosekunden.
> Was meinst du mit Pegel? Die Höhe der Spannungsausschläge, die zu
> erwarten sind?

Also.

0,1us sind 100ns, das ist langsam. Wenn wir den Pegel in den Bereich von 
etwa 2...3V bekommen können wir das mit TTL weiterverarbeiten. Das 
sollte dann unproblematsich mit einem UND-Gatter gehen.

Belibt bloss die Frage: sind die beiden Signale wirklich gleichzeitig 
(da war doch vor vier Wochen mal ein Thead ....). Wenn die sich schön 
überlagern dann sollte das kein Problem sein.

rgds

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