Photomultiplier Signal aufarbeiten

[Nico (Gast)]

Liebes Mirkocontroller-Forum,
ich lese hier ab und an mit und habe nun auch mal ein eigenes Problem.
Ausgangspunkt meines Problemes ist das Ausgangssignal eines 
Photomultipliers. Dieser gibt mir ein Signal aus mit einer Höhe von ca 
2,2V und einer Breite von etwa 5ns. Siehe hierzu das angehängte Photo 
rohsignal.jpg
Da ich nun versuche die Anzahl der Signale in einer bestimmten Zeit zu 
zählen mit einem Mikrocontroller der mit 60 MHz getaktet ist, müsste ich 
die Signale etwas länger machen(zuverlässig klappt das Zählen ab ca 20ns 
Pulsbreite) und wenn es geht etwas TTL-gerechter, sprich mal mindestens 
2,5-3,0V(ab da funktioniert es beim verwendeten µC problemlos).

Mein erster Versuch zur Verlängerung war ein OR-Gatter mit sich selbst 
über eine Delay-Line von etwa nem 0,75m. Herausgekommen ist dabei 
allerdings leider ein noch niedrigerer und sehr unsymmetrischer Puls(der 
allerdings lang genug ist). Zu sehen in der angehängen Datei nachOR.jpg.
Das will mein µc nicht zählen.

Hat jemand eine Idee, wie man das Rohsignal mit möglichst wenig Aufwand 
zu einem vernünftigen TTL mit min. 20ns Länge verarbeitet?

Liebe Grüße
Nico

[Klaus D. (kolisson)]

vielleicht ersteinmal einen Komparator um auf Pegel zu kommen.
Anschliessend dann ggf. einen Monoflop für die Dauer.

Gruss Klaus

[Chrud (ruder)]

Hallo

Das Signal TTL-gerechter machen kannst du mit einer Komparatorschaltung. 
Wie das aussehen könnte und funktioniert findest du hier: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Der_Komparator

Um das TTL-gerechtere Signal länger zu machen wäre eine Monostabile 
Kippstufe (Monoflop) möglich. Info's: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Monostabile_Kippstufe

Gruss
Christian

[Mike (Gast)]

Nico schrieb:
> Da ich nun versuche die Anzahl der Signale in einer bestimmten Zeit zu
> zählen mit einem Mikrocontroller der mit 60 MHz getaktet ist, müsste ich
> die Signale etwas länger machen

Das hört sich sehr nach Single-Photon-Counting an. Statt die Pulse zu 
verlängern und dadurch die Fehlerrate durch verlorene Ereignisse zu 
erhöhen, ist es vielleicht sinnvoller, mit den Pulsen nicht direkt auf 
einen µC zu gehen, sondern erstmal einen schnellen Hardware-Zähler davor 
zu setzen. Der µC kann dann die Überläufe des Hardwärezähler zählen und 
zusätzlich den Zählerstand auslesen.

[Nico (Gast)]

Hey,
das geht hier ja wirklich extrem fix mit den Antworten. Danke schonmal.

Mit dem Komperator und anschließendem Monoflop klingt sehr interessant. 
Werde mir mal ankucken was unser Elektroniklager diesbezüglich hergibt, 
muss ja doch ein ziemlich schneller Komperator sein.

@Mike: Nicht ganz Single-Photon-Counting aber sehr nahe dran. Die Pulse 
kommen dank der recht hohen Totzeit unserer uralten PMT eh erst nach 
frühstens 100ns, insofern glaube ich das sollte kein Problem für den µC 
sein. Das mit dem HardwareCounter klingt allerdings trotzdem sehr 
interessant. Kannst du mir da was empfehlen?

[Jochen F. (jamesy)]

Die alten 74LS90 waren recht schnell, oder man nimmt einen ECL. 74F90 
oder F390 sind auch schnell.

[Mike (Gast)]

Nico schrieb:
> Kannst du mir da was empfehlen?

Ich würde einen synchronen Binärzähler verwenden, also in Richtung 
SN74LV163A oder 74LVC163

[Ulrich H. (lurchi)]

Ein ECL Zähler hätte auch gleich genügend Empfindlichkeit um mit den 
kleinen Pulsen klar zu kommen.

Mehr konventionell wären 74AVC...  74AUC... , die kommen wegen der 
niedrigen Versorgung (z.B. 2 V) auch schon mit relaitv kleinen Signalen 
aus.

So wirklich schnell braucht man wohl nur 1 oder 2 Bit - da reicht also 
schon ein Flipflop oder ähnliches.

Je nach Anwendung könnte man sich sogar den Luxus erlauben das unterste 
Bit gar nicht auszulesen - oft geht das ohnehin deutlich im Rauschen 
unter.

[Peter R. (pnu)]

Die Verzögerungsleitung für die Impulsverlängerung nicht als Koaxleitung 
nehmen.
In der Steinzeit der PCs und in TV-Geräten gabs doch 
Verzögerungsleitungen in DIL-Größe mit etwa 50 bis 200 ns 
Verzögerungszeit, die an 1 kOhm Wellenwiderstand arbeiteten.

Natürlich als allererstes den Impuls per schnellem Komparator auf 
Logikpegel bringen.