Advertisement

Quick Links

                                            
 
 
Introduction .......................................................................................................................................... 2 
1.1 
PC5 Description  . ............................................................................................................................ 2 
1.2 
DP5 Family..................................................................................................................................... 3 
1.3 
Options and Variations ................................................................................................................. 3 
Specifications ........................................................................................................................................ 4 
Mechanical Interface ............................................................................................................................ 5 
3.1 
Dimensions  . ................................................................................................................................... 5 
3.2 
Connectors .................................................................................................................................... 6 
Electrical Interface ................................................................................................................................ 9 
4.1 
Power Interface  . ............................................................................................................................ 9 
4.2 
Analog Input Interface .................................................................................................................. 9 
PC5 Design ............................................................................................................................................ 9 
5.1 
PC5 Architecture ........................................................................................................................... 9 
5.2 
HV Bias Supply Discussion  . .......................................................................................................... 10 
5.3 
Thermoelectric Cooler Discussion  . .............................................................................................. 11 
5.4 
Preamp Signal Connections ........................................................................................................ 12 
PC5 Application Advice ....................................................................................................................... 12 
6.1 
Using the PC5 without a DP5 ...................................................................................................... 12 
 
 
+1 781 275-2242    Fax: +1 781 275-3470    www.amptek.com    sales@amptek.com 
Your
Products for
PC5 User Manual 
Rev B0 - April, 2016 
 
AMPTEK, Inc.
14 DeAngelo Drive, Bedford, MA  01730-2204 USA 
Imagination

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the PC5 and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Summary of Contents for Amptek PC5

  • Page 1: Table Of Contents

    Your Products for Imagination                                                PC5 User Manual  Rev B0 ‐ April, 2016    1  Introduction ............................ 2  1.1  PC5 Description  .......................... 2  1.2  DP5 Family............................. 3  1.3  Options and Variations ......................... 3  2  Specifications ............................ 4  3  Mechanical Interface .......................... 5  3.1  Dimensions  ............................ 5  3.2  Connectors ............................ 6  4  Electrical Interface .......................... 9  4.1  Power Interface  .......................... 9  4.2  Analog Input Interface ........................ 9  5  PC5 Design ............................ 9  5.1 ...
  • Page 2: Introduction

    2. With  a  different  processor,  the  PC5  uses  potentiometers  and  fixed  resistors  to  determine  the  configuration.    It  is  not  under  software  control  and  provides  no  readout.    Power  is  supplied  through  the  PC5’s  8  pin  header  or  through  a  jack  on  the  PC5.    This  is  the  “standalone”  configuration. ...
  • Page 3: Dp5 Family

    Imagination                                                DP5 Family   Amptek  has  a  family  of  products  built  around  its  core  DP5  digital  pulse  processing  technology,  designed for pulse height spectroscopy.  It was originally designed for the detection of ionizing radiation,  principally  X‐ray  and  gamma‐ray  spectroscopy.    A  generic  system,  illustrated  below,  includes  (a)  a  sensor, a.k.a. detector, (b) a charge sensitive preamplifier, (c) analog prefilter circuitry, (d) an ADC, (e) an  FPGA  which  implements  pulse  shaping  and  multichannel  analysis,  (f)  a  communications  interface,  (g) ...
  • Page 4: Specifications

       Some  detectors  may  have  tighter  temperature  limits;  even  where  they  operate  over  a  wide  range,  performance  is  usually  a  strong function of detector temperature.  Warranty Period  1 Year  Typical Device Lifetime  5 to 10 years, depending on use  Storage and Shipping  Long term storage: 10+ years in dry environment  Typical Storage and Shipping: ‐40 °C to +85 °C, 10 to 90% humidity  non‐condensing  Compliance  RoHS Compliant      Power  Nominal Input:   @ +5 VDC:  400 mA (2 W) typical, at full cooling.  Input Range:   +4 V to +5.5 V (at 0.5 to 0.35 A typical)   Initial transient:    2 A for <100 s  Power Source:  External supply or USB bus  The PC5 supplies power to the preamplifiers.  When used in conjunction with a DP5, as is typical,  the pair together draw about 700 mA (3.5W) at full cooling.    4   ...
  • Page 5: Mechanical Interface

    Your Products for Imagination                                                Mechanical Interface  Dimensions    Figure 3. Mechanical overall dimensions.    Figure 4. Mechanical connector locations and dimensions. All dimensions in inches.  5   ...
  • Page 6: Connectors

    Your Products for Imagination                                                  Connectors  Note  that  the  PC5  build  configuration  dictates  which  of  the  following  connectors  are  installed  –  never are they all installed.  Power (J1)  Power Jack on PC5: Hirose MQ172‐3PA(55) [obsoleted in 2016, replaced by MQ172‐3PA(30)].  Mating Plug: Hirose MQ172‐3SA‐CV(50) [obsoleted in 2016, replaced by MQ172‐3SA‐CV(30)]  [The replacements are form/fit/function compatible.]  Pin #  Name  1  VIN (+5 V DC)  2  GND  3  Do Not Connect  Power connector to XR100 (J2)  Part #: Molex 22‐28‐8062  Mating: Molex C‐Grid Crimp Connector.  Housing P/N 50‐57‐9006, terminal P/N 16‐02‐0119.  Pin # ...
  • Page 7                                                Power and signal connector to PA210/PA230 (J5)  Part #: Samtec ZF1‐10‐01‐T‐WT    Pin #  Name  1  GND  2  TC+.  Provides power to the thermoelectric cooler  (< 4 V)  3  +8.5 or +5 V.  Supplies power to the preamp  4  ‐8.5 or ‐5 V.  Supplies power to the preamp  5  Signal return.  Tied to GND on PA210/PA230  6  Signal Out  7  Detector temperature.  This is an input to the PC5 from the detector  8  GND  9  NC  10  HV Bias.  From 0 to +/‐1500 V, depending on the detector.  Signal connector to DP5 for PA210/PA230 (J7)  Part #: TMM‐102‐01‐S‐D‐SM  Mating: SMM‐102‐02‐S‐D‐LC  Pin #  Name  1  Signal Out  2  NC  3  Signal Return (ties to pin 5 of J5)  4  NC ...
  • Page 8 Your Products for Imagination                                                  Photo of the top side of the PC5      Photos of the DP5 and PC5 showing connector locations.  8   ...
  • Page 9: Electrical Interface

    Logic and DACs Not Used -1500V to + 1500V HV Bias 4 x 2 header 0 to 3.6V Thermoelectric Cooler Supply Temperature Backplane Preamplifier Preamplifier Connector Connector 10 pin ribbon 1 x 6 header Figure 5. PC5 design 9   ...
  • Page 10: Hv Bias Supply Discussion

    The power dissipated will depend on many variables.  The PC5, preamplifier, and detector typically   draw a maximum of 1.5 W (300 mA at 5 V).  The PC5 and DP5 together typically draw 3.5 W (700 mA  at 5 V).  Nominal switching frequencies are >1 MHz, except for the HV bias which switches at 50 kHz.   The enable pin can be controlled from the DP5 or J4. The enable pin is pulled up to 3.3 V with 10   Kohm.  In  the  absence  of  a  DP5,  this  pullup  will  turn  on  the  PC5  supplies,  unless  the  enable  pin  is  pulled down externally.  The PC5 control logic is generally under control of the DP5 via I C.  This enables the various supplies,   determines the set point, and monitors the values which are reported back to the DP5.  If no DP5 is  used then potentiometers and resistors are installed to provide fixed control.  HV Bias Supply Discussion  A simplified schematic for the HV supply is shown in the schematic below for positive polarity.  The  output  is  divided  by  a  factor  of  500  into  the  error  amplifier  circuit.    TP12  measures  the  HV  set  point ...
  • Page 11: Thermoelectric Cooler Discussion

    Therefore  the  set  point  must  be  set  such  that  no  matter  what  the  ambient  temperature  reaches,  the  detector temperature stay constant. Example: If room temperature is 40 °C the temperature set point  must be set such that this is regulated, so the coldest the detector can be set to is ‐45 °C. This means  that even at 20 °C room temperature the detector will be at ‐45 °C, but it will be constant from 20 to 40  °C.  The temperature sensor, inside the detector, is a 1N914.  The forward voltage, at a fixed current, is  a function of temperature and is used to regulate the detector temperature.  A typical calibration curve  can be found at www.amptek.com.                                                                      Note  that  PC5s  earlier  than  Rev  D0  (early  2013)  take  the  feedback  from  before  the  output  filter,  so  that  there will be some voltage drop across the 2.5Mfilterdepending on current.  11 ...
  • Page 12: Preamp Signal Connections

    Your Products for Imagination                                                Preamp Signal Connections  The schematic below illustrates how the preamp signal is brought to J7 for PA210/230 applications.  Figure 8. Preamp signal connections PC5 Application Advice  Using the PC5 without a DP5  The PC5 must be ordered with the correct configuration. It is not intended for the user to change  configurations for different products.  XR100  When using the PC5 with an XR100 box the following configuration is needed:   Preamp power set to +/‐ 8.5 V (R16 = 0 Ohm/short, R18 = open).   J2 connector used to connect power to XR100.   VR1 and additional components installed for HV control (installed at the factory).   VR3 and additional components installed for temperature control (installed at factory).   XR100 Amp Out connected directly to user supplied signal processor.   Input power is applied either to J1 with the AC adapter or to J4 from a power supply.  PA‐210/PA‐230  When using the PC5 with a PA‐210 or PA‐230 the following configuration is needed:  12   ...
  • Page 13 Your Products for Imagination                                                 Preamp power set to +/‐ 5 V (R16 = open, R18 = 0 Ohm/short).   VR1 and additional components installed for HV control (installed at the factory).   VR3 and additional components installed for temperature control (installed at factory).   J5 installed and connected to PA preamp with flex cable.   J7  installed.  Unlike  the  XR100  that  has  a  separate  signal  out,  the  PA  preamps  send  the  signal through the power flex cable. As a result, the signal must be taken from the PC5 J7  connector and then connected to the user supplied signal processor.   Input power is applied either to J1 with the AC adapter or to J4 from a power supply.      13   ...

Table of Contents