核电子学与核仪器-课件7.ppt

二、谱仪放大器的放大节 2.2分立元件构成的 放大节电路 （2）采用交直流分开的负反馈。从交流反馈来看是电压串联负反馈，故具有电压串联反馈的一切优点。 二、谱仪放大器的放大节 2.2分立元件构成的 放大节电路 （3）开环放大倍数足够大，放大节性能良好。二极管D2把输出脉冲限制在一个给定数值上。电容C6作为稳压管D1的旁路电容。电容C5是调整高频的反馈量，用以得到最好的输出波形。 二、谱仪放大器的放大节 2.3集成运算放大器构成的放大节 谱仪放大器中放大节电路的各项指标要求较高，一般的集成运算放大器是无法满足其要求的。 （1）上升速率 上升速率是指在输入端作用很大的阶跃信号，由于受内部限制而导致输出电压的变化速率。集成运算放大器的瞬态特性在信号幅度不同时有很大的差别。谱仪放大器的放大节要求有快的上升速率。 二、谱仪放大器的放大节 2.3集成运算放大器构成的放大节 （2）相位补偿 放大节电路中运算放大器都接成负反馈的形式，在低频时具有180°的固定相移，而到反馈网络的中频和高频段时，随着频率变化会产生一个附加的相移。当相移到180 °，放大器回路增益A≥1时就会产生自激振荡。为了保证放大节电流稳定工作，通常都对运算放大器采用相位补偿电路。 总结 核电子学与核仪器 覃国秀 qinguoxiu198201@163.com Tel: 核技术教研室 2009/04/28 作业讲解 1.3请看课本第6-8页； 1.5、1.7、1.11请看黑板。 第二章关键点 前置放大器的作用与分类 作用：提高信噪比、减少外界干扰的影响、合理布局，便于调节和使用、实现阻抗转换和匹配 分类：电压灵敏前置放大器、电荷灵敏前置放大器、电流灵敏前置放大器 电荷灵敏前置放大器的特性 变换增益、输出稳定性、输出噪声、输出脉冲上升时间及其稳定性、计数率效应 第二章关键点 电荷灵敏前置放大器的噪声分析 串联噪声、并联噪声；a噪声、b噪声、c噪声 电压灵敏前置放大器的结构与特点 电流灵敏前置放大器的结构域特点 本堂课主要内容： 一、概述 1.1放大器在核测量系统中的作用 1.2谱仪放大器的框图介绍 1.3放大器基本参数及其测量方法 1.4其它类型的一些放大器 二、谱仪放大器的放大节 2.1放大节的结构 2.2分立元件构成的放大节电路介绍 2.3集成运算放大器构成的放大节电路 一、概述 1.1放大器在核测量系统中的作用 前置放大器输出的脉冲幅度和波形并不适合后面分析测量设备的要求。所以还需要进一步放大成形，在放大和成形的过程中必须严格保持探测器输出的有用信息。这样一个放大成形的任务就由放大器来完成。 放大器在测量系统中的位置 一、概述 1.1放大器在核测量系统中的作用 放大器的输出信号要适应分析测量设备的要求，必须解决两个问题，一个是把小信号放大到需要的幅度；另一个是改造信号的形状。 前置放大器输出波形 通过RC微分电路后的波形 一、概述 1.2谱仪放大器介绍 随着探测器的发展，对放大器的要求越来越高，往往要求放大器对总的能量分辨率的影响不超过万分之几，因此对放大器引起能量畸变的各种因素都要加以考虑。 简单谱仪放大器原理框图 一、概述 1.2谱仪放大器介绍 为提高信噪比，采用滤波成形电路，一般采用一次微分和三到四次积分滤波成形电路。在计数率高的时候，引入堆积拒绝电路和基线恢复电路。 一、概述 1.3放大器的基本参量及测量方法 放大倍数及其稳定性 放大器的放大倍数取决于前置放大器输出幅值和后续分析测量设备所要求的信号大小。 放大器的放大倍数稳定性是放大器在连续使用的时间内由于环境的变化，电源电压变化等因素导致放大器倍数的不稳定程度。其结果是使测量到的能谱产生畸变，实验误差增大。 一、概述 1.3放大器的基本参量及测量方法 放大倍数及其稳定性 提高放大倍数的稳定性最有效的方法是采用深度负反馈，负反馈愈深，即AoF愈大，放大倍数的稳定性越好。 对于谱仪放大器的放大倍数定义为：用阶跃电压或上升时间足够小，宽度足够宽的矩形脉冲作为输入信号，在一定的成形电路时间常数条件下，输出脉冲和输入脉冲幅度之比。 一、概述 1.3放大器的基本参量及测量方法 放大器的线性 放大器的线性是指放大器的输入信号幅度和输出信号幅度之间的线性程度。在谱仪中的放大器，对线性要求特别高，应保证在允许的信号幅度范围内，对于不同输入信号幅度，放大倍数应保持不变。 但实际上，在所规定的信号幅度范围内还是随着输入信号或者输出信号幅度变化而有一个微小的变化。当这个变化超过允许的数值时，就会给能谱测量带来不允许的畸变。 一、概述