前置放大器资料课件.pptVIP

第一次作业如图所示电路，输入端RZ（类似于电流源，V=IZ），试对A于R=0、R=Z、R=?三种情况分析并画出A点和B点的电压L波形（注意标明波形转换的时间和幅度变化值，设电缆的延迟LL时间为t）。d

输入为幅度为V的阶跃信号，试画出V、V、V的波形。+-O

请推导闪烁探测器输出脉冲形状如则对两种情况进行讨论：RC?0RC?0应推导如何得到V(t)：在复频域内对电路进行分析。

讨论：(1)当RC?时，0在短时间区域，在足够长的时间区域，脉冲前沿~?，脉冲后沿~RC，V?Q。0max

(2)当RC?时，0在短时间区域，在足够长的时间区域，上升时间~RC，下降时间~?，V?。0max

RC电路对指数下降电压的响应（注意?=RC=?i和?=RC??两种情况）i

下面分两种情况对输出脉冲进行分析：?当?=?时，i?当???时，i讨论：当???时，输出电压有下冲（反向电压）。i

微分电路的输入和输出波形如图所示下降时间常数由?决定上升时间常数由?决定i

放大器的入信号（即前置放大器的出信号）有一个慢衰减的后沿（一般50?s），微分后信号将具有一个与入信号相同大常数的尾部。如果入信号幅度超正常范上百倍、上千倍，大的尾部使放大器入非性区（幅度，放大器的阻塞）。从出信号生刻起到其基恢复到零的信号基恢复。放大器生相当的才能恢复。去除下冲，极零相消

前置放大器

核电子学中噪声小结?噪声与干扰–噪声：电子器件内部产生–干扰：来自于外部?散粒噪声与热噪声–散粒噪声：载流子数目涨落–热噪声：载流子热运动?核电子学噪声的主要来源–探测器的反向电流：1/f、散粒噪声（工艺措施、低温）–前置放大器的第一级放大器—场效应管：热噪声（低温）这就是核辐射探测器经常使用LN制冷或半导体制冷的原因，2必要时把前置放大器的第一级放大电路也放在低温下。

核电子学中信号的放大信号屏蔽电缆线辐射源主放大器核探测器前置放大器（弱信号用双芯屏蔽电缆）放大通常分为预放大（由前置放大器完成）和主放大（由脉冲放大器完成）。

前置放大器的作用1.提高系统的信噪比；2.减小信号经由电缆传送时外界干扰的影响；3.主放大器通过长电缆与探头相连，主放大器本身和操作人员可以摆脱现场条件的限制；4.实现阻抗转换和匹配。

前置放大器的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积分型前置放大器

电压灵敏前置放大器ViM=QV(t)iCiV(t)oV=AV?QtW-OMiM电压+放大器CCDAi(t)DCS探测器电压灵敏前置放大器放大器输入端总电容：C=C+C+CCR足够大时iDASii放大器输入端总电阻：R=R+R+RiLA其中

电压灵敏前置放大器的特点1.只要放大器输入电阻足够大，电荷量相同，则前放输出电压脉冲幅度即相同。2.能量分辨较差。输入总电容C与C、C、C有关。当C、iDASDC、C变化时，放大器输入端电压脉冲幅度也变化（ASV=Q/C）。iMi电压灵敏前置放大器只适用于对输出电压脉冲幅度稳定性要求不高的低能量分辨系统。

交流耦合：隔直电容100pF-1nF，远大于探测器本身电容CD+高压电缆阻抗匹配RC+-前放的上升时间与电荷收集时间和放大器的上升时间等有关，一般在几百ns左右。脉冲尾部指数下降，放电时间由C*R//R决定，约为10-100微秒。iL

电荷灵敏前置放大器CfWv(t)o-+V(t)oV=Q/COMii(t)fDACC+C则V?Q/C0fifoMf

电荷灵敏前置放大器的特点?只要C保持恒定不变，不论A、C是否稳定，输出电压幅f0i度V对输入电荷Q的“放大倍数”都是稳定的。oM

阻容反馈电荷灵敏前置放大器RfWCf-vo(t)+V(t)CiV=Q/CoMi(t)Dof由于反馈电阻的存在，所以电荷灵敏前置放大器的输出包括一个时间常数为RC的衰减部分。ff衰减时间常数：通常为50?s（与主放中极零相消电路时间常数的可调范围相配合）。上升时间：由探测器电荷收集时间和放大器的上升时间等决定，不大于200ns。

无反馈电阻时有反馈电阻时反馈电阻释放电容上累积的电荷，稳定直流工作点，但是输出脉冲有堆积，且是噪声的主要来源之一。

光反馈电荷灵敏前置放大器利用脉冲光电反馈，释放电容上不断积累的电荷。

fVT+Vo微分与选通VoV?o电荷灵敏前放iD(t)=Q?(t)LEDVT-VSLVSL电压甄别器V?o工作时间恢复时间通过这个办法可以获得大约100eV的能量分辨率

电荷灵敏前置放大器的主要特性?噪声?变换增益?输出电压的稳定性?上升时间

噪声在高分辨的能谱测量中，电荷灵敏前放的噪