Презентация на тему Лекция №2Схемы связи детекторов с электронными устройствами

с усилителем
- Разновидности усилителей
- Виды обратной связи. Отрицательная обратная

связь
- Операционный усилитель

напряжению Uвх входную ёмкость усилителя берут минимальной, а входное

сопротивление Rвх подбирают больше сопротивления нагрузки Rн. В этом случае изменение сопротивления Rвх меньше сказывается на параметры сигнала.
U -> max при Свх -> min и Rвх >> Rн

Для усиления токового сигнала с детектора необходимо входное сопротивление усилителя меньше сопротивления нагрузки:
I -> max при Свх -> min и Rвх << Rн

Ядерная электроника. Лекция№2 3/20

детектора с усилительным каскадом может быть гальванической и через

разделительный конденсатор. В первом случае Rн является элементом усилителя и влияет на режим транзистора. Реализация гальванической связи проще и требует меньше элементов. Она ограничивает выбор Rн в зависимости от режима транзистора и не применима при высоких потенциалах.

Гальваническая связь

разделительную ёмкость
Режим транзистора задаётся резисторами R1 и R2. Ёмкость

Сс может быть выбрана с большим запасом по напряжению и малым токам утечки.

схема связи через разделительную ёмкость является интегрирующей цепочкой.
R`н=RнRc/(Rн+Rc)

тока
- Усилители напряжения
- Усилители временные
- Спектрометрические усилители

Rн (104-105Ом). Должен обладать большим входным сопротивлением.
Если амплитуда сигнала

с детектора значительно превышает шумы, не требуя большого усиления, то связь детектора с электроникой можно реализовать с помощью эмиттерного повторителя.

необходимы усилители с малыми собственными шумами. Для этого хорошо

подходят схемы на полевых транзисторах.

определения временных корреляций или при больших загрузках детектора.
Для передачи

импульсов используют
Rвх << Rн, тогда τвх = RвхСвх << ti
В качестве усилителя тока можно использовать каскад с общей базой. Входное сопротивление:
Rвх = Rэ + (1 – α)Rб
Емкость Ссв подбирается из условия неискажения передачи импульса тока в низкоомную цепь эмиттера Т1

и спектрометрические. Временные хорошо передают крутые фронты сигналов, используются

для точной временной привязки или при больших загрузках детектора. Имеют широкую полосу пропускания 108-109 Гц. Современные образцы обладают временем нарастания до 0.5 нс.

Временные усилители

прецизионных амплитудных измерений. Типичная нелинейность до 10-4, нестабильность до

10-5. Времена нарастания ~ 1 мкс, средняя частота 105 имп/с. Коэффициент усиления 106-107. Как правило, состоят из блоков предварительного и основного усиления.

1- секция

2- регулирующие и формирующие элементы

3- обратная связь

у детектора, для минимизации наводок и паразитных ёмкостей. Основной

за радиационной защитой ближе к системам управления и ЭВМ. Для получения высокого усиления в каждой из секций используется отрицательная обратная связь, стабилизирующая параметры усилителя.

без ОС

с ОС

фактор обратной связи
Относительная нестабильность dKос/Kос в (1+Kβ) раз меньше

чем без обратной связи.

При введении ООС нелинейные искажения также ослабляются в (1+Kβ) раз. ООС влияет и на частотные характеристики усилителя.

на интегральных микросхемах, часто применяются операционные усилители (OУ).
ОУ состоит

из нескольких каскадов, соединенных гальванической связью

T1,T2 и Т4,Т5 и усилительный каскад Т7. Генератор стабильного

тока Т3 и Т8. Согласующий элемент Т6. Коэффициент усиления определяется дифференцирующими каскадами и Т7.

R1 и R2 и корректирующей ёмкостью.
Uвых = - UвхR1/R2

тогда К=R1/R2

На нижних и средних частотах коэффициент усиления секции определяется внешней цепью из R1 и R2 и обладает высокой стабильностью.

с параллельной ОС используется для суммирования токов.
В такой схеме

используется один резистор. Входное сопротивление очень мало:

Выходное напряжение пропорционально сумме токов в узле О. (Виртуальная земля)

то применяется ОУ с ОС последовательного типа.