SU1656664A1 - Зар дочувствительный предусилитель - Google Patents
Зар дочувствительный предусилитель Download PDFInfo
- Publication number
- SU1656664A1 SU1656664A1 SU884377163A SU4377163A SU1656664A1 SU 1656664 A1 SU1656664 A1 SU 1656664A1 SU 884377163 A SU884377163 A SU 884377163A SU 4377163 A SU4377163 A SU 4377163A SU 1656664 A1 SU1656664 A1 SU 1656664A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transistor
- charge
- resistor
- operational amplifier
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к дерной электронике . Цель изобретени - повышение быстродействи путем уменьшени вли ни перегружающих импульсов зар да. Зар дочувствительный предусилитель содержит операционный усилитель 1, транзисторы 2 и 3, диоды 4-7, резистор 8 и конденсатор 9 обратной св зи, источник 10 опорного напр жени и резисторы 11-14. При поступлении перегружающих импульсов зар да на вход устройства через транзистор 3, диод 7 и транзистор 2 протекает ток, обусловленный этим избыточным зар дом. При этом операционный усилитель 1 работает в линейном режиме. После окончани действи входного перегружающего зар да транзистор 3 и диод 7 закрываютс . Врем запирани транзистора 3 определ етс его базоэмит- терной емкостью и величиной резистора 14. После закрывани транзистора 3 и диода 7 и истечени времени спада устройство готово к приему следующих входных зар дов Т.обр транзистор 3 и диоды 6 и 7 способствуют увеличению быстродействи . С помощью резисторов 12 и 13 устран етс уменьшение диапазона выходного сигнала за счет падени напр жени база-эмиттер транзистора 2, обеспечиваетс оптимальный режим и устойчива работа операционного усилител 1. 1 ил Ё
Description
Изобретение относитс к дерной электронике и может быть использовано дл построени амплитудных спектрометрических трактов многоканальных анализаторов или радиометров с цифровыми порогами дискриминации.
Цель изобретени - повышение быстродействи путем уменьшени вли ни перегружающих импульсов зар да.
На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предложенного устройства .
Зар дочувствительный предусилитель содержит операционный усилитель 1, первый 2 и второй 3 транзисторы, первый 4, второй 5, третий 6 и четвертый 7 диоды, резистор 8 и конденсатор 9 обратной св зи, источник опорного напр жени 10, а также
первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 резисторы.
Зар дочувствительный предусилитель работает следующим образом.
Измер емые отрицательные импульсы зар да Q поступают на вход устройства. Этот зар д распредел етс между емкостью входа устройства Свх, котора определ етс как сумма емкости детектора Сд и входной емкости операционного усилител 1 Свх у и емкостью обратной св зи Сое. Последн представл ет собой емкость конденсатора обратной св зи 9. Полага , что полный зар д Q, собираемый детектором, делитс на зар ды QBX и QO с которые поступают соответственно в емкости Свх и С0 с получают
Q QBx + Qoc,
QBX - Свх Vexi
Os
:сл
о о
Ј
Qo.c - Coc(VBx-VBbix);
VBMX KVex.
где К - коэффициент усилени операционного усилител 1 без обратной св зи;
VBX - напр жение на входе устройства.
Реша эти уравнени относительно /Вых. получают
УвыХ «7,
т.е. амплитуда сигнала на выходе устройства определ етс величиной зар да Q, образованного в детекторе, и емкостью обратной св зи Со.с и практически не зависит от входной емкости устройства (Свх. Сд).
Таким образом, наличие отрицательной обратной св зи по зар ду стабилизирует не только операционный усилитель 1, но и сам источник зар да.
Врем нарастани выходного импульса (tH) на выходе устройства определ етс временем сбора зар да в детекторе ионизирующего излучени , а посто нна спада выходного сигнала гс равна произведению величин сопротивлени и емкости резистора 8 и конденсатора 9 обратной св зи.
Если используютс сцинтилл ционные детекторы , то гс выбираетс из услови максимального отношени сигнал/шум и составл ет, как правило, 1 мкс. При этом емкость обратной св зи Со.с выбираетс как можно меньшей дл получени большого коэффициента
преобразовани (КПр ), а сопротивлео .с
ние обратной св зи R0,c как можно большим с целью уменьшени тепловых шумов. Дл измерений средней точности с использованием сцинтилл ционных детекторов оптимальными величинами вл ютс Со.с. 1 пФ, Ro.c 10е Ом.
Дл сцинтилл циейного детектора Хн 0,3 мкс, а врем спада выходного импульса ten (4-5) тс.
Если амплитуда импульсов выходного напр жени не превышает напр жени источника опорного напр жени 10, то второй транзистор 3 и четвертый диод 1 закрыты и не вли ют на работу устройства, так как паразитна емкость коллектор-база второго транзистора 3 включена параллельно входной емкости устройства, и паразитна емкость закрытого четвертого диода 7 подключена через открытый третий диод 6 к источнику опорного напр жени 10. Таким образом, эти емкости не подключены параллельно емкости Сое, не измен ют ее величины и тем самым не вли ют на линейность коэффициента преобразовани устройства. Током утечки закрытого второго транзистора при
реальных значени х Со.с и Р0.с также можно пренебречь.
При поступлении на вход перегружающих импульсов зар да Опер, которые соот- ветствуют высокоэнергетическим изотопам или лини м выход щих за пределы измер емого диапазона событий, ма выходе устанавливаетс ограниченна амплитуда импульса VBbix.orp, равна
Увых.орг Vnopor + Убэ + 1Л (Vnopor + 1,4)Ь,
где Vnopor - напр жение источника опорного напр жени 10;
/бэ - базоэмиттерное (пр мое) напр жение второго транзистора 3;
Уд - пр мое напр жение на четвертом диоде 7. Через второй транзистор 3, четвертый диод 7 и первый транзистор 2 протекает ток, обусловленный избыточным входным зар дом. При этом операционный усилитель 1 продолжает работать в линейном режиме .
После окончани действи входного перегружающего зар да второй транзистор 3 и четвертый диод 7 закрываютс . Врем запирани второго транзистора 3 определ етс его базоэмиттерной емкостью и величиной четвертого резистора 14 и составл ет 15-30 не. После закрывани второго транзистора 3 и четвертого диода 7 и истечении времени
спада ten устройство готово к приему следующих входных зар дов.
Таким образом, второй транзистор 3, третий 6 и четвертый 7 диоды способствуют увеличению быстродействи , при этом неуху/ ша точностные характеристики устройства. С помощью второго 12 и третьего 13 резисторов устран етс уменьшение диапазона выходного сигнала за счет падени напр жени база-эмиттер первого транзистора
2, обеспечиваетс оптимальный режим и устойчива работаоперационного усилител 1. Смещение максимального выходного потенциала в сторону отрицательных значени , беспе- чивает устойчивость устройства при любых
режимах работы. Величина второго резистора 12 составл ет 3-4 кОм, а третьего резистора 13 составл ет 8-10 кОм.
В качестве операционного усилител 1 можно использовать интегральные схемы
КР544УД2, КР574УД1, входные каскады которых реализованы на полевых транзисторах .
Устранение вли ни перегружающих импульсов на работу устройства повышает
5 быстродействие в 3-6 раз и позвол ет регистрировать входные импульсы с загрузкой 10 имп/с. Кроме того, расширен на 10-20% диапазон выходных импульсов.
Claims (1)
- Формула изобретени Зар дочувствительный предусилитель, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной и через параллельно-встречно включенные первый и второй диоды - со своим инвертирующим входом, а также первый транзистор первого типа, эмиттер которого через первый резистор соединен с первой шиной двухпол рного питани , при этом инвертирующий вход операционного усилител вл етс входом устройства и соединен через параллельно включенные резистор и конденсатор обратной св зи с эмиттером первого транзистора, коллектор которого подключен к второй шине двухпол рного питани , эмиттер первого транзистора вл етс выходом устройства, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи пу050тем уменьшени вли ни перегружающих импульсов зар да, в него введены второй транзистор второго типа, третий и четвертый диоды, второй и третий и четвертый резисторы и источник опорного напр жени , причем коллектор второго транзистора соединен с инвертирующим входом операционного усилител , выход которого через второй резистор соединен с базой первого транзистора, база второго транзистора подключена к источнику опорного напр жени , а эмиттер - к точке соединени катодов третьего и четвертого диодов и через четвертый резистор к первой шине двухпол рного питани , аноды третьего и четвертого диодов подключены соответственно к источнику опорного напр жени и эмиттеру первого транзистора , между базой и коллектором которого включен третий резистор.//,/4
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884377163A SU1656664A1 (ru) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Зар дочувствительный предусилитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884377163A SU1656664A1 (ru) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Зар дочувствительный предусилитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1656664A1 true SU1656664A1 (ru) | 1991-06-15 |
Family
ID=21355163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884377163A SU1656664A1 (ru) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Зар дочувствительный предусилитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1656664A1 (ru) |
-
1988
- 1988-02-10 SU SU884377163A patent/SU1656664A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Nucleaf- Instruments and Methods In Physics Research vol. 251, №2, 1986, p. 261, fig 6. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4767929A (en) | Extended range radiation dose-rate monitor | |
Calò et al. | SiPM readout electronics | |
US20100049459A1 (en) | High Dynamic Range Charge Measurements | |
Grybos et al. | Pole-zero cancellation circuit with pulse pile-up tracking system for low noise charge-sensitive amplifiers | |
US20070007463A1 (en) | Device and method for the measurement of depth of interaction using co-planar electrodes | |
CN109743025B (zh) | 一种基于电荷分配网络的宽输入电荷灵敏放大器 | |
US6573762B1 (en) | Analog pulse processor | |
Brizzolari et al. | Cryogenic front-end amplifier design for large SiPM arrays in the DUNE FD1-HD photon detection system | |
SU1656664A1 (ru) | Зар дочувствительный предусилитель | |
Ericson et al. | A low-power, CMOS peak detect and hold circuit for nuclear pulse spectroscopy | |
KR102445626B1 (ko) | 포톤 검출기 | |
US4197462A (en) | Position-sensitive proportional counter with low-resistance metal-wire anode | |
US5990745A (en) | Discharge element for charge-integrating preamplifier | |
US3977257A (en) | Audio dosimeter | |
US2629824A (en) | Radiation measuring device | |
Jagdish et al. | A preamplifier-shaper-stretcher integrated circuit system for use with Germanium strip detectors | |
JP2693203B2 (ja) | 半導体放射線測定装置 | |
CN112987070A (zh) | 探测信号处理方法、装置及电路 | |
US6229377B1 (en) | Dual amplitude pulse generator for radiation detectors | |
Zsdánszky | Precise measurement of small currents | |
RU1739768C (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
Wessendorf et al. | Very low-power consumption analog pulse processing ASIC for semiconductor radiation detectors | |
SU795190A1 (ru) | Радиометрическое устройство | |
Jones | A portable gamma-ray survey meter using silicon amplifying radiation detectors | |
JPH0619455B2 (ja) | 放射線測定装置 |