第二章前置放大器汇总
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前置放大器工作原理
电荷灵敏前置放大器典型电路
一．工作原理：
半导体探测器D经过负载电阻由高压电源供电。
Ｃ为隔直流电容。
R f用来释放C f上积累的信号电荷，并提供直流负反馈以稳定电路的直流工作点。
Ra表示T2管的等效动态负载电阻(主要决定于虚线框内恒流源的内阻和T2管集电极输出电阻)
二．电路的特点
(1)T1管的等效负载小，所以第一级的电压放大倍数、输入电容小，开环输入端总电容也就较小。
因此，电路容易满足所要求的条件。
（共基放大器输入电阻小，频率特性好）。
(2)上升时间小，反馈深度大，稳定性好。
第二章前置放大器
HOME
反馈框图：
实际被放大信号
输入
叠加
±
反馈信 号
放大器 反馈网络
开环 输出
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提 高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。
HOME
负反馈框图： 差值信号
Xi +
Xd
5
• 3.合理布局，便于调节和使用 • (前放为非调节式,主放放大调节倍数、
成形常数) • 4.实现阻抗转换和匹配
(前放设计为高输入阻抗,低输出阻抗)
6
信号的预放大
探测器和前放的等效电路
从放大器输入端看的输入电容
Ci=CD+CS+Cai
放大器输入端电压（忽略RD)
vi
(t)
1 Ci
t
0 iD (t)dt
输入信号
– Xf
反信号
基本放大 电路Ao
反馈回路F
Xo
输出信号
开环放大倍数
Ao
Xo Xd
差值信号 Xd Xi Xf
闭环放大倍数
AF
Xo Xi
反馈系数
F
Xf Xo
HOME
Xi +
Xd
– Xf
基本放大 电路Ao
反馈回路F
负反馈放大器的一般关系：
Xo
反馈深度
系。
12
• 应该注意以下几点：
（1）与反馈电容并联的电阻起到泄放上电荷的作用，一 般取值为108—109Ω，太小了会增加噪声，太大了起 不到泄放作用。另一个作用是产生直流负反馈以稳定 放大器直流工作点。
反馈框图：
实际被放大信号
输入
叠加
±
反馈信 号
放大器 反馈网络
开环 输出
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提 高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。
HOME
负反馈框图： 差值信号
Xi +
Xd
5
• 3.合理布局，便于调节和使用 • (前放为非调节式,主放放大调节倍数、
成形常数) • 4.实现阻抗转换和匹配
(前放设计为高输入阻抗,低输出阻抗)
6
信号的预放大
探测器和前放的等效电路
从放大器输入端看的输入电容
Ci=CD+CS+Cai
放大器输入端电压（忽略RD)
vi
(t)
1 Ci
t
0 iD (t)dt
输入信号
– Xf
反信号
基本放大 电路Ao
反馈回路F
Xo
输出信号
开环放大倍数
Ao
Xo Xd
差值信号 Xd Xi Xf
闭环放大倍数
AF
Xo Xi
反馈系数
F
Xf Xo
HOME
Xi +
Xd
– Xf
基本放大 电路Ao
反馈回路F
负反馈放大器的一般关系：
Xo
反馈深度
系。
12
• 应该注意以下几点：
（1）与反馈电容并联的电阻起到泄放上电荷的作用，一 般取值为108—109Ω，太小了会增加噪声，太大了起 不到泄放作用。另一个作用是产生直流负反馈以稳定 放大器直流工作点。
《核电子学》课件——前置放大器
R
iD(t)
C
ViM
+ A
-
RL
R1
Z0
VoM
ViM
R1 R2 R1
RL R RL R
Ci
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CiR//RL决定，约为10-100微秒。
电荷灵敏前置放大器
tW iD(t)
Cf
-
vo(t)
A
+
Ci
散粒噪声、热噪声和低频噪声（又称1/f 噪声）。
在电子器件中，载流子产生和消失的随机性， 使得流动着的载流子数目发生波动，有时多些， 有时少些，由此引起的电流瞬时涨落称为散粒噪声。
热噪声是载流子做热运动产生的一种噪声。
低频噪声即1/f 噪声，又名闪变噪声或过量噪声， 其噪声电压随频率的降低而增大。
散粒噪声和热噪声的比较
探测器中的漏电流噪声
半导体探测器的漏电流主要由三部分组成：
•结周围产生的漏电流：如半导体表面吸附原子后形成
的表面电荷会引起漏电流，这种电流产生显著的低频噪声。
但是，通过表面纯化和采用保护环结构，这种噪声可大大降低。
•P区和N区少数载流子向结区扩散而形成的反向电流 •结区内因热激发产生的电子—空穴对所造成的反向电流
Vn 2
lim
T
1 T
T
Vn2 (t)dt
0
信噪比
能量E 辐射源
探测器
输入信号电压Vi
放大器
等效噪声电压 （放大倍数A）
Vo
(ENV)
Vno
信噪比—噪声对测量精度的影响，常用信号幅度和噪
声均方根值的相对值来表示：
音频前置放大器电路图大全（八款音频前置放大器电路设计原理图详解）
音频前置放大器电路图大全（八款音频前置放大器电路设计原理图详解）音频前置放大器电路图（一）在本设计中，前置放大器的增益控制采用直流音量控制方式，其具体实现如图1所示。
前置放大器是由全差分运放和电阻构成的反相比例放大器，其增益由反馈电阻与输人电阻的比值决定。
外部输人的直流模拟控制信号Vc，经过增益控制模块（GainCon-troD转换成控制数据，此数据用来控制前置放大器的反馈电阻与输人电阻的比值，进而调节增益的变化。
运算放大器采用两级级联结构，如图2所示图。
第一级采用PMOS输人的折叠式共源共栅放大器提供大增益，同时增加输人共模范围，减小闪烁噪声，折叠输人管的负载采用带源极反馈结构的电流源负载，增加输出阻抗，减小噪声。
第二级采用共源放大器提供大摆幅。
为保持闭环的稳定性，加人密勒补偿电容，同时，为了抵消右半平面零点的影响，在补偿电容的前馈通路中插人与补偿电容串联的调零电阻。
在共模反馈电路的设计中，采用有电阻分配器和放大器的共模反馈结构。
音频前置放大器电路图（二）拾音器的前置放大器电路图音频前置放大器电路图（三）如图所示。
本音频信号放大器主要用于频带为300Hz～3400Hz 范围内，它可广泛用于通讯机中的公务联络，也可用于小型音响、收录机、收音机放大，以及其它音频故障接收信号。
工作原理电路原理如图所示。
本放大器由三极管VT1、VT2、VT3、变压器T1、T2及相关元件组成。
微弱的信号ui由输入变压器T1，感应的信号送到前置放大器VT1的基极进行放大，其集电极将放大信号送到变压器T2，T2的作用能使单端变成双端，则T2的次级绕制的两组分别送至由三极管VT2和VT3组成的单端推换式放大电路，工作于甲乙类状态。
经耦合电容C5、C6送到扬声器BL，BL发出放大后的音频信号。
音频前置放大器电路图（四）音频前置放大器电路图（五）前置放大器电路如下图所示，采用A运算放大器作音频前置放大电路。
其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。
第二章 生物电前置放大器
结论：共模增益Ac1=0 ，放大器的CMRR = ∞
实际情况： （1） CMRR 不可能 ∞；CMRRD （2） 电阻精度，CMRRR
22
影响差动放大器共模抑制能力的因素
1、由电阻失配所造成的CMRRR
Ad 1 + Ad CMRRR = = Ac 4
23
2、由定义可知，CMRRD即开环差动增益Ad’与 共模增益Ac’之比：
15
1.2 生物电前置放大器工作原理
低噪声低漂移
措施： 差动输入形式
电路对称结构，严格挑选器件
采用调制式直流放大器
设置“复零”电路，将基线在特殊情况下 复零
16
1.2 生物电前置放大器工作原理
设置保护电路
放大器输入保护(保护电路本身)
人体安全保护：输入端的电流电压必须在安全水平；
Ad ' CMRRD = Ac '
3、器件本身共模抑制比CMRRD对总共模抑制比 CMRR影响
Ad CMRRD CMRRR CMRR = = Ac CMRRD + CMRRR
24
1.2 生物电前置放大器工作原理
影响CMRR因素：
放大电路闭环增益
外电路电阻匹配精度 放大器件本身 CMRRD
6
1.1 生物信号基本特征
3、噪声强
噪声是指其它信号对所研究对象信号的干扰。
如电生理信号总是伴随着由于肢体动作、精神紧张等带来 的干扰，而且常混有较强的工频干扰；
诱发脑电信号中总是伴随着较强的自发脑电；从母腹取到
的胎儿心电信号常被较强的母亲心电所淹没。
交流电、电子元器件噪声干扰。
(第二章)前置放大器
目
的
与
要
求
§1 概述
一、前置放大器的作用
信号的放大：在谱仪读出系统中，以及其他核辐射测量时，要对探 测器输出信号进行处理，包括对所获取的信号进行放大、成形、甄 别、变换，分析、记录等等。由于探测器输出的信号往往比较小， 一般情况下，都首先要通过放大器放大后再进行测量。所以，信号 的放大是核电子学信号处理的一个必要部分。 减少干扰，提高信噪比：在实际测量中，探测器附近总有一定的辐 射剂量存在，工作人员必须远离辐射现场来操作测量仪器。为了减 少探测器输出端到放大器输入端之间的分布电容的影响，减少外界 干扰，提高信噪比，并使连接信号用的高频电缆阻抗相应匹配，通 常把放大器分成前臵放大器和主放大器两部分。前臵放大器又称为 预放大器，它的体积较小，放臵在探测器附近，前臵放大器的输入 与探测器相配合，甚至有时前臵放大器紧靠着探测器，组装在一个 结构中，称之为“探头”，其输出端再经过高频电缆与主放大器相 连。在测量过程中，前臵放大器的参数一般很少变动，而由后面的 主放大器来作放大倍数和成形时间常数的调节。
ACQ VOM Q
，从物理实验的角度看，希望其变换增益越
15
大越好。
在电荷灵敏前臵放大器的实际电路中，反馈电容跨接于放大器的反相 输入端和输出端之间，起着负反馈作用，放大器采用高增益宽带运算 放大器，通常输入阻抗很高，输出阻抗很小，开环增益 A0 很大，并 且输入端处于“虚地”方式。 把反馈电容 C f ，等效到输入端，由于 密勒效应，总的输入电容为 C i f C i ( 1 A 0 ) C f 。
Cf
A o
Vom
Q Cf
vo (t )
C i f C i (1 A o ) C
前置放大器资料课件
频率响应问题
总结词
频率响应问题是指前置放大器对不同频率信号的放大能 力不一致，导致输出信号的频率失真。
详细描述
频率响应问题可能是由于电路设计、元件参数、工作环 境等因素引起的。为了解决频率响应问题，可以调整电 路参数、优化元件搭配、改善工作环境等方法。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
前置放大器资料课件
目录 CONTENTS
• 前置放大器概述 • 前置放大器的组成与元件 • 前置放大器的性能指标 • 前置放大器的应用 • 前置放大器的常见问题与解决方案
01
前置放大器概述
定义与作用
定义
前置放大器是一种电子设备，用 于放大微弱的电信号，以便进一 步处理或传输。
作用
前置放大器在信号处理过程中起 着至关重要的作用，它能够提高 信号的幅度和信噪比，从而改善 信号质量。
特点
前置放大器具有高灵敏度、低噪声、 宽动态范围等特点，能够适应各种不 同的应用场景。
02
前置放大器的组成与元件
输入部分
总结词
输入部分是前置放大器的起始端，负责接收微弱的信号。
详细描述
输入部分通常包括输入变压器或场效应管，用于将信号从外 部源传入前置放大器，同时起到阻抗匹配的作用，以减小信 号的损失。
输出电阻
总结词
输出电阻反映了前置放大器输出信号的带负 载能力，是衡量前置放大器性能的重要指标 。
详细描述
输出电阻是指前置放大器输出端的电阻抗， 通常用兆欧（MΩ）或千欧（kΩ）表示。输 出电阻越小，说明前置放大器输出信号的带 负载能力越强，能够驱动更多的负载。
通频带
总结词
通频带反映了前置放大器对不同频率信号的放大能力，是衡量前置放大器性能的重要指标。
RF前置放大电路基础知识
4.PDIC的整合方法
(1)分散式(Discrete): 即PD與TIA是使用不同的製程,分開包裝.這 種做法有幾個缺點: (A)雜訊大; (B)頻寬低 且容易受寄生電容與電感影響; (C)包裝成 本高; (2)混合式(Hybird): 即PD與TIA使用不同的製程,單一包裝.缺點 是包裝難度高,且耗時. (3)單一晶片(Monolithic): PD與TIA相同製程,單一包裝.缺點是必須提 高製程的複雜度或者降低感光二極體與積體 電路其中一個的效能.取頭主光束信號照射到四分光檢器, 由光感測得到的信號送到前置放大器內 的聚焦誤差偵測器做運算后,再輸出聚焦 誤差信號到DVD-ROM控制器做聚焦調整, 使聚焦誤差控制在容許范圍內.
3.循跡信號(TE)
A. DVD的循跡誤差信號的產生釆用DPD TE,其方法為光學讀取頭主光束照射到 四分光感測器,由光感測器得到的信號 送到前置放大器內的循跡誤差偵測器, 將信號的相位檢測出來,再輸出DVD的 循跡誤信號到DVD-ROM控制器做循跡 調整,使DVD的循跡誤差控制在容許范 圍內.
RF前置放大電路方塊圖
二.PDIC簡介
PDIC的縮寫(Photodiode Integrated Circuits) 1.PDIC的規格 一般而言,一個PDIC所開出來的規格通常包 括以下幾項: 敏感度(Sensitivit) 截止頻率(cut-off frequency) 輸出頻率(output noise) 電位漂移(offset) 群延遲(Group delay).
B. CD的循跡誤差信號的產生釆用3-beam TE, 其方法是光學讀取頭產生的兩道副光束照射 到光感測器E,F,由光感測器得到的信號送到 前置放大器內CD的循跡伺服誤差偵測器做 運算后,再輸出CD的循跡誤差信號到DVDROM控制器做循跡調整,使CD的循跡誤差控 制在容許范圍內. * 前置放大器內部有一道開關可切換做CD或 DVD的循跡誤差偵測器.
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第二章前置放大器
内容提要
§1. 概述 一.前置放大器的作用 二.前放的分类(按与配的探测器分类略) §2. 电荷灵敏前放 一.主要特征 二.电荷灵敏前放基本电路和实例分析 三.电荷灵敏前放噪声分析和抑制措施 四.电荷灵敏前放的改进（略） 五.电荷灵敏前放噪声的实验测量 §3. 电压(灵敏)前置放大器 §4. 电流（灵敏）前置放大器（快前置放大器）
基 本 内 容
放大器的的作用和分类
电荷灵敏前置放大器
电压灵敏前置放大器
电流灵敏前置放大器
(1)熟练掌握：电荷灵敏前置放大器的结构和实例分析。 (2)掌握：电压灵敏和电流灵敏前置放大器的特点。
目
的
与
要
求
前置放大器
与探测器输出直接相联的电路称为前置级，一般这部 分电路具有信号放大功能，故称为前置放大器。
核辐射测量中，探测器输出的信号往往较小，需要
加以放大再进行测量。探测器-放大器系统的连接方式 所示，其中放大器又分为前置放大器与主放大器两部分。
3
前置放大器的作用
• 前置放大器（预放大器、前放）放在探测器附近，输 出经高频电缆与主放大器相连。
1.提高系统的信噪比
在探测器与放大器连接处存在分布电容Cs。后面将证明，Cs 越小，则系统的信噪比越高。减小Cs的一个主要措施就是将 放大器尽量靠近探测器以减小连接导线造成的分布电容。如 果把整个放大器和探测器安装在一起，系统比较笨重，并且 可能受到探测器周围条件的限制，例如空间太小、核辐射太 强等，常不便放置或操作。因此往往将放大器分为前置放大 器和主放大器。前置放大器的体积小，紧靠探测器并与探测 器构成一个整体 (称探头)，这样就减小了Cs，提高了信噪比。 主放大器则通过电缆和探头相连，仪器本身以及使用人员的 工作条件也就摆脱了现场条件的限制。
13
3.电流灵敏前放(电流前放,并联反馈电流放大器)图2.1.5
1,2用于能谱测量, 3用于时间测量.
§2. 电荷灵敏前放 输出增益稳定、噪声低、性能良好 一．主要特征 1.变换增益(电荷灵敏度)
ACQ
iD ( t )dt VOM AO ViM 0 A Q Q QCif
A0 Q Q 1 1 Q C i (1 A0 )C f C f Q C f
vi (t )
Ci
i
0
D
(t )dt
7
前置放大器的分类
•
I.
在时间和能量测量系统中，前置放大器分别侧重于保 留信号的不同特点，可以分为两大类：
积分型放大器
电压灵敏前置放大器
对探测器信号先积分再放大
电荷灵敏前置放大器
II.
放大和积分同时进行 电流型放大器
电流灵敏前置放大器 保留输入电流信号的形状特征
4
2.减少外界干扰的相对影响
前置放大器与探测器一起通常有良好的屏蔽，可以抑 制外界干扰。前置放大器输出的信号沿电缆传送过程中受 到干扰时，由于信号已经过放大，干扰对信号的影响相对 减小。为了减小外界干扰的影响，除了前置放大器要有良 好的屏蔽以及足够的放大倍数外，在传送弱信号时，所用 电缆也要有良好的屏蔽和噪声性能，必要时还需使用低噪 声双层屏蔽电缆或双芯电缆如图。后者要求主放大器为差 分输入。
11
作拉氏反变换 Q v0 t u t C Cf A C 当A 1时， C f A Q v0 t u t Cf V0 mu t V0 m Q C f
另外，从放大器的输入端看：由于密勒 效应，电容相当于被放大了（1+A)倍 C if = Ci + (1+A)Cf 原电路可以等效成
10
电荷灵敏前置放大器
•基本结构和工作原理
由高输入阻抗、高增益的倒 相放大器与一个反馈电容组 成的负反馈放大器。
列出电路方程 V0 s AVi s 解方程得 V0 s 其中 设iD t Q t I D S Q V0 S Q Cf C A 1 S C Ci C f 为冷电容 A I D S S C AC f Vi s Ci S Vi s V0 s C f S I D s 0
8
积分型前置放大器
电压灵敏型前置放大器
•基本原理 V-V 电压放大器
探测器电流信号在放大之前已被自然 积分为电压信号。 •探测器电流 iD(t)
1 vi (t ) Ci )dt Q
(脉冲形状和输入端总电 阻无关) 其中 i Ri Ci ( RD // RA i )(C D C S C Ai ) vo (t ) Avi (t )
VOM 为输出信号幅度，它仅仅决定 于Cf 值和Q的大小，将不随Ci 或A 的不稳定而变化，只要Cf 值恒定， 输出信号幅度保持与电荷量正比关 系。
12
• 应该注意以下几点：
（1）与反馈电容并联的电阻起到泄放上电荷的作用，一 般取值为108—109Ω，太小了会增加噪声，太大了起不 到泄放作用。另一个作用是产生直流负反馈以稳定放 大器直流工作点。 （2）探测器与放大器之间用电容起到隔直作用。一般取 值为几千pF量级。耐压为几千伏。
5
• 3.合理布局，便于调节和使用 • (前放为非调节式,主放放大调节倍数、 成形常数) • 4.实现阻抗转换和匹配
(前放设计为高输入阻抗,低输出阻抗)
6
信号的预放大
探测器和前放的等效电路 从放大器输入端看的输入电容 Ci=CD+CS+Cai 放大器输入端电压（忽略RD) 1 t
CD为探测器输出电容 CS为分布电容 Cai为放大器输入电容
9
电压灵敏前置放大器的特性
• 电路结构简单 • 前放输出电压的幅度为VOM = AQ/Ci 而Ci=CD+CS+CAi – CD 随外加偏压而变化； – CS 随引线长短、元件位置因素变化而变化， – Cai 与放大器工作状态有关。 这些因素将使 VOM 的值在不同条件下发生变化，输出电压的精度 不高，一般用在探测器输出信号幅度较大，精度要求不高系 统。如接在闪烁探测器后面。 • 如果在输入端并联大的电容？ 幅度，噪声
内容提要
§1. 概述 一.前置放大器的作用 二.前放的分类(按与配的探测器分类略) §2. 电荷灵敏前放 一.主要特征 二.电荷灵敏前放基本电路和实例分析 三.电荷灵敏前放噪声分析和抑制措施 四.电荷灵敏前放的改进（略） 五.电荷灵敏前放噪声的实验测量 §3. 电压(灵敏)前置放大器 §4. 电流（灵敏）前置放大器（快前置放大器）
基 本 内 容
放大器的的作用和分类
电荷灵敏前置放大器
电压灵敏前置放大器
电流灵敏前置放大器
(1)熟练掌握：电荷灵敏前置放大器的结构和实例分析。 (2)掌握：电压灵敏和电流灵敏前置放大器的特点。
目
的
与
要
求
前置放大器
与探测器输出直接相联的电路称为前置级，一般这部 分电路具有信号放大功能，故称为前置放大器。
核辐射测量中，探测器输出的信号往往较小，需要
加以放大再进行测量。探测器-放大器系统的连接方式 所示，其中放大器又分为前置放大器与主放大器两部分。
3
前置放大器的作用
• 前置放大器（预放大器、前放）放在探测器附近，输 出经高频电缆与主放大器相连。
1.提高系统的信噪比
在探测器与放大器连接处存在分布电容Cs。后面将证明，Cs 越小，则系统的信噪比越高。减小Cs的一个主要措施就是将 放大器尽量靠近探测器以减小连接导线造成的分布电容。如 果把整个放大器和探测器安装在一起，系统比较笨重，并且 可能受到探测器周围条件的限制，例如空间太小、核辐射太 强等，常不便放置或操作。因此往往将放大器分为前置放大 器和主放大器。前置放大器的体积小，紧靠探测器并与探测 器构成一个整体 (称探头)，这样就减小了Cs，提高了信噪比。 主放大器则通过电缆和探头相连，仪器本身以及使用人员的 工作条件也就摆脱了现场条件的限制。
13
3.电流灵敏前放(电流前放,并联反馈电流放大器)图2.1.5
1,2用于能谱测量, 3用于时间测量.
§2. 电荷灵敏前放 输出增益稳定、噪声低、性能良好 一．主要特征 1.变换增益(电荷灵敏度)
ACQ
iD ( t )dt VOM AO ViM 0 A Q Q QCif
A0 Q Q 1 1 Q C i (1 A0 )C f C f Q C f
vi (t )
Ci
i
0
D
(t )dt
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前置放大器的分类
•
I.
在时间和能量测量系统中，前置放大器分别侧重于保 留信号的不同特点，可以分为两大类：
积分型放大器
电压灵敏前置放大器
对探测器信号先积分再放大
电荷灵敏前置放大器
II.
放大和积分同时进行 电流型放大器
电流灵敏前置放大器 保留输入电流信号的形状特征
4
2.减少外界干扰的相对影响
前置放大器与探测器一起通常有良好的屏蔽，可以抑 制外界干扰。前置放大器输出的信号沿电缆传送过程中受 到干扰时，由于信号已经过放大，干扰对信号的影响相对 减小。为了减小外界干扰的影响，除了前置放大器要有良 好的屏蔽以及足够的放大倍数外，在传送弱信号时，所用 电缆也要有良好的屏蔽和噪声性能，必要时还需使用低噪 声双层屏蔽电缆或双芯电缆如图。后者要求主放大器为差 分输入。
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作拉氏反变换 Q v0 t u t C Cf A C 当A 1时， C f A Q v0 t u t Cf V0 mu t V0 m Q C f
另外，从放大器的输入端看：由于密勒 效应，电容相当于被放大了（1+A)倍 C if = Ci + (1+A)Cf 原电路可以等效成
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电荷灵敏前置放大器
•基本结构和工作原理
由高输入阻抗、高增益的倒 相放大器与一个反馈电容组 成的负反馈放大器。
列出电路方程 V0 s AVi s 解方程得 V0 s 其中 设iD t Q t I D S Q V0 S Q Cf C A 1 S C Ci C f 为冷电容 A I D S S C AC f Vi s Ci S Vi s V0 s C f S I D s 0
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积分型前置放大器
电压灵敏型前置放大器
•基本原理 V-V 电压放大器
探测器电流信号在放大之前已被自然 积分为电压信号。 •探测器电流 iD(t)
1 vi (t ) Ci )dt Q
(脉冲形状和输入端总电 阻无关) 其中 i Ri Ci ( RD // RA i )(C D C S C Ai ) vo (t ) Avi (t )
VOM 为输出信号幅度，它仅仅决定 于Cf 值和Q的大小，将不随Ci 或A 的不稳定而变化，只要Cf 值恒定， 输出信号幅度保持与电荷量正比关 系。
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• 应该注意以下几点：
（1）与反馈电容并联的电阻起到泄放上电荷的作用，一 般取值为108—109Ω，太小了会增加噪声，太大了起不 到泄放作用。另一个作用是产生直流负反馈以稳定放 大器直流工作点。 （2）探测器与放大器之间用电容起到隔直作用。一般取 值为几千pF量级。耐压为几千伏。
5
• 3.合理布局，便于调节和使用 • (前放为非调节式,主放放大调节倍数、 成形常数) • 4.实现阻抗转换和匹配
(前放设计为高输入阻抗,低输出阻抗)
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信号的预放大
探测器和前放的等效电路 从放大器输入端看的输入电容 Ci=CD+CS+Cai 放大器输入端电压（忽略RD) 1 t
CD为探测器输出电容 CS为分布电容 Cai为放大器输入电容
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电压灵敏前置放大器的特性
• 电路结构简单 • 前放输出电压的幅度为VOM = AQ/Ci 而Ci=CD+CS+CAi – CD 随外加偏压而变化； – CS 随引线长短、元件位置因素变化而变化， – Cai 与放大器工作状态有关。 这些因素将使 VOM 的值在不同条件下发生变化，输出电压的精度 不高，一般用在探测器输出信号幅度较大，精度要求不高系 统。如接在闪烁探测器后面。 • 如果在输入端并联大的电容？ 幅度，噪声