1、第三章 放大器 1. 概述 2. 谱仪放大器的放大节 3. 谱仪放大器中的滤波成形 4. 通用谱仪放大器 5. 高能量分辨高计数率谱仪放大器(反堆积放大器) 6. 快放大器 7. 弱电流放大器,1. 概述 一.放大器在测量系统中的作用 放大、成形(滤波成形、基线恢复、堆积拒绝技术) 图3.1.1 图3.1.2,二.谱仪放大器的框图介绍 图3.1.3 (滤波成形、基线恢复、堆积拒绝),三.基本参量及测量方法 1. 增益及其稳定性 A/A ( A/A/0.01、 ) 增益测量方法:图3.1.4,定义: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,在一定成形电路常数下,输出幅度/输入
2、幅度。,增益稳定性测量,2.线性 积分非线性 10-3、10-4 (其中:Vomax 指实际输出特征与理想特征最大偏差,Vomax指最大输出额定信号幅度),积分非线性直接影响到能量刻度误差及使峰位发生偏移,2.线性 微分非线性,实际测量到的放大器输出特性曲线上某处的斜率,即放大器的实际放大倍数。,3.噪声和信噪比 示波器观察 Vno=0.2Vnp/A 超高频毫伏计 Vno=1.13Vn/A 4.幅度过载特征:截止、饱和 过载恢复时间(抗过载性能):在给定过载程度的条件下,放大器输出波形回到基线并保持在基线附近最大额定输出电压1%的一个小带内。 测量装置:图3.1.8,5.计数率过载特性 信号堆
3、积造成谱线严重畸变:谱峰展宽,峰位移动,假峰。 测量装置:,6.上升时间 放大节上升时间成形滤波电路的上升时间 n节放大节的放大器 tr 7.输入阻抗和输出阻抗,四.其它类型放大器 1.偏置放大器(切割放大器):图3.1.10 2.快脉冲放大器: tr、 td小 (100ns101 ns) 3.弱电流放大器:电流小 10-12A,2.谱仪放大器的放大节 一. 放大节的结构 通常由高增益运算放大器 和反馈网络组成。图3.2.1 (a)电压并联反馈: A=-Rf/R Rif=R Rof=Ro/(1+AoF) (b)电压串联反馈: A=1+Rf/R Rif=Ri(1+AoF) Rof=Ro/(1+A
4、oF) 反馈深度的影响讨论:提高反馈深度(AoF),放大倍数的稳定性、非线性、频带、上升时间,1+ AoF,信号反相接法与同相接法的信噪比讨论(图3.2.2),(图3.2.3抑制共模干扰:利用双芯同轴电缆的放大节接法),增益调节的方案:图 3.2.4(a)、(b)、(c) 其它考虑:极性、阻抗、线形范围。,三. 集成运放构成的放大节电路,(1)上升速率: 输入端作用很大的阶跃信号,由于受内部限制而得到输出电压的变化速率,单位:电压/时间。,(2)相位补偿,在反馈网络低频时,具有180的固定相移;而到反馈网络的中频段和高频段时,随着频率的变化会产生一个附加的相移,当相移达到180,回路增益A1时产生自激振荡。为保证放大节电路稳定工作,加相位补偿电路。,