用于扫描隧道显微镜的低噪声前置电流放大器

前置电流放大器是扫描隧道显微镜的重要部件之一,其性能对于扫描隧道显微镜系统的基本操作及新功能开发至关重要.本文详细分析了影响前置电流放大器性能的因素,通过筛选噪声极低的运放芯片和电路结构优化,设计了一款针对扫描隧道显微镜系统的前置电流放大器.该放大器最灵敏档位(1 GΩ)的噪声低至4 fA/(Hz)1/2,带宽为2.3 kHz,具有10 MΩ,100 MΩ和1 GΩ三个测量量程并且可以通过控制信号实现自动切换,测量范围覆盖pA—μA量级的隧穿电流.利用该前置电流放大器展示了扫描隧道显微镜系统的主要功能,包括表面形貌表征、扫描隧道谱测量以及原子搬运,并探索了隧穿电流中散粒噪声的测量.通过散粒噪声随隧穿电流的变化关系,得到隧穿结中散粒噪声的法诺因子约等于1,验证了简单金属隧穿结中电子隧穿满足泊松过程,为表面电子关联体系的高精度表征提供了基础.

一种用于放大快速小信号的电流灵敏型前置放大器/甄别器的研制

介绍了一种用于放大甄别辐射探测中的一些快速小信号的电流灵敏型前置放大器的研制。该前放可以实现对幅度几十μA,脉宽10-40ns的电流信号的放大和前沿甄别。文中给出了该前放的具体电路原理图和主要性能参数的测试方法及结果。

一种用于次临界反应堆中子特性研究的电流灵敏前置放大器的研制

介绍针对用于次临界反应堆中子特性测量的小尺寸(如φ6mm×10mm)3He中子探测器设计的一种基于AD8004芯片的电流灵敏前置放大器的研制,该前放可由长达10m的同轴屏蔽电缆与探头连接,并且能够适应于高计数率情况下中子通量密度的测量,文中给出了具体电路原理图、性能指标参数以及对电路调试的有关问题的讨论。

微弱光电流信号放大器的设计

针对等离子体物理实验装置托卡马克(EAST)实验中微弱信号的探测需要,结合EAST的恶劣电磁环境以及光电检测电路的基本工作原理,设计了一种实用的光电弱信号电流放大器。电路由前置电流放大器、有源滤波放大电路构成,结合电磁兼容技术对信号进行接地和屏蔽,以及合理布线,旨在保证增益和带宽的同时降低噪声。实验表明,基于本设计的光电电流放大电路可有效测量微弱信号,在强电磁场高噪声源中仍然有较好的信噪比和良好的稳定性。

BGO闪烁体电流前置放大器设计

设计了一款BGO探测器电流型前置放大器.其选用互阻型低噪声运算放大器,具有高增益,高输入阻抗、低噪声、宽频带的特性,采用该电流前置放大器对BGO探测器进行了能量响应测试以及能谱分辨率测试,通过对比不加该电流前置放大器的测试结果,得到如下结果:电流型前置放大器输出信号上升时间约为208 ns,脉宽约为1.6μs;对^(137)Cs(@0.662 MeV)源测量的信噪比由5.8∶1提高到7.3∶1,能量分辨率由13.378%提高到12.368%;对于^(60)Co(@1.17 MeV,@1.33 MeV)的峰半高宽为266道和234道.

一种用于脉冲中子源测量系统的电流灵敏前置放大器的研制

简要介绍了一种与3He中子探测器相匹配用于脉冲中子源测量系统的电流灵敏前置放大器。该放大器能够适用于高计数率情况下中子通量密度的测量,具有输出信号上升时间快、噪声低、体积小、稳定性好和功耗低等特点。

一型电流型前置放大器的研制

文章完成了一型基于电流并联负反馈的前置放大器的研制,通过合理的电路设计与电路调试,该型电流型前置放大器输入NaI耦合CR160输出脉宽为570 ns,输出信号范围在50Ω的负载下可以达到5 V,可以用来对NaI等快速型闪烁体和光电倍增管的探测器输出信号进行放大,满足了后续电子学系统对于信号的要求。

一种用于核电站硼浓度测量远距离传输快响应前置放大器的研制

论文介绍了一种基于CPNB24涂硼计数管输出的小电流脉冲信号远距离传输快响应前置放大器的研制及性能测试结果。通过辐射探测器输出的小电流脉冲信号的远距离传输与放大,硼浓度得以快速准确地测量。为了后续计算堆芯硼浓度,该快速响应的前置放大器通过约100 m的低噪声同轴电缆与探测器连接。文中给出了该前放的基本原理图及测试方法及结果。

EAST中微弱信号处理电路系统的电磁防护

为了保证磁约束核聚变装置(EAST托卡马克)中软X射线和XUV等辐射诊断系统得到的物理信号具有满意的信噪比,必须对微弱信号处理电路(系统)采用合适的电磁防护措施。基于前期的经验和近期的实验测试结果,系统研究了信号获取过程,重点介绍了相关微弱信号处理电路系统的电磁防护措施。通过实验室测试得出了微弱信号处理电路最佳的电磁防护措施(屏蔽、接地、滤波),并应用于EAST装置软X射线诊断系统和XUV诊断系统中。结果表明,对信号处理电路及整系统采取合适的电磁防护措施后,电路增益提高到106,带宽提高到100 kHz,噪声降低到10 mV,表明设计的电路方案可行,采用的电磁防护措施效果明显。

10Gb/s GaAs PHEMT Current Mode Transimpedance Preamplifier for Optical Receiver

A single power supply common-gate （CG） current mode transimpedance preamplifier （TIA） is developed with a 0.5μm GaAs PHEMT process. The amplifier has a measured - 3dB bandwidth of 7. 5GHz and a transimpedance gain of 45dBΩ. Both the input and output voltage standing wave ratios （VSWR） are less than 2 within the bandwidth. The equivalent input noise current spectral density varies from 14.3 to 22pA/√Hz, with an average value of 17. 2pA/√Hz. Having a timing jitter of 14ps and eye amplitude of about 138mV,the measured output eye diagram for 10Gb/s NRZ pseudorandom binary sequence （PRBS） is clear and satisfactory.

^(60)Co工业DR无损检测系统

介绍了 6 0 Co工业 DR无损检测系统的构成与性能。该系统的扫描环节使用 6 0 Co工业探伤源、阵列电离室并采用电流积分型前置放大器阵列。该系统综合性能优良 ,运行与维护费用低 ,占地面积小 ,而且操作方便。

一种宽锁定范围的毫米波注入锁定分频器

基于GF 65nm CMOS工艺,实现了一种宽锁定范围的毫米波注入锁定(IL)分频器。采用电流复用前置放大器和双端混频,有效扩大了分频器的锁定范围,并且不产生额外的功耗。电路仿真结果表明,当调节电压在0~1.2V变化时,输入频率的锁定范围为81~110GHz。工作电压为0.8V时,电路的功耗为5.74mW。该分频器适用于75~110GHz的W-band系统。