|
| |
|
Главная Журналы вень собственных шумов данного электрометра равен 5-10-1 д и, по-видимому, может быть уменьшен путем применения входных транзисторов с охранными электродами.  Выход 150пФ Рис. 165. Схема электрометра с дифференциальным входным каскадом на МОП-ПТ 13.4. Зарядочувствительные усилители для полупроводниковых детекторов ядерных частиц * Структурная схема зарядочувствительного усилителя приведена на рис. 166. Основной его частью является усилитель напряжения с большим коэффициентом усиления (Л), между * Подробное изложение механизмов работы полупроводниковых детекторов и методов регистрации сигналов можно найти в книге Дж. Дирнли и Д. Нортропа [426], изданной на русском языке. (Прим. пер.) выходом и входом которого включен конденсатор обратной связи Ср. За счет эффекта Миллера эквивалентная входная емкость такого усилителя равна Cm+AvCp, где Cin - емкость входной цепи на «землю». Если AvCpdn, Св{Св - емкость детектора, представляющего собой р-i-п-диод, или диод Шоттки), то- ток, возникающий за счет разделения возбужденных ядерной частицей электронно-дырочных пар в области пространственного заряда детектора, целиком протекает через Ср, так что амплитуда Vo импульса на выходе усилителя, независимо от величин Av и Св, равна Vo=Q/Cp, где Q - полный заряд, созданный регистрируемой частицей. СмЕШ,ение\ ° > И *1 Детектор Ч ->>НЬ -о Выход Рис. 166. Структурная схема зарядочувствительного усилителя. Типичные величины элементов равны: i?o~10*4-10 Ом; Cd~5 пФ; Cf~\ пФ; 7<С»2 мкс; А«104 Чувствительность и, соответственно, разрешающая способность детектора определяются шумами регистрирующего устройства. Для уменьшения уровня шума усилителя необходимо, во-первых, применять малошумящие приборы во входном каскаде. Кремниевые и германиевые полевые транзисторы с управляющим р - п-переходом вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым к таким усилителям [403-409, 411, 414]; особенно хорошие результаты можно получить при охлаждении входного каскада [405, 410, 411, 414]. На рис. 167,6 в качестве примера, иллюстрирующего влияние охлаждения, показаны температурные зависимости эквивалентного шумового сопротивления нескольких кремниевых ПТУП *. Во-вторых, снижение шумов достигается сужением полосы пропускания канала регистрации [412]. Для этих целей обычно используют включенные друг за другом дифференцирующую и интегрирующую цепочки, имеющие одинаковые постоянные времени (см. рис. 166). Схема зарядочувствительного усилителя с п-канальным кремниевым ПТУП во входном каскаде приведена на рис. 168 [408]. Оба транзистора предусилителя вместе с кремниевым Интерпретация немонотонного хода зависимости Rn(T) дана в [415].  100 200 300 Рис. 167. Низкотемпературные характеристики ПТУП [407, 411]: а - температурная зависимость крутизны для Si (1) и Ge (2) приборов / - 2N3823, =6 В (левая ось ординат); г - TJXM12. Уд5=-3 В (правая ось ординат): б - зависимости эквивалентного шумового сопротивления нескольких кремниевых ПТУП с п-каналом от температуры (/=94 кГц; А/=10,6 кГц)  300 К 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 [ 90 ] 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |