核电子学习题解答要点

QV?t??e∴OCf(2)

?tRfCf

RfCf=109×10-12=10-3(S)

2.4 一个低噪声场效应管放大器,输入等效电容Ci=10pF,输入电阻Ri=1MΩ,栅极电流IG=0.1μA,跨导gm=1mA/V,Cgs<

t -Q/Cf 10-3 ∞ V(t) 输入电阻热噪声:

diRi24kT?dfRi

2diIg?2eIgdfIg噪声:

28kTdVT?df沟道热噪声:

3gm222

22di?di?di??CdV?i?TRiIg∴ni

4kT82kT?df?2eIgdf???Ci?dfRi3gm

2.6 分析快电荷灵敏前置放大器, (1) 画出简化框图

(2) 分别计算电荷和能量变换增益;

(ω=3.6ev/电子空穴对,e=1.6×10-19库仑) (3) 估算电路的开环增益 (gm=5mA/V, A3=0.98) (4) 估算该前放的上升时间 (Ca=5pF, Ci=5pF)

(2)ACQ=1/Cf=1×1012 V/C ACE=e/(Cfω)=44.4 mv/Mev

(3)A0=gmR6/(1-A3)=3000(解决)

(4)tr0=2.2RaCa/(1+A0F0)=2.2Ca(Ci+Cf)/gmCf=13.2 ns

2.7 讨论电荷灵敏、电压灵敏、电流灵敏三种前置放大器的特性,各适于哪方面的应用,为什么?

电流灵敏前放输出快,对输出电流信号直接放大,常用作快放大器,但相对噪声较大,主要适用于时间测量系统。电荷灵敏前放和电压灵敏前放用于能谱测量系

统,电荷灵敏前放比电压灵敏前放输出电压稳定性高,可用在能量分辨率较高的系统。

第三章

3.1 试论述放大器在核物理实验中的作用,对各个性能指标应如何协调考虑?

放大器在核物理实验中主要有放大和成形作用。,且必须保持探测器输出的有用信息。 对各个性能指标应从能量测量和时间测量分别考虑。

3.2 谱仪放大器的幅度过载特性含义是什么?计数率过载含义是什么?二者引起的后果有何区别?

幅度过载:

信号超出线性范围很大时,放大器一段时间不能正常工作, 后果:不能工作的死时间存在

计数率:

放大器中由于计数率过高引起脉冲幅度分布畸变 后果:峰偏移和展宽

3.3 试说明能否通过反馈来减少干扰和噪声对放大器的影响?用什么方法可以减少干扰和噪声对放大器的影响?

不能。用同向接法。用双芯同轴电缆把信号送到差分放大器。

3.4 试分析和讨论下面两个谱仪放大节电路,指出在电路中采取了什么措施,目的是什么?

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