CR- 200高斯整形放大器
(第2版)
:
概述
在CR- 200是一种单信道整形放大器,旨在用于
读出的电荷灵敏前置放大器的信号(如Cremat
CR- 110或同等学历)。高斯整形放大器(也被称为
脉冲放大器,线性放大器,或光谱放大器)接受
阶梯状的输入脉冲,并产生形如一个输出脉冲
高斯函数。这样做的目的是滤除大部分噪声
从感兴趣的信号,并提供一种快速恢复基线到
让高计数率。在CR- 200可在4个不同的
整形次数: 100纳秒,为250 ns , 1秒和4秒。每个人都有一个固定增益
10.如果额外的增益是理想的,所以建议这样做
与另外的放大器的前置放大器之间的应用
和CR -200整形放大器。 Cremat提供一个评估板
(CR -160 ),其中包括适当的可变增益放大器
带宽,以及所有必要的连接器。
等效电路图
应用指南
图3示出的等效电路。对应的CR- 200针数
前置放大器被示出。输入部件和Cin的轮回形成微分电路。该
下面的电路由两个的Sallen和Key滤波器,提供4极的整合
与信号增益。众多的积分级产生一个输出脉冲即
接近高斯函数。
CIN
1
8
2
凛
3, 6, 7
网络连接gure 3 。
产品型号
CIN
470 pF的
1000 pF的
1000 pF的
3300 pF的
凛
220
240
1.0 k
1.2 k
成形时间
100纳秒
250纳秒
1.0 s
4.0 s
100毫伏
CR-200-100ns
CR-200-250ns
CR- 200-1 s
CR- 200-4 s
1.0 V
输入脉冲形状
输出脉冲形状
典型用途
图4示出了在CR- 200在典型的应用中,通过在CR- 110耦合到检测器
电荷灵敏前置放大器。根据应用程序的要求,一个AC-
耦合放大器可以在前置放大器和整形放大器之间被添加到进一步
增加信号的大小。
DET偏压
图1 。
示例输入和输出的脉冲形状的比较
在版本2的改进
新CR- 200 “修订2 '已经改进了显著
降低功耗,减小输出偏移,以及一个
产量提高热系数抵消。版本2引脚对引脚
与CR- 200的以前版本兼容,但它应该是
注意的是,标签已经被更改,以便销1出现在
在标签的左侧。
"Shaping Time"的定义
负责前置放大器
过滤偏见
整形放大器
CR-110
探测器
12345678
CR-200
12345678
宽带放大器
输入
产量
+ VPOWER
-Vpower
+ VPOWER
-Vpower
的成形时间被定义为时间 - 等效的"standard的
deviation"高斯输出脉冲。一个更简单的测量
使在实验室中是在半脉冲的整个宽度的这
最大值( FWHM) 。这个值大于成形时间
由2.35倍。例如,高斯整形放大器用
塑造了1.0秒的时间将有2.35秒的FWHM 。
极点/零点校正
输入脉冲的衰减时间会创建中的基线的偏移
输出脉冲,除非一个极点/零点校正是利用。这可以是
由管脚1 (输入)和引脚2( P / Z)之间连接一个电阻器进行。如果
在CR- 200是用于读出Cremat的CR- 110的前置放大器,然后
该电阻值应为300度( CR - 200-100ns ) , 130度( CR- 200-
为250ns和CR - 200-1 s)和43度( CR- 200-4 S) 。如果使用不同的
前置放大器的情况下,则电阻值应该被选择为使得它
等于前置脉冲的衰减常数(RC)除以
在CR- 200整形放大器的输入电容Cin的(见表) 。
包装规格
在CR- 200的电路是通过一个8引脚SIP连接联系( 0.100"
间距) 。插针1标有白点的识别。
P / Z
图4中。
假设温度= 20℃时, V
s
=
9V ,输出空载
CR-200
放大通道
收益
极性
工作温度范围
输入噪声电压
CR-200-100ns
CR-200-250ns
CR- 200-1 s
CR- 200-4 s
输出阻抗
输出失调
输出温度系数
电源电压(V
s
)
最大
最低
电源电流
最大输出电流
(带负载输出)
最大输出摆幅
单位
1
10
非反相
-40 ℃至85℃
90
90
45
30
<5
-20至+20
-60到+60
V
s
= 12
V
s
= 6
7
10
8.5
mV
V / C
0.88"
Cremat公司
CR-200
Rev.2
1 2 3 4 5 6 7 8
0.14"
V有效值
V有效值
V有效值
V有效值
0.85"
图2中。
输入
P / Z
GND
Vs
+ VS
GND
GND
产量
伏
伏
mA
mA
伏
CR- 200高斯整形放大器用户指南(续)
电子噪声(续)
下列等式可用于估计噪声电平中的检测系统
基于所述的CR- 110电荷灵敏放大器。估计已经进行了
因素(D )和(e )前面所提到的,假设短的走线对的FR- 4电路
板(如在Cremat的CR- 150 -AC -C评估板找到) 。这
方程可以以允许用户计算出最佳的成形时间是有用的(在
多个)最小化的电子噪声(ENC中电子的均方根),用于一个给定的检测器
电容(C
in
以pF )和检测器的漏电流(I
d
在PA)。
实现希望的增益
在CR- 200系列放大器都为10的固定收益预期
许多用户都希望获得一个比这个更大的为他们的应用程序。
这应该通过添加一个或多个放大级进行
前置放大器和整形放大器之间。的噪声电平
这个电压放大级应保持合理的低,以
取前的前置放大器的低噪声的充分利用
阶段。假设的CR- 110电荷灵敏放大器被用在
该应用程序, 10纳伏/ Hz的噪声电压是足够的。因为
有典型的DC在前置放大器输出的偏移量,该放大器
应该是交流耦合到前置放大器。这些带宽
放大器应涵盖的范围至少宽,在所示
为了下面的表格,使信号的最佳利用:
产品型号
CR-200-100ns
CR-200-250ns
CR- 200-1 s
CR- 200-4 s
F低
1千赫
1千赫
1千赫
1千赫
F高
15兆赫
6兆赫
1.5兆赫
400千赫
输出脉冲形状
使用四种不同的型号的下列范围的痕迹记录
CR- 200 。在每种情况下,输入脉冲是100毫伏步骤。
CR- 200-100ns :
CR- 200-250ns :
该Cremat CR- 160评估板接受CR- 200整形
放大器作为一个插件模块,并且还包含一个低噪声可变
增益放大器和所需要的用户的相应的连接器
轻松地评估CR- 200整形放大器。的示意图
在CR- 160板上的放大器被包括在内,这可以作为一
模板为用户设计并建立自己的功放为CR-
200在自己的应用程序。
选择最佳的成形时间为您的应用
有许多考虑因素,在最佳的选择
成形时间为您的应用。考虑:
1.
成形时间必须足够长,以收集来自所述电荷
探测器。这可能是在慢的检测器如气的一个限制因素
基于漂移室或收集由慢闪烁的灯光时,
材料。
2.
成形时间必须足够短,以实现高数量
率你所需要的。假设随机间隔的脉冲,长形
脉冲具有'堆放'比短脉冲的概率较高。
3.
选择整形时间过滤尽可能多的电子噪音的
可能。在前置放大器输出的电子噪声是由一个在
的检测系统的不同方面的数。其中的一些
“噪声分量'有不同的频率分布,让我们
使用整形放大器的滤波能力选择
成形时,对于特定的检测最小化的噪声
根据设计系统。电子噪声的主要来源
检测系统是
a)
在输入的JFET的热噪声
前置放大器(它正比于总的对地电容,在
输入节点) ,
b)
反馈电阻和任何的热噪声
'偏压'电阻连接到检测器,
c)
的的“散粒噪声”
检测器的漏电流,
d)
的电接触相关的1 / f噪声
该检测器和前置放大器输入的JFET ,并
e)
在“ f噪声”引起的
有耗介质材料的附近的前置放大器输入的接近
节点。
上述噪声分量,从因子的噪声(一)
更严格的滤波具有较长成形时间。更精确地说,
电子噪声是由于这个因素是成反比的
成形时间。电子噪声是由于因素( b)所示,在另一方面,
成正比的成形时间,为的是因子( c)所示。因素(四)及(五)
一般很难预测,这意味着它是很难预测
的检测系统的精确噪声性能。幸运的是,这两种
这些因素是独立的成形时间的,所以它们没有影响
在最佳整形时间的确定。最佳整形
时间可以通过仅考虑因素来预测(一),( b)和( c)所示。该
利用电荷灵敏的探测系统的噪声主题
前置放大器是针对在这些文章中更详细:
贝尔图乔G组; Pullia A; "A方法噪声的测定
半导体辐射Preamplifying系统参数
Detectors" ,牧师科学。仪器和设备。 , 64 ,第3294 , (1993)。
Radeka V ; "Low噪声技术在Detectors" ,安。牧师核酸研究。的一部分。
科学, 38页。 217 , (1988)。
古尔丁
FS ;
兰迪斯
DA ;
"Signal
处理
为
半导体Detectors" ,硕士论文。 NUC 。科学。 ,NS- 29 ,第1125 ,
(1982).
为200mV / DIV
为200ns / DIV
为200mV / DIV
为400ns / DIV
CR- 200-1 S:
CR- 200-4 S:
为200mV / DIV
2秒/格
为200mV / DIV
10秒/格
输出特性
在CR- 200整形放大器具有低输出阻抗( <5 ),并能
源出/吸入电流输出为10mA 。这可能不足以驱动终止
电缆在应用程序中,根据信号的大小。由于这个原因,最好
使用电缆驱动器电路的CR- 200输出,以便最大限度地利用CR-的
200的输出电压摆幅能力。空载输出电压摆幅来
在0.5伏的电源轨。
CR- 200高斯整形放大器
(第2版)
:
概述
在CR- 200是一种单信道整形放大器,旨在用于
读出的电荷灵敏前置放大器的信号(如Cremat
CR- 110或同等学历)。高斯整形放大器(也被称为
脉冲放大器,线性放大器,或光谱放大器)接受
阶梯状的输入脉冲,并产生形如一个输出脉冲
高斯函数。这样做的目的是滤除大部分噪声
从感兴趣的信号,并提供一种快速恢复基线到
让高计数率。在CR- 200可在4个不同的
整形次数: 100纳秒,为250 ns , 1秒和4秒。每个人都有一个固定增益
10.如果额外的增益是理想的,所以建议这样做
与另外的放大器的前置放大器之间的应用
和CR -200整形放大器。 Cremat提供一个评估板
(CR -160 ),其中包括适当的可变增益放大器
带宽,以及所有必要的连接器。
等效电路图
应用指南
图3示出的等效电路。对应的CR- 200针数
前置放大器被示出。输入部件和Cin的轮回形成微分电路。该
下面的电路由两个的Sallen和Key滤波器,提供4极的整合
与信号增益。众多的积分级产生一个输出脉冲即
接近高斯函数。
CIN
1
8
2
凛
3, 6, 7
网络连接gure 3 。
产品型号
CIN
470 pF的
1000 pF的
1000 pF的
3300 pF的
凛
220
240
1.0 k
1.2 k
成形时间
100纳秒
250纳秒
1.0 s
4.0 s
100毫伏
CR-200-100ns
CR-200-250ns
CR- 200-1 s
CR- 200-4 s
1.0 V
输入脉冲形状
输出脉冲形状
典型用途
图4示出了在CR- 200在典型的应用中,通过在CR- 110耦合到检测器
电荷灵敏前置放大器。根据应用程序的要求,一个AC-
耦合放大器可以在前置放大器和整形放大器之间被添加到进一步
增加信号的大小。
DET偏压
图1 。
示例输入和输出的脉冲形状的比较
在版本2的改进
新CR- 200 “修订2 '已经改进了显著
降低功耗,减小输出偏移,以及一个
产量提高热系数抵消。版本2引脚对引脚
与CR- 200的以前版本兼容,但它应该是
注意的是,标签已经被更改,以便销1出现在
在标签的左侧。
"Shaping Time"的定义
负责前置放大器
过滤偏见
整形放大器
CR-110
探测器
12345678
CR-200
12345678
宽带放大器
输入
产量
+ VPOWER
-Vpower
+ VPOWER
-Vpower
的成形时间被定义为时间 - 等效的"standard的
deviation"高斯输出脉冲。一个更简单的测量
使在实验室中是在半脉冲的整个宽度的这
最大值( FWHM) 。这个值大于成形时间
由2.35倍。例如,高斯整形放大器用
塑造了1.0秒的时间将有2.35秒的FWHM 。
极点/零点校正
输入脉冲的衰减时间会创建中的基线的偏移
输出脉冲,除非一个极点/零点校正是利用。这可以是
由管脚1 (输入)和引脚2( P / Z)之间连接一个电阻器进行。如果
在CR- 200是用于读出Cremat的CR- 110的前置放大器,然后
该电阻值应为300度( CR - 200-100ns ) , 130度( CR- 200-
为250ns和CR - 200-1 s)和43度( CR- 200-4 S) 。如果使用不同的
前置放大器的情况下,则电阻值应该被选择为使得它
等于前置脉冲的衰减常数(RC)除以
在CR- 200整形放大器的输入电容Cin的(见表) 。
包装规格
在CR- 200的电路是通过一个8引脚SIP连接联系( 0.100"
间距) 。插针1标有白点的识别。
P / Z
图4中。
假设温度= 20℃时, V
s
=
9V ,输出空载
CR-200
放大通道
收益
极性
工作温度范围
输入噪声电压
CR-200-100ns
CR-200-250ns
CR- 200-1 s
CR- 200-4 s
输出阻抗
输出失调
输出温度系数
电源电压(V
s
)
最大
最低
电源电流
最大输出电流
(带负载输出)
最大输出摆幅
单位
1
10
非反相
-40 ℃至85℃
90
90
45
30
<5
-20至+20
-60到+60
V
s
= 12
V
s
= 6
7
10
8.5
mV
V / C
0.88"
Cremat公司
CR-200
Rev.2
1 2 3 4 5 6 7 8
0.14"
V有效值
V有效值
V有效值
V有效值
0.85"
图2中。
输入
P / Z
GND
Vs
+ VS
GND
GND
产量
伏
伏
mA
mA
伏
CR- 200高斯整形放大器用户指南(续)
电子噪声(续)
下列等式可用于估计噪声电平中的检测系统
基于所述的CR- 110电荷灵敏放大器。估计已经进行了
因素(D )和(e )前面所提到的,假设短的走线对的FR- 4电路
板(如在Cremat的CR- 150 -AC -C评估板找到) 。这
方程可以以允许用户计算出最佳的成形时间是有用的(在
多个)最小化的电子噪声(ENC中电子的均方根),用于一个给定的检测器
电容(C
in
以pF )和检测器的漏电流(I
d
在PA)。
实现希望的增益
在CR- 200系列放大器都为10的固定收益预期
许多用户都希望获得一个比这个更大的为他们的应用程序。
这应该通过添加一个或多个放大级进行
前置放大器和整形放大器之间。的噪声电平
这个电压放大级应保持合理的低,以
取前的前置放大器的低噪声的充分利用
阶段。假设的CR- 110电荷灵敏放大器被用在
该应用程序, 10纳伏/ Hz的噪声电压是足够的。因为
有典型的DC在前置放大器输出的偏移量,该放大器
应该是交流耦合到前置放大器。这些带宽
放大器应涵盖的范围至少宽,在所示
为了下面的表格,使信号的最佳利用:
产品型号
CR-200-100ns
CR-200-250ns
CR- 200-1 s
CR- 200-4 s
F低
1千赫
1千赫
1千赫
1千赫
F高
15兆赫
6兆赫
1.5兆赫
400千赫
输出脉冲形状
使用四种不同的型号的下列范围的痕迹记录
CR- 200 。在每种情况下,输入脉冲是100毫伏步骤。
CR- 200-100ns :
CR- 200-250ns :
该Cremat CR- 160评估板接受CR- 200整形
放大器作为一个插件模块,并且还包含一个低噪声可变
增益放大器和所需要的用户的相应的连接器
轻松地评估CR- 200整形放大器。的示意图
在CR- 160板上的放大器被包括在内,这可以作为一
模板为用户设计并建立自己的功放为CR-
200在自己的应用程序。
选择最佳的成形时间为您的应用
有许多考虑因素,在最佳的选择
成形时间为您的应用。考虑:
1.
成形时间必须足够长,以收集来自所述电荷
探测器。这可能是在慢的检测器如气的一个限制因素
基于漂移室或收集由慢闪烁的灯光时,
材料。
2.
成形时间必须足够短,以实现高数量
率你所需要的。假设随机间隔的脉冲,长形
脉冲具有'堆放'比短脉冲的概率较高。
3.
选择整形时间过滤尽可能多的电子噪音的
可能。在前置放大器输出的电子噪声是由一个在
的检测系统的不同方面的数。其中的一些
“噪声分量'有不同的频率分布,让我们
使用整形放大器的滤波能力选择
成形时,对于特定的检测最小化的噪声
根据设计系统。电子噪声的主要来源
检测系统是
a)
在输入的JFET的热噪声
前置放大器(它正比于总的对地电容,在
输入节点) ,
b)
反馈电阻和任何的热噪声
'偏压'电阻连接到检测器,
c)
的的“散粒噪声”
检测器的漏电流,
d)
的电接触相关的1 / f噪声
该检测器和前置放大器输入的JFET ,并
e)
在“ f噪声”引起的
有耗介质材料的附近的前置放大器输入的接近
节点。
上述噪声分量,从因子的噪声(一)
更严格的滤波具有较长成形时间。更精确地说,
电子噪声是由于这个因素是成反比的
成形时间。电子噪声是由于因素( b)所示,在另一方面,
成正比的成形时间,为的是因子( c)所示。因素(四)及(五)
一般很难预测,这意味着它是很难预测
的检测系统的精确噪声性能。幸运的是,这两种
这些因素是独立的成形时间的,所以它们没有影响
在最佳整形时间的确定。最佳整形
时间可以通过仅考虑因素来预测(一),( b)和( c)所示。该
利用电荷灵敏的探测系统的噪声主题
前置放大器是针对在这些文章中更详细:
贝尔图乔G组; Pullia A; "A方法噪声的测定
半导体辐射Preamplifying系统参数
Detectors" ,牧师科学。仪器和设备。 , 64 ,第3294 , (1993)。
Radeka V ; "Low噪声技术在Detectors" ,安。牧师核酸研究。的一部分。
科学, 38页。 217 , (1988)。
古尔丁
FS ;
兰迪斯
DA ;
"Signal
处理
为
半导体Detectors" ,硕士论文。 NUC 。科学。 ,NS- 29 ,第1125 ,
(1982).
为200mV / DIV
为200ns / DIV
为200mV / DIV
为400ns / DIV
CR- 200-1 S:
CR- 200-4 S:
为200mV / DIV
2秒/格
为200mV / DIV
10秒/格
输出特性
在CR- 200整形放大器具有低输出阻抗( <5 ),并能
源出/吸入电流输出为10mA 。这可能不足以驱动终止
电缆在应用程序中,根据信号的大小。由于这个原因,最好
使用电缆驱动器电路的CR- 200输出,以便最大限度地利用CR-的
200的输出电压摆幅能力。空载输出电压摆幅来
在0.5伏的电源轨。