第1章++核电子学系统中的信号与噪声.pptVIP

 第二章 前置放大器 内容提要§1. 概述  一.前置放大器的作用 二.前放的分类(按与配的探测器分类略)§2. 电荷灵敏前放 一.主要特征 二.电荷灵敏前放基本电路和实例分析 三.电荷灵敏前放噪声分析和抑制措施  四.电荷灵敏前放的改进（略） 五.电荷灵敏前放噪声的实验测量§3. 电压(灵敏)前置放大器§4. 电流（灵敏）前置放大器（快前置放大器） Q=Ne i(t)=Q(t)/△t RETURN P1-1-3 RETURN P1-1-4 i(t)=(Q/τ0)e-t/τ0 RETURN RETURN  RETURN P1-3-3 RETURN RETURN 表1.5 常用脉冲信号的傅氏变换和拉氏变换 信号名称 信号波形 傅氏变换F(jω) 拉氏变换F(S) 单位 阶跃脉冲 冲击脉冲 1 1 单位 矩形脉冲 单位指数 下降脉冲 单位指数 上升脉冲 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t 1 1(t) δ(t) f(t) 1 T ts 1 1 e-∞ 1 - e-∞ 附录一 常用拉普拉斯变换表 序号 f(t) (t≥0) F(s) 1 δ(t) 1 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 sinat 14 cosat 15 16 17 上述拉普拉斯变换由公式（2.2.1）和（2.2.2）确定，时间函数f(t)的定义域t≥0。信号分析中通常t0时f(t)≠0，表中的f(t)要乘以单位 阶跃函数u(t)。 表中仅列出基本的和本书用到的拉氏变换对。 表中a、b、c是常数，m为零或正整数。 P1.3.8 RETURN P1.3.12 RETURN * * 习题（P29）:1.6 1.7 1.8 * P29: 1.1 1.4 1.5   第一章 核电子学系统中的信号与噪声 §1.核辐射探测器及其输出信号 ! ! ! §2.核电子学中的噪声 §3 核电子学中的信号与噪声分析基础 ! ! ! §4 核电子学测量系统概述 基　本　内　容　 核辐射探测器输出信号特点， 核电子学中的信号噪声分析基础。 　目　的　与　要　求　 (1)掌握核辐射探测器输出信号的特点。 (2)熟练掌握核电子学系统中的信号和噪声分析基础。 (3)了解：核电子学测量系统的组成。 第一章 核电子学系统中的信号与噪声§1.核辐射探测器及其输出信号 一.核辐射探测器的要求和特点 探测器输出信号为随机脉冲（时间特性、幅度分布的非周期性或非等值性）。  由于信号统计性，要求核电子学用独特方法处理和研究。 脉冲参数：电荷量、出现时刻、单位时间脉冲数、脉冲形状（上升时间） 核信息：能量（能损），粒子入射时间、强度、粒子类型（ α.β.γ.n.p.d） 二．探测器类别和输出信号 1．气体探测器：电离室、正比计数器、G-M计数器图1.1.1 (a)工作原理. (b) 等效电路 (c)简化电路产生电子-离子对数： F--法诺因子 A--气体放大倍数 ω--平均电离能量（产生对电子、离子对所需平均能量20~40 ev)  Q=Ne e--1.6*10-19c 形成感应电流 i(t)=Q(t)/△t (与位置〈漂移速度有关 〉)通过电容器积分得电压  2.半导体探测器：HPGe、Si（Li）工作原理：固体电离室 ω(Ge)=2.96eV ω(Si)=3.61eV  图1.1.3 3.闪烁探测器 闪烁体分子或原子激发,退激发荧光，经光电信号增量成光电子并倍增。 输出电流 i(t)=(Q/τ0)e-t/τ0 Q--阳极收集总电荷 τ0-- 光脉冲衰减时间 图1.1.4三.性能（指标）探测效率、输出幅度、分辨率、线性响应、稳定性  表1.1 表1.2 表1.3 表1.4 四.输出电路（探测器本身输出部分和放大器输入部分） ! ! !1. 脉冲电离室 图1.1.6 (a)、(b)、 ( c)、( d)、(e) R=RL // Ri C= CO+ Cs + Ci RC T+ Vm=Ne/C