基于阻容低通反馈的电荷灵敏前置放大器的设计

作     者：容易 曾国强 葛良全 胡传皓 何黎 侯杨 李欣池 RONG Yi;ZENG Guoqiang;GE Liangquan;HU Chuanhao;HE Li;HOU Yang;LI Xinchi

作者机构：成都理工大学地学核技术四川省重点实验室 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2019年第42卷第9期

页      面：37-41页

核心收录：

学科分类：082704[工学-辐射防护及环境保护] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2017YFC0602100) 国家自然科学基金(No.41474159)资助~~ 

主　　题：电荷灵敏前置放大器 半导体探测器 结型场效应管 正向偏置 RC低通网络 

摘      要：传统电荷灵敏前置放大器以高阻值电阻作为低频反馈端,高阻值电阻所引入的热噪声为前置放大器噪声的主要来源。本文以N沟道结型场效应晶体管和阻容(Resistor-Capacitance,RC)电路构成低通网络代替传统高阻值反馈电阻完成了新型电荷灵敏前置放大器的研制。该电路以结型场效应晶体管和集成运算放大器构成放大电路,具有高输入阻抗及大开环增益的优点;以小容值电容构成高通回路,为电路提供高频反馈回路,同时实现核脉冲电流的积分;以RC低通网络构成直流反馈回路,为电路提供一个稳定的直流工作点,同时构成电压分压器使N沟道结型场效应管工作在正向偏置状态,实现对反馈电容中的电荷进行连续放电。相比于传统阻容反馈式电荷灵敏放大器,该电路能够有效克服大阻值反馈电阻引入的噪声,尤其适用于Si-PIN等半导体探测器。将该电荷灵敏前置放大器与BPX66型Si-PIN探测器连接,在室温下对241Am源进行测量,其能量分辨率可达到3.03%@59.5 keV。