如何實(shí)現(xiàn)伽馬光子輻射檢測(cè)器的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-12 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】這篇文章主要討論了實(shí)現(xiàn)伽馬光子輻射檢測(cè)器的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),原理圖和組件選擇。該設(shè)計(jì)由一個(gè)PIN光電二極管,四個(gè)低噪聲運(yùn)算放大器和一個(gè)比較器組成,該比較器能夠檢測(cè)伽馬輻射的各個(gè)光子。
這篇文章主要討論了實(shí)現(xiàn)伽馬光子輻射檢測(cè)器的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),原理圖和組件選擇。該設(shè)計(jì)由一個(gè)PIN光電二極管,四個(gè)低噪聲運(yùn)算放大器和一個(gè)比較器組成,該比較器能夠檢測(cè)伽馬輻射的各個(gè)光子。
圖1的電路包括一個(gè)PIN光電二極管,它可以檢測(cè)伽瑪射線的各個(gè)光子。當(dāng)光子撞擊由光電二極管上的反向偏壓產(chǎn)生的耗盡區(qū)時(shí),它將產(chǎn)生與光子能量成比例的少量電荷。然后,將得到的信號(hào)通過(guò)四個(gè)放大器進(jìn)行放大和濾波,最后一個(gè)比較器將信號(hào)和噪聲區(qū)分開(kāi)。每當(dāng)具有足夠能量的伽馬光子撞擊光電二極管時(shí),比較器輸出高脈沖。
組件注意事項(xiàng)
最關(guān)鍵的組件是PIN光電二極管,其選擇通常涉及相互矛盾的考慮因素。例如,檢測(cè)器的靈敏度(對(duì)于給定的輻射場(chǎng)檢測(cè)到的光子數(shù))取決于耗盡區(qū)的大小,而耗盡區(qū)的大小又取決于二極管的面積和施加在二極管上的反向偏置量。因此,為了最大程度地提高靈敏度,您應(yīng)該選擇具有高反向偏置的大面積檢測(cè)器。但是,這兩種情況都會(huì)增加噪音。
大面積檢測(cè)器往往具有較高的電容,這會(huì)增加電路的噪聲增益。同樣,較高的偏置電壓意味著較高的泄漏電流。漏電流也會(huì)產(chǎn)生噪聲。圖1電路包括Fairchild的PIN光電二極管(QSE773)。盡管可用且便宜,但它可能不是最佳選擇。但是,Hamamatsu的某些PIN光電二極管可以在此應(yīng)用程序中很好地工作。在反向偏置下選擇具有25 pF至50 pF電容的檢測(cè)器可以在靈敏度和噪聲之間取得合理的折衷。
第一步運(yùn)算放大器的重要考慮因素包括輸入電壓噪聲,輸入電流噪聲和輸入電容。輸入電流噪聲直接在信號(hào)路徑中,因此運(yùn)算放大器應(yīng)最小化該參數(shù)。必須使用JFET或CMOS輸入運(yùn)算放大器。同樣(如果可能),運(yùn)算放大器的輸入電容應(yīng)比PIN光電二極管的電容小。
如果您使用高質(zhì)量PIN光電二極管和低電流噪聲的運(yùn)算放大器,并且要特別注意設(shè)計(jì),則噪聲的限制因素應(yīng)該是第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸入電壓噪聲乘以運(yùn)算放大器上的總電容。放大器的反相節(jié)點(diǎn)。該電容包括PIN光電二極管電容,運(yùn)算放大器輸入電容和反饋電容C1。因此,為了最大程度地減小電路噪聲,請(qǐng)最小化運(yùn)算放大器的輸入電壓噪聲。
該電路中所示的運(yùn)算放大器(MAX4477)支持該設(shè)計(jì)。它具有可忽略的輸入電流噪聲和極低的輸入電壓噪聲:在10 kHz至200 kHz的臨界頻率下為3.5至4.5 nV / RtHz。它的輸入電容相當(dāng)?shù)?,僅為10 pF。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺(tái)
- 中微公司成功從美國(guó)國(guó)防部中國(guó)軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書(shū):滿足歐盟無(wú)線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開(kāi)發(fā)工具
開(kāi)關(guān)
開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源電路
開(kāi)關(guān)二極管
開(kāi)關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位