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Cargo preamplifier

Título: Cargo preamplifier

Inventor/es: Libs; Gerard

Fecha de solicitud: 27 de Julio de 1976

Resumen:
El cargo preamplifier comprende una etapa de entrada conducida por la señal para ser amplificada, la etapa de entrada que es conectado a una etapa de amplificación asociada con una etapa de producción, y un circuito para aplicar optoelectronic retroalimentación de la producción a la entrada del preamplifier. La etapa de entrada comprende un campo enfriado-transistor de efecto, la señal para ser el ser amplificado aplicó a la puerta de entrada del transistor. La resistencia de carga del transistor está proporcionada por un segundo campo-transistor de efecto montó en serie con una bobina de inductancia.

Breve sumario:
Esta invención relaciona a un cargo preamplifier.

Es sabido que detectores de semiconductor del litio-tipo de silicio compensado es advantageously empleado en el análisis de fluorescencia de elementos ligeros y por tanto en la detección de radiografías de energía baja. El detector está asociado con un sistema de medir qué está pretendido para medir el número de cuenta como función de energía, tht es para decir el número de pulsos entregó por detector dicho, cada pulso que es pretendido para corresponder a la llegada de una partícula. El sistema de medir claramente tiene que tener un muy alto resolviendo poder qué de hecho depende en la calidad y dimensiones del detector así como el circuito electrónico asociado y en particular en el cargo preamplifier cuál está colocado en la cabeza de este circuito electrónico. En general, los esfuerzos consiguientemente han sido dirigidos a la reducción de ruido de los componentes qué constituir la etapa de entrada del preamplifier. Para reducir este ruido, un número seguro de los dispositivos ya han sido construidos.

El arte previo puede ser ilustrado por el preamplification el dispositivo descrito en la revisión tituló "Métodos e Instrumento Nuclear," 71, 1969, páginas 273 a 279. En este dispositivo, la entrada del preamplifier está constituido por un campo-transistor de efecto que será designado de ahora en adelante como FET, el transistor dicho que es colocado dentro de un cryostat en la proximidad del detector, por ello reduciendo su ruido así como perdido capacitances. Además, una técnica de retroalimentación nueva en el tan-llamado optoelectronic el campo ha sido adoptado para el preamplifier y permite una mejora muy apreciable en el poder de resolver irrespective del contar índice. El resistor de retroalimentación está reemplazado por un electroluminescent diodo qué está pretendido para brillar en la entrada FET. La contribución de ruido del elemento de retroalimentación es mucho bajar en este caso. Aun así, más allá fuentes de ruido alto también existen y es principalmente debido a la naturaleza de la resistencia de la carga en la entrada FET.

Una comprensión más clara de este problema será obtenida por referir al HIGO acompañante. 1 en qué la etapa de entrada de un preamplifier de acuerdo con el arte previo está mostrado diagrammatically.

En esta figura, la señal entregada por el detector está aplicado al G de puerta de la entrada del campo-transistor de efecto T' qué está enfriado. La entrada de fuente del transistor está conectada a tierra whilst su entrada de desagüe está conectada al emitter del transistor bipolar T. El punto común de los dos transistores está conectado a la línea de suministro 2 a través del emitter resistor R.sub.1. El coleccionista del transistor T está conectado a la segunda línea de suministro a través del resistor de coleccionista R.sub.2. La producción de la etapa de entrada del preamplifier está localizado en señalar Un.

Las fuentes de ruido qué perturbar las medidas tienen orígenes diferentes. Estos ruidos están dados por el siguientes formulae:

i.sub.0.sup.2 representa la intensidad del ruido producido por la corriente de canal del transistor T',

i.sub.b.sup.2 = 2qI.sub.b Representa el ruido de partición producido dentro del transistor T.

Los resistors R.sub.1 y R.sub.2 produce niveles no insignificantes de ruido,

i.sub.1.sup.2 = (4KT/R.sub.1) representa la intensidad del ruido producido por el resistor R.sub.1.

i.sub.2.sup.2 = (4KT/R.sub.2) representa la intensidad del ruido producido por el resistor R.sub.2.

En estos formulae, q es el cargo elemental, K es el Boltzman constante y T es la temperatura ambiental absoluta.

Está anotado por un lado que los valores de los resistors R.sub.1 y R.sub.2 tiene que ser alto para reducir los niveles de ruido i.sub.1.sup.2 e i.sub.2.sup.2 y por otro lado que el transistor T tiene que ser seleccionado de aquellos cuáles tienen un muy alto beneficio actual para reducir el ruido i.sub.b.sup.2. El primer de estas observaciones presupone un valor alto del voltaje de entrada qué no es siempre posible dentro práctica. Además, es práctica recomendable para emplear un FET en vez del transistor bipolar T cuándo el paseo está aplicado a través de una resistencia alta cuando en este caso. El n-transistor de tipo podría ser reemplazado sólo por un p-tipo FET. Desafortunadamente, el nivel de ruido de este último es mucho demasiado alto comparado con un n-transistor de tipo e incluso con un transistor bipolar.

Esta invención es precisamente dirigido a un cargo preamplifier cuál vence th las desventajas mencionaron en el foregoing por suprimir o al menos considerablemente reduciendo el ruido producido por la etapa de entrada del preamplifier.

El cargo preamplifier esencialmente comprende una etapa de entrada conducida por la señal para ser etapa amplificada, dicha que es conectado a una amplificación escenifica cuál es dentro girar asociado con una etapa de producción, y un circuito para aplicar retroalimentación de la producción a la entrada de dicho preamplifier, ser de retroalimentación dicha del optoelectronic tipo, ser de etapa de entrada dicho como para comprender un campo enfriado-transistor de efecto, la señal para ser el ser amplificado aplicó a la puerta de entrada de transistor dicho, la resistencia de carga del transistor dicho que es proporcionado por un segundo campo-transistor de efecto montó en serie con una bobina de inductancia.

De acuerdo con una primera característica característica de la invención, la impedancia de bobina de inductancia dicha dentro de la gama de frecuencia del preamplifier es considerablemente más alto que el recíproco de la pendiente del campo-transistor de carga del efecto.

De acuerdo con una segunda característica característica, la producción de desagüe del transistor de entrada está conectada por un lado a la entrada de fuente del transistor de carga a través de bobina de inductancia dicha qué está montado en serie con un resistor y por otro lado a la puerta de entrada de transistor de carga dicha.

De acuerdo con una tercera característica característica, la etapa de entrada está seguida por una etapa diferencial que comprende un campo-transistor de efecto y un transistor bipolar.

De acuerdo con una característica característica más lejana, el circuito de retroalimentación comprende un hysteresis comparador habiendo una entrada conectó a la producción del preamplifier etapa de producción y la otra producción conectaron a una fuente de voltaje de la referencia, la producción del comparador dicho que es conectado a un dispositivo para iniciar el suministro de un electroluminescent el diodo colocado opuesto al transistor de entrada a través de un capacitor dentro cuál el plato está conectado a la producción del preamplifier etapa de producción y el otro plato está conectado a la puerta de entrada del campo de entrada-transistor de efecto.

Nota: Traducción automatizada de una patente publicada en la oficina de patentes de EEUU. Ver texto original

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