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A203 电荷灵敏前置放大器和整形放大器

A203 型是一款电荷灵敏前置放大器/整形放大器,专为在脉冲高度分析或脉冲计数操作模式下使用固态探测器、比例计数器、光电倍增器或任何电荷生成探测器的系统而开发。

特点

  • 小尺寸(16 引脚双列直插式封装)可安装在探测器附近。
  • 所需功率通常为 18 mW。
  • 单电源电压。
  • 低噪声。
  • 极零相消(外部)。
  • 单极和双极性输出。
  • 高可靠性。
  • 一年质保。

典型应用
  • 规格参数 +


    输入特性

    灵敏度

    用于正单极性输出(引脚 8) 210 mV/MeV (Si);
    262 mV/MeV (Ge);
    4.8 x 1012 V/库仑;
    0.76 µV/电子
    用于双极性输出(引脚 9) 115 mV/MeV (Si);
    144 mV/MeV (Ge);
    2.6 x 1012 V/库仑;
    0.42 µV/电子。

    噪声(标称)

    单极性 8 KeV FWHM (Si);
    6.4 KeV FWHM(Ge);
    1.4 x 10-16 库仑有效值;
    875 个电子有效值
    双极 12 KeV FWHM (Si);
    10 KeV FWHM (Ge);
    2.2 x 10-16 库仑有效值
    噪声斜率(典型值) 100 eV/pF (Si);
    80 eV/pF (Ge);
    1.81 x 10-18 库仑/pF
    动态输入电容 3,500 pF
    极性 负极
    保护 背对背二极管接地

    输出特性

    电荷灵敏前置放大器输出 ‐ 引脚 13:

    上升时间 50 ns
    下降时间 30 µs
    交流输出阻抗 50 欧姆

    整形放大器

    时间常数 250 ns
    正单极,引脚 8 交流输出阻抗:85 欧姆
    动态范围:Vs 的 75%
    极零相消:引脚 12 和 13 之间的外部 1 兆欧
    双极,引脚 9 交流输出阻抗:2 千欧
    动态范围:Vs 的 35%

    通用

    工作电压 +10至+18 VDC
    工作电流 1.4 mA 静态 @ 15 V
    温度 -55 ºC 至 +70 ºC 工作温度
    封装 16 引脚双列直插式(金属)
    筛选 Amptek 高可靠性
    平均故障间隔时间(MTBF) 1.6/106  小时 @ +60 °C
    保修 一年

    引脚配置

    引脚 1 电荷灵敏前置放大器输入
    引脚 2 无连接
    引脚 3 无连接
    引脚 4 接地和外壳
    引脚 5 接地和外壳
    引脚 6 无连接
    引脚 7 无连接
    引脚 8 单极整形放大器输出
    引脚 9 双极整形放大器输出
    引脚 10 无连接
    引脚 11 Vs 整形放大器(+10 V 至 +18 V)
    引脚 12 整形放大器输入
    引脚 13 电荷灵敏前置放大器输出
    引脚 14 Vs 电荷灵敏前置放大器(+10 V 至 +18 V)
    引脚 15 无连接
    引脚 16 无连接
  • 操作说明 +


    操作说明

    A203 由两部分组成:
    1)电荷灵敏前置放大器(CSP)
    2)整形放大器(SA)。

    CSP 的输出在内部连接到 SA 的输入。

    CSP 和 SA 分开供电,为独立运行提供了最大的灵活性。但是,对于常规操作,引脚 11 和引脚 14 应连接至 Vs。电源内设旁路。注意电路布线设计,在某些应用中,电源去耦可能会很有用。如果 A203 的引线够长或装置已插好,则未连接的引脚 2、3、6、7、10、15 和 16 应接地,以尽量减少噪声。

    CSP 的灵敏度可通过下式计算:G = 44/C,单位为 mV/MeV(Si),其中 C 是反馈电容(单位为 pF)。A203 中的反馈电容为 2 pF。如果需要更低的灵敏度,可以在引脚 1 和 13 之间添加一个外部电容。应使用具有良好温度稳定性的电容,并且引线应尽可能地短。

    探测器必须通过具有适当额定电压的电容与引脚 1 进行电容耦合。

    如果要将 CSP(引脚 13)的输出连接到外部电路,则必须用外部电容进行耦合。此输出可驱动数英尺未端接的同轴电缆。

    SA 有两个输出:1)单极(引脚 8),为单积分 ‐ 单微分。2)双极(引脚 9),为单积分 ‐ 双微分。任何一个输出都可以驱动具有输入耦合电容的 A206。如果单极性输出(引脚 8)要连接到其他外部电路,则必须对它进行电容耦合。

    如果单极性输出需要零极点对消以最小化基线偏移,则必须在引脚 12 和 13 之间添加一个外部 1 兆欧电阻。

    通过使用小电容将负测试电荷注入输入,使用脉冲发生器对 A203 进行测试。该装置将对方波或下降时间较长(> 10 µs)的拖尾脉冲的下降沿作出响应。无论哪种情况,负向过渡都应小于 20 ns。电路中的电荷转移根据 Q = C·V 进行,其中 Q = 传递到输入的总电荷,C = 测试电容器的值,V = 脉冲幅度。在此电路中只能使用小电容(1 至 10 pF)。测试时,请勿经由大电容连接低阻抗脉冲发生器,因为这会使输入过载,并可能损坏设备。例如:2 pF 测试电容器上的 22 mV 拖尾脉冲相当于硅中的 1 MeV 能量损失(3.5 eV/对),并将在引脚 8 处产生 210 mV 单极性脉冲。

    测试电路

    负向脉冲
    上升时间 < 20 ns,下降时间 > 10 µs 或方波
    振幅: 22 mV = 1 MeV (Si)

    例如:模拟硅探测器中的 1 MeV:

    1 MeV (Si) = 0.044 pC
    Ct = 2 pF
    V = Q / Ct = 0.044 pC / 2 pF = 22 mV
    即进入 2 pF 测试电容的 22 mV 阶跃可模拟硅中的 1 MeV。

  • PC236 测试板 +


    用于带 A206 的 A203 的 PC236 测试板

    PC236 是一种印刷电路板,旨在方便测试 A203/A206 系统。它为电荷灵敏前置放大器提供了测试电路,并为鉴别器提供了参考电压。所有部件均布置在接地层上,以尽量减少噪声和外部噪声干扰。

    PC236 测试板布局设计
    PC236 测试板电路图
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  • 典型波形 +


    A203/A206 成套系统和典型波形

    A203/A206 成套系统

    水平刻度:10 µs/格
    垂直刻度:10 mV/格
    顶部波形:测试电容的输入 -22mV = 1 MeV(Si)
    底部波形:CSP 输出(A203,引脚 13)

    水平刻度:500 ns/格
    顶部波形:SA 的单极性输出(A203,引脚 8)
    垂直刻度:50 mV/格
    底部波形:SA 的双极性输出(A203,引脚 9)
    垂直刻度:100 mV

    水平刻度:5 V
    垂直刻度:2 µs
    LLD 输出正极(A206,引脚 9)

  • 应用 +


    固态探测器与 A203 的典型连接

    光电倍增管与 A203 的典型连接

    A203/A206 成套系统

  • 机械 +


     A203 机械尺寸

  • 文档 +