СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2014

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 84 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2014 в текстовый файл, дальнейшая обра- ботка которого производилась в сре- де MS EXCEL с помощью стандартных средств и специализированных про- грамм (макросов). В результате измерений установ- лено, что шумы электронного моду- ля с разными транзисторами опи- сываются следующими соотноше- ниями: ● для ПТП типа КП303 – 448 эл.+ + 29,5 эл./пФ при времени пика T P = 1,5 мкс; ● для ПТП типа IF140 – 421 эл.+ + 14,1 эл./пФ при T P = 1,5 мкс; ● для ПТП типа KS152 – 223 эл.+ + 5,0 эл./пФ при T P = 1,4 мкс; ● для ПТП типа KS152 – 226 эл.+ + 3,8 эл./пФ при T P = 2,1 мкс; ● для ПТП типа KS363V – 321 эл.+ + 2,3 эл./пФ при T P = 1,5 мкс; ● для ПТП типа KS363V – 292 эл.+ + 1,9 эл./пФ при T P = 2,2 мкс. Анализ результатов измерений пока- зал, чтонаименьший уровеньшумов для ЛФД с большой ёмкостью обеспечива- ет применение транзистора KS363Vпри T P = 2,2мкс, а для ЛФД с малой ёмкостью– транзистора KS152 при T P = 1,4 мкс. Результаты измерений характери- стик электронного модуля также иллю- стрируют рисунки 4–10, на которых приведены: ● формы выходных сигналов при использовании головных транзи- сторов КП303, IF140, KS152, конкрет- ной величине входного заряда (Q IN ) и разных C D ; ● зависимости ENC от внутренней ёмкости C D при различном времени пика выходного сигнала (T P ). Рисунки 4–10 можно скачать еди- ным архивом из интернет-приложения к статье на интернет-странице журна- ла (www.soel.ru ). З АКЛЮЧЕНИЕ Разработан электронный модуль обработки сигналов ЛФД, состоящий из зарядочувствительного усилите- ля и активного полосового фильтра со структурой CR-RC 4 . Модуль преоб- разует короткие токовые импульсы в выходное напряжение и характери- зуется малым уровнем собственных шумов, определяемым, в основном, внешним полевым транзистором. Для ЛФД с большой ёмкостью целесообраз- но применять ПТП типа KS363V, для которого уровень шумов описывается соотношением 292 эл.+1,9 эл./пФ при времени пика 2,2 мкс. Низкий уровень шумов модуля позво- ляет эффективно регистрировать токо- вые импульсы различных ЛФД, крем- ниевых и газовых детекторов частиц и ионизирующих излучений и других ёмкостных датчиков. Л ИТЕРАТУРА 1. Дворников О.В. Средства регистрации импульсного видимого излучения малой интенсивности. Часть 1: Особенности и возможности многоканальных фото- приёмников с внутренним усилением. Приборы и методы измерений. № 2 (5). 2012. С. 5–13. 2. Дворников О.В. Электронный модуль обработки сигналов лавинных фото- диодов. Инженерный вестник Дона. № 4 (часть 2). 2012. http://www.ivdon.ru/ magazine/archive/n4p2y2012/1338. 3. Дворников О.В. Малошумящий элект- ронный модуль обработки сигна- лов лавинных фотодиодов. Приборы и методы измерений. № 2 (7). 2012. С. 42–46. 4. Дворников О.В. Универсальная аналого- вая микросхема для датчиков космиче- ской аппаратуры. Современная электро- ника. №3. 2011. С. 56–65. 5. Charge Sensitive Preamplifier. A-250. A New State-of-the-Art. http://www. amptek.com . 6. A250 Application Notes. (AN250-2, Revision 3). http://www.amptek.com . 7. Pulse Amplifier A275. http://www.amptek. com. 8. Pulse Amplifier A275FC, A275FN. http:// www.amptek.com . Типовые параметры n-ПТП, использованных в электронном модуле Параметр Тип транзистора IF140A 2SK152 2SK363 HT009 Напряжение отсечки, В от –0,5 до –6,0 от –0,55 до –2,0 от –0,3 до –1,2 от –1,0 до –7,0 Максимальный ток стока, мА 5,0…15,0 9,5…42,0 5,0…30,0 до 20,0 Крутизна, мА/В >4,5 >21,0 >25,0 10,0…30,0 Входная ёмкость, пФ <3,0 <9,0 75,0 нет данных Рис. 3. Упрощённая электрическая схема электронного модуля обработки сигналов ЛФД © СТА-ПРЕСС