- Лекция №3Зарядочувствительный предварительный усилитель

Презентация "Лекция №3Зарядочувствительный предварительный усилитель" – проект, доклад

Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20

Презентацию на тему "Лекция №3Зарядочувствительный предварительный усилитель" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Разные. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 20 слайд(ов).

Слайды презентации

Лекция №3 Зарядочувствительный предварительный усилитель. НИЯУ МИФИ. Специальность:140302 – физика атомного ядра и частиц Специализация: микро- и космофизика Дисциплина: Ядерная электроника Группа T07-07. 2012/2013. Кафедра №7 «Экспериментальной ядерной физики и космофизики»
Слайд 1

Лекция №3 Зарядочувствительный предварительный усилитель

НИЯУ МИФИ

Специальность:140302 – физика атомного ядра и частиц Специализация: микро- и космофизика Дисциплина: Ядерная электроника Группа T07-07

2012/2013

Кафедра №7 «Экспериментальной ядерной физики и космофизики»

Ядерная электроника. Лекция№3 2/20. План лекции. - Зарядочувствительный усилитель - Шумы и фильтрация сигналов - Эквивалентный шумовой заряд
Слайд 2

Ядерная электроника. Лекция№3 2/20

План лекции

- Зарядочувствительный усилитель - Шумы и фильтрация сигналов - Эквивалентный шумовой заряд

Ядерная электроника. Лекция№3 3/20. Зарядочувствительный усилитель. Для большинства ППД емкость детектор зависит от Uсм На выходе интегрирующей цепи обычного усилителя Нестабильность ёмкости детектора сильно влияет на сигнал и требует использовать предварительный усилитель с малыми шумами, с примене
Слайд 3

Ядерная электроника. Лекция№3 3/20

Зарядочувствительный усилитель

Для большинства ППД емкость детектор зависит от Uсм На выходе интегрирующей цепи обычного усилителя Нестабильность ёмкости детектора сильно влияет на сигнал и требует использовать предварительный усилитель с малыми шумами, с применением отрицательной обратной связи.

Ядерная электроника. Лекция№3 4/20. Предусилитель с ООС для детекторов с малой ёмкостью. Обратная связь реализована через ёмкость Сос и позволяет устранить зависимость от Uсм. Q = Qвх + Qос	Qвх = СвхUвх Qос = Сос(Uвх – Uвых) Uвых = -KUвх. Т.к. Свх и Сос одного порядка и усиление велико, то Введение
Слайд 4

Ядерная электроника. Лекция№3 4/20

Предусилитель с ООС для детекторов с малой ёмкостью

Обратная связь реализована через ёмкость Сос и позволяет устранить зависимость от Uсм.

Q = Qвх + Qос Qвх = СвхUвх Qос = Сос(Uвх – Uвых) Uвых = -KUвх

Т.к. Свх и Сос одного порядка и усиление велико, то Введение отрицательной обратной связи стабилизирует не только усилительно, но источник сигнала - детектор

Ядерная электроника. Лекция№3 5/20. Ёмкость Сос должна иметь высокую стабильность и малую зависимость от температуры. Часто параллельно Сос подключают Rос, которое обеспечивает обратную связь по постоянному току и фактически определяет сопротивление детектора Rд, поэтому τвх=RосCос.
Слайд 5

Ядерная электроника. Лекция№3 5/20

Ёмкость Сос должна иметь высокую стабильность и малую зависимость от температуры. Часто параллельно Сос подключают Rос, которое обеспечивает обратную связь по постоянному току и фактически определяет сопротивление детектора Rд, поэтому τвх=RосCос.

Ядерная электроника. Лекция№3 6/20. Предусилитель с зарядовой обратной связью. Принципиальная схема построенная на базе каскада полевого и нескольких биполярных транзисторов.
Слайд 6

Ядерная электроника. Лекция№3 6/20

Предусилитель с зарядовой обратной связью.

Принципиальная схема построенная на базе каскада полевого и нескольких биполярных транзисторов.

Ядерная электроника. Лекция№3 7/20. ЗЧУ для детекторов большой ёмкости. С детекторами относительно большой ёмкости (100 – 1000 пФ) для обеспечения должного быстродействия применяют небольшое сопротивление нагрузки, которое является источником тепловых шумов. В таких случаях используют ЗЧУ, у которог
Слайд 7

Ядерная электроника. Лекция№3 7/20

ЗЧУ для детекторов большой ёмкости.

С детекторами относительно большой ёмкости (100 – 1000 пФ) для обеспечения должного быстродействия применяют небольшое сопротивление нагрузки, которое является источником тепловых шумов. В таких случаях используют ЗЧУ, у которого входное сопротивление стабилизируется с помощью последовательной отрицательной обратной связи.

Ядерная электроника. Лекция№3 8/20. ЗЧУ с последовательной ООС. Свх = Сд + С`вх , Cос
Слайд 8

Ядерная электроника. Лекция№3 8/20

ЗЧУ с последовательной ООС

Свх = Сд + С`вх , Cос << C , С – паразитная ёмкость Входная проводимость: где первое слагаемое – это холодное сопротивление: Rc – сопротивление резистора при комнатной температуре.

Стабильность Rc определяется крутизной S входного транзистора. Регулирование можно производить с помощью Сос.

Упрощенная схема ЗЧУ

Ядерная электроника. Лекция№3 9/20. В данной схеме применяется две цепи ОС: параллельная Сос и последовательная R1,R2. Холодное сопротивление: На низких частотах фактически является входным сопротивление детектора, имеет хорошую стабильность и регулируется с помощью Сос и С.
Слайд 9

Ядерная электроника. Лекция№3 9/20

В данной схеме применяется две цепи ОС: параллельная Сос и последовательная R1,R2.

Холодное сопротивление: На низких частотах фактически является входным сопротивление детектора, имеет хорошую стабильность и регулируется с помощью Сос и С.

Ядерная электроника. Лекция№3 10/20. Шумы и фильтрация сигналов. При усилении слабых сигналов детекторов трудности вызывают шумы – случайные флуктуации напряжения, возникающие одновременно с исследуемым сигналом. По происхождению шумы делятся: - помехи (наводки) флуктуации эл. Заряда в транзисторах
Слайд 10

Ядерная электроника. Лекция№3 10/20

Шумы и фильтрация сигналов

При усилении слабых сигналов детекторов трудности вызывают шумы – случайные флуктуации напряжения, возникающие одновременно с исследуемым сигналом. По происхождению шумы делятся: - помехи (наводки) флуктуации эл. Заряда в транзисторах и деталях. Для удобства шумы оценивают относительно входа усилителя:

Ядерная электроника. Лекция№3 11/20. Контурные (тепловые) шумы. Флуктуации напряжения на зажимах резистора, вызванные тепловыми движениями свободных электронов. Тепловые шумы содержат весь спектр от 0 до ∞. Среднеквадратичное значение шумов: Формула Найквиста. Спектральная плотность – распределение
Слайд 11

Ядерная электроника. Лекция№3 11/20

Контурные (тепловые) шумы.

Флуктуации напряжения на зажимах резистора, вызванные тепловыми движениями свободных электронов. Тепловые шумы содержат весь спектр от 0 до ∞. Среднеквадратичное значение шумов:

Формула Найквиста

Спектральная плотность – распределение энергии по частотному спектру:

Ядерная электроника. Лекция№3 12/20. Контурные шумы. В реальной схеме кроме сопротивления нагрузки Rн имеется ёмкость Свх, активная составляющая входной цепи: С увеличением сопротивления нагрузки шумы растут и достигают максимума при: В случаях, когда входное сопротивление должно быть большим, его с
Слайд 12

Ядерная электроника. Лекция№3 12/20

Контурные шумы

В реальной схеме кроме сопротивления нагрузки Rн имеется ёмкость Свх, активная составляющая входной цепи:

С увеличением сопротивления нагрузки шумы растут и достигают максимума при:

В случаях, когда входное сопротивление должно быть большим, его следует брать 107-108 Ом во избежание повышения шумов

Ядерная электроника. Лекция№3 13/20. Шумы входного тока активного элемента. Цепь управляющего электрода активного элемента (транзистора или лампы) является источником шумов, вызванных флуктуациями входного тока iвх. Формула Шоттки. Для комплексного входного сопротивления RнCвх шумы напряжения имеют
Слайд 13

Ядерная электроника. Лекция№3 13/20

Шумы входного тока активного элемента

Цепь управляющего электрода активного элемента (транзистора или лампы) является источником шумов, вызванных флуктуациями входного тока iвх.

Формула Шоттки

Для комплексного входного сопротивления RнCвх шумы напряжения имеют спектральную плотность:

Ядерная электроника. Лекция№3 14/20. Шумы выходного тока активного элемента (дробовый шум). Флуктуации канального тока полевого транзистора. Спектральная плотность: F – коэффициент сглаживания. Дробовый шум удобно приводить к входу схемы и рассматривать как флуктуации выходного напряжения. Для полев
Слайд 14

Ядерная электроника. Лекция№3 14/20

Шумы выходного тока активного элемента (дробовый шум)

Флуктуации канального тока полевого транзистора. Спектральная плотность:

F – коэффициент сглаживания. Дробовый шум удобно приводить к входу схемы и рассматривать как флуктуации выходного напряжения. Для полевого транзистора:

Контурные шумы и дробовые равномерно распределены по спектру (белый шум).

Ядерная электроника. Лекция№3 15/20. Фликкер шум. У активных элементов также имеется неравномерный фликкер-шум со спектральной плотностью: В линейных импульсных усилителях, имеющих полосу пропускания в области высоких частот, составляющая фликкер-шумов невелика и ею можно пренебречь.
Слайд 15

Ядерная электроника. Лекция№3 15/20

Фликкер шум

У активных элементов также имеется неравномерный фликкер-шум со спектральной плотностью:

В линейных импульсных усилителях, имеющих полосу пропускания в области высоких частот, составляющая фликкер-шумов невелика и ею можно пренебречь.

Ядерная электроника. Лекция№3 16/20. Эквивалентная схема входа с источником шумов. Для оценки влияния шумов, источник шума заменяют активным сопротивлением, генерирующим тепловые шумы. Контурные и входной шумы заменяют на эквивалентным Rp. Дробовый шум эквивалентен активному сопротивлению На схеме т
Слайд 16

Ядерная электроника. Лекция№3 16/20

Эквивалентная схема входа с источником шумов

Для оценки влияния шумов, источник шума заменяют активным сопротивлением, генерирующим тепловые шумы. Контурные и входной шумы заменяют на эквивалентным Rp.

Дробовый шум эквивалентен активному сопротивлению На схеме три источника шума заменены на генераторы белого шума:

Ядерная электроника. Лекция№3 17/20. Эквивалентный шумовой заряд и фильтрация простейшими CR-RC цепями. При измерении амплитуды стремятся к максимуму соотношения сигнал/шум. При анализе заряда с детектора удобно шум заменять эквивалентным шумовым зарядом: . Выбрав равные τд= τи= τ найдём шумы теплов
Слайд 17

Ядерная электроника. Лекция№3 17/20

Эквивалентный шумовой заряд и фильтрация простейшими CR-RC цепями

При измерении амплитуды стремятся к максимуму соотношения сигнал/шум. При анализе заряда с детектора удобно шум заменять эквивалентным шумовым зарядом: .

Выбрав равные τд= τи= τ найдём шумы теплового и входного тока.

Тепловые и входной шумы

Дробовый шум

Ядерная электроника. Лекция№3 18/20. В эквивалентной схеме Rp и Rs имеют разную зависимость от параметров CR-RC цепи, оптимальное соотношение сигнал/шум достигается при: После дифференцирования по τ, находим минимум при: И минимальный шумовой заряд:
Слайд 18

Ядерная электроника. Лекция№3 18/20

В эквивалентной схеме Rp и Rs имеют разную зависимость от параметров CR-RC цепи, оптимальное соотношение сигнал/шум достигается при:

После дифференцирования по τ, находим минимум при: И минимальный шумовой заряд:

Ядерная электроника. Лекция№3 19/20. Экспериментальное определение уровня шумов. Методика для таких измерений не должна нарушать нормальную работу детектора, от которого поступает исследуемый сигнал. Для измерения в единицах заряда, нужен импульсный генератор.
Слайд 19

Ядерная электроника. Лекция№3 19/20

Экспериментальное определение уровня шумов

Методика для таких измерений не должна нарушать нормальную работу детектора, от которого поступает исследуемый сигнал.

Для измерения в единицах заряда, нужен импульсный генератор.

По осциллограмме измеряют отношение выходного сигнал/шум Uш.вых/Uвых. Шумовой заряд
Слайд 20

По осциллограмме измеряют отношение выходного сигнал/шум Uш.вых/Uвых

Шумовой заряд

Список похожих презентаций

Лекция №5.Побег и система побегов

Лекция №5.Побег и система побегов

1. Определение побега. Метамерная структура побега. 2. Ветвление побегов. 3. Строение почки, типы почек СРС: по пособию темы 5 и 6. Органы цветковых ...
Лекция № 1Раздел 1. Теоретические  и методические   основы  развития игровой деятельности   детей  дошкольного возраста

Лекция № 1Раздел 1. Теоретические и методические основы развития игровой деятельности детей дошкольного возраста

Лекция № 1 Раздел 1. Теоретические и методические основы развития игровой деятельности детей дошкольного возраста. ПЛАН 1. Введение в дисциплину. ...
Лекция №4 Анаэробные возможности спортсмена. ТЕСТИРОВАНИЕ АНАЭРОБНОЙ МОЩНОСТИ И ЕМКОСТИ

Лекция №4 Анаэробные возможности спортсмена. ТЕСТИРОВАНИЕ АНАЭРОБНОЙ МОЩНОСТИ И ЕМКОСТИ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АНАЛИЗА АНАЭРОБНОЙ РАБОЧЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ. При оценке рабочей производительности различных систем образования энергии важно ...
Лекция 9. Экономические выгоды  образования и показатели эффективности деятельности ОУ.

Лекция 9. Экономические выгоды образования и показатели эффективности деятельности ОУ.

При оценке экономической значимости образования мы должны учитывать:. «внутренний» экономический эффект. «внешний» (косвенный, сопутствующий). Внутренний ...
Лекция № 13.Тема 3.6: СССР и послевоенный мир (1945-1953).

Лекция № 13.Тема 3.6: СССР и послевоенный мир (1945-1953).

I. Учебная цель: раскрыть особенности мирового исторического развития в послевоенный период; дать характеристику полит. и социально-экономического ...
Лекция по предмету:Здоровый человек и его окружение

Лекция по предмету:Здоровый человек и его окружение

Репродуктивная система человека. РС это система, которая обеспечивает воспроизводство и размножение человека Состоит из центральных и периферических ...
Лекция 1Тема:«Прием пациента в стационар. Ведение документации»

Лекция 1Тема:«Прием пациента в стационар. Ведение документации»

Цели:. ЗНАТЬ: устройство и функции приёмного отделения ЛПУ; содержание деятельности сестринского персонала в приёмном отделении ЛПУ; пути госпитализации ...
Лекция 7. Управление портфелем финансовых инструментов

Лекция 7. Управление портфелем финансовых инструментов

Понятие портфеля активов. Портфель — это набор финансовых активов, которыми располагает инвестор. Главная цель формирования портфеля состоит в стремлении ...
Лекция 7. УПРАВЛЕНИЕ СТОИМОСТЬЮ ПРОЕКТА.

Лекция 7. УПРАВЛЕНИЕ СТОИМОСТЬЮ ПРОЕКТА.

1. Процессы управления стоимостью проекта. 2. Планирование бюджета проекта. Процесс формирования, учета и контроля выполнения бюджетов называется ...
Лекция 2.Информационные технологии работы с базами данных

Лекция 2.Информационные технологии работы с базами данных

Учебные вопросы. Основные понятия баз данных Реляционный подход к построению инфологической модели Построение инфологической модели Функциональные ...
Лекция 5Правовое регулирование БЖД

Лекция 5Правовое регулирование БЖД

Нормативно-правовая база направлена на то, чтобы каждый гражданин страны знал основные положения законодательства и был защищен этим законодательством, ...
Лекция 2. Теория трансакционных издержек

Лекция 2. Теория трансакционных издержек

Понятие и значение трансакции. Виды трансакций Трансакционные издержки Виды трансакционных издержек. Вопросы. Трансакция – это деятельность человека ...
Лекция 2. Сущность, структура, функции морали.

Лекция 2. Сущность, структура, функции морали.

Мораль — это специфический способ духовно-практического освоения мира, предполагающий особое ценностно-императивное отношение к нему. специфика морали. ...
Лекция 2. Предел функции.

Лекция 2. Предел функции.

Понятие числовой функции. Понятие функцииявляется одним из основных математических понятий, оно связано с установлением зависимости (связи) между ...
Лекция №5Тема: Организация и проведение профилактических прививок.

Лекция №5Тема: Организация и проведение профилактических прививок.

Понятие о вакцинации применение вакцин с целью предупреждения инфекционных болезней — иммунизации. Инфекции против которых существует вакцинопрофилактика, ...
Лекция 8. Искусство спора. Аргументирующая речь.

Лекция 8. Искусство спора. Аргументирующая речь.

Виды спора по Аристотелю. Разновидности спора. Виды спора. Аргументация в рамках риторики. Аргументация – это операция обоснования каких-либо суждений, ...
Лекция на тему:«Роль поджелудочной железы и печени в пищеварении. Пищеварение в тонком и толстом   кишечнике. Всасывание.»

Лекция на тему:«Роль поджелудочной железы и печени в пищеварении. Пищеварение в тонком и толстом кишечнике. Всасывание.»

Поджелудочная железа. Поджелудочная железа имеет смешанный тип секреции. Это трубчато-альвеолярная железа дольчатого строения и состоит из головки, ...
Лекция 8Тема: Бизнес - модели  стоматологических организаций

Лекция 8Тема: Бизнес - модели стоматологических организаций

ПЛАН:. 1.Особенности современных бизнес- моделей стоматологических поликлиник. 2. Современные особенности спроса стоматологических услуг. 3. Специфика ...
Профилактика онкологических заболеваний. Лекция №7

Профилактика онкологических заболеваний. Лекция №7

Вопросы. -Актуальность проблемы -Факторы риска опухолевых заболеваний -Профилактика онкозаболеваний -Онкогигиена - Эндокринологическая профилактика ...
Лекция 1. Теоретические основы управления персоналом

Лекция 1. Теоретические основы управления персоналом

Лекция 1. Теоретические основы управления персоналом. 1. Теории управления персоналом. Теории управления персоналом. классические теории; теории человеческих ...

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

  1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
  2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
  3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.

Информация о презентации

Ваша оценка: Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
Дата добавления:1 октября 2019
Категория:Разные
Содержит:20 слайд(ов)
Поделись с друзьями:
Скачать презентацию
Смотреть советы по подготовке презентации