[实用新型]一种微弱脉冲信号放大电路

说明书

本实用新型涉及一种微弱脉冲信号放大电路，包括探测器输出电路、一级电荷灵敏放大电路、二级负反馈放大电路、电流放大电路、正电源电路以及负电源电路六个单元电路。所述探测器输出电路、一级电荷灵敏放大电路、二级负反馈放大电路、电流放大电路这四个单元电路是通过耦合电容串联的，其中一级电荷灵敏放大电路、二级负反馈放大电路共同构成两级电压放大电路，整个电路的电压放大倍数是这两者各自的放大倍数的乘积。所述正负电源电路为整个电路提供工作电压。本实用新型电路既能实现电压放大，亦能实现电流放大，具有放大倍数高、信号频带宽、负载能力强、信噪比高、抗干扰能力强等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种微弱脉冲信号放大电路，属于核辐射探测技术领域。

背景技术

气体电离探测器由于其探测灵敏度高，在核辐射探测领域是一种被广泛运的探测器。当探测器受到射线照射时，射线与气体中的分子作用，产生由一个电子和一个正离子组成的离子对。在这种情况下，若在构成探测器的收集极和高压极上加直流高压，那么这些电子和正离子就会在电场力的作用下分别被拉向正负两极并被收集，整个收集过程会形成脉冲电压信号。但气体电离探测器输出的电压脉冲信号是非常微弱的，电压幅值通常是微伏量级(10^-6V—10^-4V)，而用于计数处理的后级电路(简称计数电路，主要作用是对信号波形进行整形以及数字化处理)通常要求信号幅值至少达到伏量级(10⁰V)。显然，探测器输出的如此微弱的电压信号在被用于计数电路之前，必须对其进行电压放大处理。

目前行业上一般是在气体电离探测器的信号输出端封装一个的电荷灵敏前置放大器，由它对微弱脉冲信号进行放大处理。但单纯的电荷灵敏前置放大电器有两个主要缺陷：第一，电压放大倍数不能过大，当放大倍数过大时，信号会受运算放大器产生的有限增益带宽积(GBP)的影响，导致信号的带宽变小，这在一定程度上限制了这种放大电路的应用；第二，负载能力弱，抗干扰差，不能实现信号的远距离传输。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有问题，提供一种高放大倍数、高信噪比高、频带宽、抗干扰力强、负载能力强的微弱脉冲信号放大电路。

本实用新型的目的是这样实现的，一种微弱脉冲信号放大电路，其特征是：包括探测器输出电路、两级电压放大电路、电流放大电路、正电源电路以及负电源电路，两级电压放大电路由一级电荷灵敏放大电路和二级负反馈放大电路串联而成；

探测器输出电路与两级电压放大电路中的一级电荷灵敏放大电路电连接；电流放大电路与两级电压放大电路中的二级负反馈放大电路电连接；探测器输出电路、一级电荷灵敏放大电路、二级负反馈放大电路、电流放大电路通过耦合电容串联；正电源电路、负电源电路同时为一级电荷灵敏放大电路、二级负反馈放大电路、电流放大电路提供工作电压；

探测器输出电路产生脉冲信号，脉冲信号进入两级电压放大电路，脉冲信号在两级电压放大电路中依次经一级电荷灵敏放大电路、二级负反馈放大电路进行电压放大，经电压放大的脉冲信号进入电流放大电路，经电流放大后输出信号。

所述探测器输出电路包括探测器、高压直流电源HV输出端、电阻R1、电容C1以及电容C9；其中，探测器的接地端接地，探测器的信号输出端同时与电阻R1一端、电容C1一端连接，电阻R1另一端同时与高压直流电源HV输出端、电容C9一端连接，电容C9另一端接地；

所述一级电荷灵敏放大电路包括电阻R2、运算放大器IC1、电容Cf和电阻R3；其中，电容C1另一端、电阻R2一端、电阻R3一端、电容Cf一端同时与运算放大器IC1的负极信号输入端连接；电阻R2的另一端和运算放大器IC1的正极信号输入端都接地，电阻R3的另一端、电容Cf的另一端、运算放大器IC1的信号输出端同时与电容C2一端连接；