用于低温致冷光导红外探测器的直接耦合低噪声前置放大器

转移阻抗前置放大器(TIA)是一种直接耦合的负反馈工作电路,它已成功地应用到超高阻抗低温致冷光导探测器电路中。前置放大器的开环增益可简化有关这电路的全部时间常数。这样的放大器,有9×10~(10)Ω的转移阻抗电阻,产生均匀的频率响应达700Hz,是无补偿探测器-前置放大器响应频率0.184Hz的3800倍。TIA放大器较之一般的电路有很大的优点。由于它的实际接地,使探测器偏压保持常数,而改善了直线性;使前置放大器的开环增益降低前置放大器的输入阻抗和输入信号电压,因而降低了微音器的灵敏度和减少了多元件探测器阵列中的相互串音。TIA电路中前置放大器噪声,如同别的均衡电路的噪声一样,会减低探测器的探测度,所以,一定要减到最小。本文研究其关系,得出TIA前置放大器的热噪声和前置放大器的噪声极限。这个前置放大器的设计电路,已在LWIR频谱仪中成功地使用。1973年3月22日,在阿拉斯加Poker低地,用黑雁VC火箭发射了这个LWIR频谱仪,在45-185km的高度范围内,取得了6.72-23.2μm的极光发射光谱,在9.6和15μm处其主要的特性受到臭氧和二氧化碳的影响。     

前置放大器与高阻抗有机光导探测器的匹配研究

红外有机半导体探测器是一个新兴红外研究领域,并有着广阔的、诱人的应用前景.而与之匹配的前置放大器,不但是展现材料和器件光电特性的核心部件,而且其性能将最终制约探测器的应用范围.研究了红外有机半导体光导探测器与前置放大器的偏置方式、耦合方法和噪声特性等关键技术,并结合实验测试结果,系统讨论了有机高阻光导探测器与前置放大器匹配设计的一般规律.     

HgCdTe、InSb红外光生伏特探测器的低噪声前置放大器的设计与分析

前置放大器的设计不单是一个纯电子学的问题,而是光敏元件如何正确使用的问题,要求前置放大器对探测器提供的噪声降到最小。本文的目的在于介绍红外光生伏特探测器HgCdTe、InSb的噪声机理与工作点的偏置方法,并介绍了前置放大器的噪声机理以及测量参数,讨论了放大器对不同性能的探测器提供的噪声系数F_d,文章也给出了低噪声变压器的设计。     

第十讲 红外系统弱信号前置放大器

在红外系统中,探测器把来自目标的弱辐射信号转换成微弱的电信号.为了不恶化探测器输出的信噪比,前置放大器的噪声必须很低,使红外系统的灵敏度主要由探测器输出的信噪比决定.本文在分析电阻性信号源晶体管放大器噪声特性的基础上,把探测器、偏置电路和前置放大器作为整体,导出偏置电路元件的选择原则和对第一级晶体管噪声特性的要求.介绍了几个用于实际红外系统中锑化铟(InSb)、碲镉汞(HgCdTe)、硫化铅(PbS)和钽酸锂(LiTa?3)等探测器的前置放大器电路.     

基于APD的光电探测器电路研究与设计

提出将APD与前置放大器电路配合使用的最佳方法.利用光电转换信噪比数学模型,确定选择与APD匹配的电路器件,给出了前置放大器采用低噪声的分体器件与集成运算放大器相组合的设计方法.通过对前置放大器重要参数信噪比进行测量和分析.结果表明,该探测器电路信噪比优于直接与集成运算放大器匹配的探测器电路,且可靠性高,宜扩展,具有广泛的应用前景.     

集成微型电路光电装置用脉冲信号前置放大器

本文叙述前置放大器的线路并列举了其试验研究结果。这种前置放大器能与许多光电探测器,如InSb、PbS、PbSe探测器相匹配。这类光电探测器广泛应用于科学研究及研制各种仪器并具有很大的剩余噪声电子。前置放大器按ИП1A成批集成微型电路装配,它是一种组合晶体管,在噪声电平较小及信号源阻值范围很宽(1千欧≤R_т≤100千欧)的情况下保证高的输入阻抗。     

光电二极管前置放大器组件

经过有关光电探测器资料分析指出,研制各种光电探测器-前置放大器组件是当前主要发展方向之一。文章在介绍各种组件型号,性能之后,重点阐述了光电二极管-前置放大器组件的设计及典型实用线路。     

基于红外探测器的前置放大器噪声特性分析

红外探测器的快速发展引起了国内外的广泛关注,但其读出电路的发展却相对滞后。如何降低电路噪声是读出电路研究热点之一,本文就红外探测器的电压型和跨导型两种基本结构前置放大器,建立了噪声等价模型,分析比较了其信噪比。并根据具体探测器对前置放大器进行了优化设计,以广泛适用于各种类型的红外探测器。     

热电探测器用的最佳前置放大器

热电探测器特性基本上取决于前置放大器的设计。本文讨论影响探测器总性能的放大器参数,并论述在不影响噪声系数情况下,改善上升时间的详细设计,介绍用两种类型放大器获得的结果。     

空间量化前置放大器组合研究

本文叙述了空间量化前置放大器组合的研究目的和技术要求,并对主要参数进行分析与计算,解决了与阵列光电探测器匹配的前置放大器组合的一些特殊问題。     

图片介绍

带有前置放大器的120个多元红外探测器装置。其中采用了连续的致冷器多路多元探测器装置     

DC～40GHz光纤通信用前置放大器

光纤通信系统中，前置放大器用于检测光电探测器输出的微弱电流，40Gb／s光通信系统对前置放大器的基本指标要求为带宽、跨阻增益和等效输入噪声电流。南京电子器件研究所在国内首次利用0．2μm的GaAs低噪声PHEMT工艺成功地研制了前置放大器芯片，单管栅宽为60μm，放大器的静态工作点为5V／60mA。测试结果显示：前置放大器3dB带宽超过40GHz，跨阻增益为46dBQ，     

低噪声脉冲放大器最近的进展

使用半导体探测器的分光计的能量分辨率,对所用放大器的性能依赖性很大。因此,为了适应对更高分辨率之系统的要求,继续进行了降低半导体探测器用放大系统的噪声和改善计数率特性的研究工作。特别是半导体x线分光计用放大系统的特性有了显著改善。如图1所示,半导体探测器用放大系统由前置放大器,比例放大器,后置放大器等     

应用于快速响应热释电探测器的抗高过载前放组件

热释电探测器由于具有结构简单、性价比高等优点而备受青睐。就热释电探测器/前放组件在实际工作中需要较快的响应速度,从热释电探测器及前置放大器的设计着手考虑,成功研制出高灵敏度的快速响应热释电探测器/前放组件;针对热释电探测器-前置放大器组件使用时需要承受高过载冲击及剧烈振动,在几项关键工艺中采取了一系列措施。最后,给出了热释电探测器/前放组件的测试结果和环境试验结果,表明达到抗高过载、快速响应的要求。     

光耦合负反馈前置放大器

本文介绍一种用于光伏型红外探测器的新型前置放大器。这种放大器采用光耦合负反馈,解决了互阻型前置放大器(TIA)因反馈电阻而造成的时间常数过大和动态范围小的问题。文中还给出用发光二极管和光敏三极管实现这种光耦合的实用电路、原理及测试结果。     

低噪声宽频带光接收机前置放大器的研制

本文介绍了一种适用于低噪声宽频带光接收机的前置放大器,通频带内噪声系数≤4.7dB,电压增益:30～45dB,用结电容小的InGaAs-PIN光电二极管作探测器,构成光/电前置放大器。实验表明,光/电前置放大器的接收频宽在1～1200MHz频率内频响为±1.5dB。     

HgCdTe探测器的低噪声集成放大器

HgCdTe红外探测器的噪声很低,为了不降低探测器的性能,配用前置放大器的噪声应低于2nV/(1/Hz)~2。作者曾经详细分析了这个问题并指出:分立型低频低噪声晶体管3DX6适于大部分中、长波HgCdTe探测器的要求。随着对放大器小型化的需要,以及多元探测器对放大器的低噪声的需要增加,迫切要求有适合于HgCdTe探测器使用的集成化低噪声     

用于平衡探测器的5Gb/s前置放大器设计

相干光通信的平衡探测器采用双端差分结构,能够有效地提高光通信灵敏度。前置放大器作为光接收器的前端,其性能高低直接影响到整个光接收系统的工作性能,是光接收器的重要组成部分。文章采用SMIC 0.13μm CMOS工艺,实现了一种应用于5Gb/s平衡探测器的接收机前置放大器。前置放大器采用具有低输入阻抗特点的RGC结构作输入级,同时输出级采用两级结构,在保证带宽的前提下能够提供足够大的电流驱动50Ω负载。仿真结果表明,该前置放大器带宽能达到要求的5.12GHz,灵敏度达到-18.4dBm,眼图张开度良好,能够满足系统对噪声抑制的要求。     

瞬变光探测系统前置放大电路的设计

光电探测器前置放大电路设计的好坏会直接影响整个检测系统的信噪比.为了提高对微弱光信号的检测精度,使用低噪声光电二极管和运算放大器,并选择光电二极管工作在光伏模式,设计出了光电探测器的低噪声前置放大电路.通过采用超前校正方法对由光电二极管结电容及运算放大器输入电容引起的相移进行补偿,克服了光电二极管寄生参数引起的转换电路...     

低温高阻红外光子探测器用的光耦合前置放大器

为减小光子型红外探测器的热噪声,通常采用降低探测器工作温度和提高其自身阻值的办法。例如,用于低背景辐射条件下的高灵敏InSb(PV)探测器,工作温度低达4.2K,零偏电阻高达10~8～10~(10)Ω,从而使器件的NEP值达到10~(-16)W/Hz~(1/2)的水平。在这种条件下,前置放大器常常成为限制灵敏度及系统性能的主要障碍。常用的互阻型前置放大器