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。