Усилитель заряда

(19) (11) 4 А 3 (50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кторско-технолоэлектроники и ения СО АН 1,1970,Ю Ь 1 17,1, 1970, МЯип).ЯДА, содерненные выс оч астотный о- си ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное констругическое бюро специальноаналитического приборострСССР(54) (57) УСИЛИТЕЛЬ ЗАщий последовательно соедичастотный усилитель и низ литель, а также конденсатор цепи обратной связи, один вывод которого соединен со входом высокочастотного усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения быст. родействия и уменьшения потребляемой мощности, к выходу низкочастотного усилителя подключены последовательно соединенные компаратор, генератор одиночного импульса, вентиль и элемент задержки, к вы. ходу которого подключен один вывод делителя напряжения, отвод которого соединен с другим выводом конденсатора цепи обратной связи, а другой вывод делителя напряжения соединен со входом компаратора, при этом выход высокочастотного усилителя является выходом усилителя заряда.Изобретение относится к спектрометриирентгеновского излучения и может бытьиспользовано при разведке полезных ископаемых в атомной энергетике, биофизикеи медицине,Известен усилитель заряда, содержащийкомпаратор и генератор одиночного импульса, при этом перезарядка входной емкостиосуществляется через открывающийся р-нпереход входного транзистора 1.Однако этот усилитель заряда обладаетнедостаточно высоким быстродействием.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является усилительзаряда, содержащий последовательно соединенные высокочастотный усилитель инизкочастотный усилитель, а также конденсатор цепи обратной связи, один вывод которого соединен со входом высокочастотного усилителя 2.Данный усилитель заряда обладает также недостаточно высоким быстродействием.Цель изобретения - увеличение быстродействия и уменьшение потребляемой мощности.Цель достигается тем, что в усилителезаряда, содержащем последовательно соединенные высокочастотный усилитель и низкочастотный усилитель, а также конденсатор цепи обратной связи, один вывод которого соединен со входом высокочастотногоусилителя, к выходу низкочастотного усилителя подключены последовательно соединенные компаратор, генератор одиночногоимпульса, вентиль и элемент задержки, квыходу которого подключен один вывод делителя напряжения, отвод которого соединен с другим выводом конденсатора цепи обратной связи, а другой вывод делителя напряжения соединен со входом компаратора,при этом выход высокочастотного усилителяявляется выходом усилителя заряда.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема усилителя заряда: на фиг. 2и 3 - эпюры напряжений работы усилителя заряда,Усилитель заряда содержит высокочастотный усилитель 1, выполненный на транзисторах 2 и 3 с резисторами 4 и 5, низкочастотный усилитель 6, компаратор 7, генератор 8 одиночного импульса, конденсатор 9 цепи обратной связи, элемент задержки 10, выполненный на конденсаторе, делитель напряжения 11, выполненный на резисторах 12 и 13, вентиль 14, делитель напряжения 15.Усилитель заряда работает следующимобразом.Входной сигнал поступает на вход высокочастотного усилителя (ВУ) 1, при этомвыходом усилителя заряда является выходвысокочастотного усилителя 1,Необходимый режим по постоянному току ВУ 1 поддерживается с помощью обратной связи. Глубина отрицательной связи определяется коэффициентом усиления низкочастотного усилителя 6, емкостью конденсатора 9, быстродействие - фильтром, выполненным на резисторах 12 и 13 и элемента задержки 10.Амплитуда сигнала на выходе ВУ (1.1 в)определяется из соотношения: 14 =Ц;5 К (1) где К - величина сопротивления резисто ра 5;- крутизна транзистора 2;Выражение (1) выводится из предположения, что входное сопротивление транзис тора 3 много меньше сопротивления резистора 4, что всегда выполняется.Эпюра напряжения в точке отвода делителя напряжения 11 показана ца фиг. 2.Минимальное напряжение - 1 и равно.напряжению на опорном входе компаратора 7.С момента Т, по Т (см. фиг. 3) проходит переходный процесс усиления заряда.Время установления Ту. определяется со.противлением и емкостью конденсатора элемента задержки 10.Эпюра напряжения на выходе ВУ 1 приработе показана на фиг. 3. Постоянное напряжение Бп равно напряжению на опорном входе низкочастотного усилителя 6.С момента Т, по Т проходит переходныйпроцесс усилителя заряда. Время установления определяется сопротивлением резистора 12 и емкостью конденсатора элемента задержки 10.Импульсная обратная связь осуществляется следующим образом.При понижении напряжения на выходенизкочастотного усилителя 6 на другом входе компаратора 7 происходит запуск генератора 8. Импульс напряжения, прой дя делитель напряжения 15, перезаряжаетвходную емкость через р - п переход транзистора 2 и одновременно через вентиль 14 перезаряжает емкость конденсатора элемента задержки 10.В схеме отсутствуют емкости, не пере заряженные в момент действия импульсной обратной связи, что уменьшает время переходного процесса в усилителе.Разработвнное устройство позволяет проводить спектрометричеекие измерения с использованием полупроводниковых неохлаждаемых детекторов ионизирующего излучения. При данной схеме включения транзистора 2 дополнительный шум, обусловленный схемой, в которую включается транзистор, сводится к минимуму.у Так, при использовании транзистораКПЗОЗГ в разработанном усилителе заряда достигалось разрешение 570 эВ по дийодиту ртути,. Фере Редактор А. ДолиничЗаказ 483/43ВНИИП 113035, Милиал ППП Скорость нарастания переднего фронта усилителя заряда полностью зависит от режима по постоянному току транзисторов 2 и 3, от характеристик этих транзисторов и может составлять несколько наносекунд. аяКорректоПодписноСССРйд. 4/5роектная,