Имеется трансимпедантный усилитель на 47 МОм, к которому на вход подключен фотодиод. Фотодиод регистрирует короткие и очень слабые вспышки света от куска кристалла, который называется сцинтиллятор. На выходе - небольшой фильтр, который режет высокие и низкие частоты и далее - осциллограф. Всё это для отладки смонтировано вот в таком корпусе:

Круглая штука с изолентой - это параллельно соединённые фотодиоды, прицепленные к сцинтиллятору.

Гнёзда, через которые подаётся смещение 50 вольт на фотодиод и 5 вольт для питания схемы зашунтированы конденсаторами 0.1 мкФ:


Снаружи подключаются питание схемы, смещение фотодиода и осциллограф. Перед входом в первые 2 разъёма стоит один виток на маленьком сердечнике проницаемостью 2000, а на кабеле, идущим к осциллографу, стоит мелкая ферритовая чашка:


При работе крышка коробки закрывается, завинчивается и даже оборачивается чёрной изолентой, чтобы свет снаружи не попадал на фотодиод:


Внутри напряжение смещение для фотодиода (50 вольт) проходит подряд две RC-цепочки 1МОм/0.1мкФ для уменьшения помех. Питание ОУ усилителя тоже фильтруется при помощи RC-цепочки 22 Ома/10 мкФ. Конденсаторы - SMD керамические. ОУ, который применён в усилителе, имеет полосу пропускания 150 МГц.

Так вот. Снаружи всё равно проникают помехи. Например, от сотового телефона. Стоит поговорить по телефону на расстоянии 1-2 метров от устройства, как на экране осциллографа появляются помехи во много раз превышающие величину сигнала.

Нужны идеи как определить способ проникновения помех и загасить их до приемлемого уровня.

Сообщение отредактировал ArtDenis - Sep 28 2014, 15:15

Почему именно 0.1?

Топикстартер, не майтесь.... разным, спрячьте батарейки внутрь корпуса, как люди советуют. Иначе все труды будут напрасными.

Вот именно. Призываю еще раз обдумать мой совет. Неужели 50х50х25 мм большой размер?
Напомню еще, что ФЭУ усиливает в миллион раз и устраняет все проблемы с помехами и наводками.

Лет тридцать назад я тоже думал, что эпоха реле и всяческих ламп ушла в прошлое, а потому применять их, типа, "западлО". Молодой был, глупый...

В общем, всем спасибо за советы. Пока решил взять таймаут. Сейчас развёл и распаял новую плату (круглую под размер платы с фотодиодами и корпуса сцинтиллятора). Когда придут новые фотодиоды (в пятницу-субботу), соберу всё это вместе, оберну ещё в один внутренний экран + поставлю на входные bnc-разъёмы smd-конденсаторы 1нФ (за неимением проходных конденсаторов). Посмотрю что получится и буду думать что делать дальше и какие ещё из советов применять.
PS: Tanya, мне тут в соседнем форуме посоветовали твердотельные фотоумножители по той-же ссылке, что предлагал Меджикивис. Оказывается там есть не только размеры 1х1мм, но и 6х6мм. Вещь очень хорошая, но цена кусается. Буду думать и над этим вариантом.

Сообщение отредактировал ArtDenis - Oct 1 2014, 13:35

А сколько может стоить новый модуль, которые я Вам осмелилась предложить рассмотреть? В России цена будет около 2000.
И ведь покупают же. И производят. Значит, оно того стоит. Мы использовали цилиндрические с большим окном. Впечатления самые положительные.

Как вариант купить железную коптильню (у нас она в районе 400-600р) и "засунуть" в нее разом все хозяйство. Крышка там плотно прилегает, плюс материал ферромагнетик -должно хорошо работать в качестве экрана. Вот только провод на выход сигнала остается под вопросом, я бы поставил мелкий разъемчик, типа блочного SMA и на него напаял SMD конденсатор фильтра

Tanya, всё равно размер не устраивает. Мне надо чтобы было мельче. А производят до сих пор всё это в основном для нефтянки, как я понял. В глубине при скважинных исследованиях температура может достигать 200 градусов. При такой температуре полупроводниковые детекторы не будут работать.

Alexashka, я до разработки макетов в коптильнях ещё не дорос

Существуют такие аудио-соединители на оптоволокне. Вот использовать вывод по оптоволокну.

Тогда почему волнует вопрос цены? В нефтянке денежки водятся покруче, чем цена полупроводникового ФЭУ.

А ваш фотодиод, усилитель, - не полупроводники разве?

И в глубине скважины никаких помех от мобильника быть не может, они не проникают сквозь толщу почвы.

Меджикивис, то что я делаю, с нефтянкой никак не связано. Я лишь ответил Tanya почему до сих пор выпускаются вакуумные фотоумножители.

Неправильно Вы поняли. Вот на одной из ссылок, что я давала 16 штук в стойке - в скважину не влезет. А вот слышали про нейтринный детектор на Байкале? Там почему-то сделали специальные ФЭУ, а не фотодиоды поставили.
А для скважин делают тоже специализированные (думаю, что из кварца).
А те модули как раз для сцинтилляторов. Там, где мало света ФЭУ вне конкуренции пока.
Вот тут приведены основные области применения (для справки и расширения кругозора) -
https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd...ndbook_v3aE.pdf

А почему фильтр не перед усилителем? Насколько понимаю, усиливать слабый сигнал полезнее в узкой полосе, для увеличения отношения С/Ш


Вероятно, имеют место нелинейные эффекты на окисных пленках. Например, детектирование ВЧ несущей излучения телефона.
Не интересовались: зачем золотят проводящие поверхности чувствительных схем?

Смешно. Я потратил кучу времени на разработку низкошумящего усилителя, но так и не смог добиться чтобы он не был чувствителен к ЭМ помехам.
В итоге попробовал твердотельный фотоумножитель по ссылке Меджикивис-а и понял что это время было потрачено зря. Сигнал с этого твердотельный фотоумножителя настолько сильный, что его можно использовать без усилителя, а отношение сигнал/шум на порядок выше чем в моей старой схеме. На внешние помехи он никак не реагирует, так что проблема решилась сама собой

Сообщение отредактировал ArtDenis - Nov 1 2014, 13:01

Это не смешно. Задача достаточно нетривиальна.
А какой именно?

Вот этот: http://sensl.com/products-page/c-series-si...rofc-60035-smt/ Только цена значительно дешевле получилась чем по ссылке.