Снятие сигнала с ФЭУ, схема пред-усилителя для счета и интегрирования Опции

[Rockstein]

Не хочу раздувать уже создавшийся офф-топ, поэтому создаю эту тему.

Имеется ФЭУ от хамаматсу H7422-40 ( http://doc.chipfind.ru/pdf/hamamatsu/h7422.pdf ). Он имеет встоенный источник высокого напряжения и охлаждение на пельтье для понижения шума. Так же имеется защита при токе больше 6 мкА, хотя макс всего 2 мкА. Сигнал с анода выводится через BNC разъем.

Требуется сделать предусилитель с выходом для счетчика и интегрированного сигнала. Выкладываю схему своего варианта пред-усилителя на обсуждение.
 PMT_PreAmp.sch ( 337.11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1189

Формат eagle 5. Схема, конечно же, не идеальна. Выражаю благодарность jam за помощь и советы.

Собрал почти навесным монтажем на цельной плате и засунул с ВЧ-экранированную коробку. Разделительный кондер на входе, а так же диоды я не ставил. 1 Гигом разряжает входную емкость ФЭУ, так что никакого высокого там не натекает. Вообщем теперь о грустном. Входной каскад дает импульсы где-то 40нс на выходе, при том что на входе в среднем где-то 3-5 нс. Усиление можно и единичное сделать, сиграла там достаточно. Но почему-то с инвертирующим включением AD8014 не получается такой скорости, даже при Rg=Rf=1ком. В неинвертирующем включении, когда выход фэу на 50Ом зашунтирован и потом на вход AD8014 добиваюсь 5нс, но поясляется овершутинг, хотя выход через 50Ом на RG58 кабель и потом на осциллоскопе 50Ом терминатор. Подскажите как добится 5 нс. Может кто другой усилитель посоветует?

Еще одна проблема с интегратором. Так как AD8014 дает на выходе несколько мВ оффсет, напрямую интегратор входит в насыщение. Поэтому сначала обрезаю DC и пускаю только AC на интегратор. Но скважность импульсов настолько мала, что интегрированный сигнал просто тонет в шуме, который гже-то около двух мВ пик-пик. Много чего перепробовал, и сначала интегрировать на RC-цепочке, потом усилять и активный low-pass. Результат не утешительный. Зато если выход ФЭУ пустить на трансимпедансный усилетель на AD549, то интегрированный сигнал снимается прекрасно. Вот только нужно и считать и интегрировать.

Выглядел у америкосов следующий девайс Супер-пупер малошумящий усилитель заряда. Стоит ли под него копать?

[jam]

Не хочу раздувать уже создавшийся офф-топ, поэтому создаю эту тему.

Имеется ФЭУ от хамаматсу H7422-40 ( http://doc.chipfind.ru/pdf/hamamatsu/h7422.pdf ). Он имеет встоенный источник высокого напряжения и охлаждение на пельтье для понижения шума. Так же имеется защита при токе больше 6 мкА, хотя макс всего 2 мкА. Сигнал с анода выводится через BNC разъем.

Требуется сделать предусилитель с выходом для счетчика и интегрированного сигнала. Выкладываю схему своего варианта пред-усилителя на обсуждение.
 PMT_PreAmp.sch ( 337.11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1189

Входной каскад дает импульсы где-то 40нс на выходе, при том что на входе в среднем где-то 3-5 нс.

Это нормально - если Вы убрали коаксиальный кабель, то остаётся только выделить фильтром передний фронт - это будут те самые 3-5нс.

Еще одна проблема с интегратором. Так как AD8014 дает на выходе несколько мВ оффсет, напрямую интегратор входит в насыщение. Поэтому сначала обрезаю DC и пускаю только AC на интегратор. Но скважность импульсов настолько мала, что интегрированный сигнал просто тонет в шуме, который гже-то около двух мВ пик-пик. Много чего перепробовал, и сначала интегрировать на RC-цепочке, потом усилять и активный low-pass. Результат не утешительный. Зато если выход ФЭУ пустить на трансимпедансный усилетель на AD549, то интегрированный сигнал снимается прекрасно. Вот только нужно и считать и интегрировать.

Ну если Вы обрезали DC - то на выходе интегратора всегда будет ноль... Второе - чтобы интегратор мог интегрировать он должен быть достаточно быстрым... AD711 в данном случае не годятся.

Выглядел у америкосов следующий девайс...Супер-пупер малошумящий усилитель заряда[/url]. Стоит ли под него копать?

Мы тоже делаем подобные гибридки - у моих параметры лучше. Однако это отдельный вид спорта...
Кстати - Вы так и не сообщили какая у Вас максимальная загрузка - если она менее 1Мгц, то можно предложить и другие решения.

[Rockstein]

Это нормально - если Вы убрали коаксиальный кабель, то остаётся только выделить фильтром передний фронт - это будут те самые 3-5нс.

Смотрю через кабель, на 50Ом нагрузку. Тоесть с выхода АД8014 через 51Ом на кабель и на осциллоскопе теминирую через Т-разветвитель тоже 51 Омом. Сегодня попробую AD8000, он быстрее, но потребляет много.

Ну если Вы обрезали DC - то на выходе интегратора всегда будет ноль... Второе - чтобы интегратор мог интегрировать он должен быть достаточно быстрым... AD711 в данном случае не годятся.

Да c AD711 никаких результатов, обрезаю DC первыйм каскадом, потом lowpass вторым и получается такой бандпасс с частотой среза где-то 10гц-10кгц. А на выходе ноль, ну тоеть только шумы около миливольта. И при 10кГц, которые я считаю сигнал интегратора тонет в шуме.
Можно ли просто поставить пассивный фильтр и потом сигнал усиливать? Непонятно зачем нужен быстрый, ведь все равно вч обрезана.
И еще, если сигнал проинтегрировать, то получиться несколько микровольт на выходе при моей загрузке. А шум у меня около миливольта.

Мы тоже делаем подобные гибридки - у моих параметры лучше. Однако это отдельный вид спорта...
Кстати - Вы так и не сообщили какая у Вас максимальная загрузка - если она менее 1Мгц, то можно предложить и другие решения.

Это наверное для физиков ядерщиков, где сигнал вообще очень маленький и нужно его усилить. Я понял что в моем случае мне это не надо, так как сигнала у меня достаточно. Загруженность меньше 1Мгц это точно. Потому что пробы со 100mSv дают макс 100кГц. А выше этой дозы мерять не нужно. Вопрос стоит ли заморачиватся с интегратором, если такая маленькая частота. Мне нужен интегратор, чтобы проверить линиарность при счете и подобрать уровень отсечки компаратору. А как Вы выбираете уровень отсечки?

[jam]

Смотрю через кабель, на 50Ом нагрузку. Тоесть с выхода АД8014 через 51Ом на кабель и на осциллоскопе теминирую через Т-разветвитель тоже 51 Омом. Сегодня попробую AD8000, он быстрее, но потребляет много.

Про кабель это между фэу и входным каскадом - мне показалось , что Вы между ними поставили кабель - этого делать не следует - важен каждый пф.

Загруженность меньше 1Мгц это точно. Потому что пробы со 100mSv дают макс 100кГц. А выше этой дозы мерять не нужно.

Ну тогда всё гораздо проще - поставте вместо ad8014 ad8038 с резистором 100ком в обратной связи - получите пилу с входным вронтом 100нс и длинным задним,

[Rockstein]

Про кабель это между фэу и входным каскадом - мне показалось , что Вы между ними поставили кабель - этого делать не следует - важен каждый пф.

Нет, кабель между осциллоскопом и выходом усилителя около метра. Между ФЭУ и входом 15см кабеля, просто нет возможности напрямую плату втыкнуто.

А в этой "пиле" энергия импульса сохранится, тоесть будет ли интеграл этой пилы пропорционален интегралу самого сигнала, как если бы сразу выход ФЭУ на трансимпедансный усилитель пускать.

Мне кажется при 100ком Rf и 50Ом Rg полоса очень уж сузится и будет насыщение. Мне максимум усиление 10 надо. Хотя если импульсы будут шире, то амплитуда должна быть соответственно меньше. Попробую обязательно

Сообщение отредактировал Rockstein - Oct 21 2009, 06:06