Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Физика arrow Начала электронных методов ядерной физики

5.6. СНИЖЕНИЕ ШУМА ПРИ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ОБРАБОТКЕ ДЕТЕКТОРНЫХ СИГНАЛОВ

Известно, что спектрометрический усилитель (СПУ) является следующим звеном измерительного тракта, где влияние шумовых факторов наиболее существенно. Его структура относится к разряду многокаскадных усилителей. Их входные каскады и компоненты схем наиболее критичны для различных шумовых составляющих. Именно эти части схем в таких усилителях вызывают особую озабоченность разработчиков, так как они требуют к себе дополнительного внимания. Они проявляют особый интерес к применению малошумящей элементной базы. Это как пассивные элементы (резисторы и конденсаторы), так и активные в виде различных транзисторов и операционных усилителей. Активные компоненты обычно проходят тщательный отбор по уровню собственных шумов.

Появление схем ОУ с высокими параметрами и низким уровнем собственных шумов открыло новые пути использования их в составе активных структур различного плана. Для снижения уровня шума измерительного тракта на входе СПУ применили активные делители напряжения. Ослабление уровня входного сигнала осуществляется переключением резисторов в петле обратной связи ОУ, вследствие чего образуется схема активного аттенюатора. Данный вариант дискретного изменения коэффициента передачи в спектрометрическом тракте в значительной мере понизил уровень шума на входе СПУ.

Уменьшению вклада шумовых составляющих в измерительный процесс способствовали ввод и применение в составе СПУ активного дифференцирования и интегрирования на базе ОУ. В этом случае такие цепочки также были введены и коммутировались в петле обратной связи ОУ. Возрос интерес к активным фильтрам, их применению, что тоже привело к положительным результатам. Данные технические решения позволили достаточно успешно решить проблемы шума как в СПУ, так и в измерительном тракте. Совокупность таких решений в значительной мере способствовала повышению энергетического разрешения в спектрометрах ядерных излучений, функционирующих на основе ППД.

Необходимо заметить, что достаточно эффективным средством борьбы с шумами в каналах передачи информации, по мнению целого ряда специалистов, служат методы дискриминации. Это выделение сигналов, параметры которых превышают установленный уровень. Задавая величину параметра выше уровня шумов, исключают их влияние и вклад в результаты измерений. Данный вариант выделения полезной информации относится к нелинейным методам обработки сигналов, которые будут рассмотрены в дальнейшем.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  • 1. Почему возникает и имеет место диспропорция в потерях энергии частицами в материале детектора?
  • 2. Чем обусловлены процессы утраты энергии частицами в детекторах и что для них характерно?
  • 3. Почему точность измерения энергии ядерного излучения полупроводниковым детектором выше, чем другими детекторами?
  • 4. Причины возникновения шумовых составляющих в полупроводниковом детекторе.
  • 5. Наводки и помехи, влияющие на измерения, характер и причины их возникновения.
  • 6. В какой форме и в виде какой структуры можно представить реальный усилитель?
  • 7. Какие параметры характеризуют шумовые свойства реального усилителя?
  • 8. В каком виде обычно представлены и оцениваются шумы в спектрометрии ядерных излучений?
  • 9. На какой параметр измерительного тракта шумы влияют негативно, ухудшая его?
  • 10. Назовите основные меры, которые применяются для снижения шумов в спектрометрическом тракте.
  • 11. Какие схемотехнические решения позволяют существенно уменьшить уровень шумов в СПУ?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы