1、第一章1.1 核电子学与一般电子学的不同在哪里?以核探测器输出信号的特点来说明。在 核 辐 射 测 量 中 , 最 基 本 的 特 点 是 它 的 统 计 特 性 、 非 周 期 性 、 非 等 值 性 ,核 电 子 学 分 析 这 种 信 号 , 经 处 理 得 到 有 用 的 信 息 。1.4 当探测器输出等效电流源 时,求此电流脉冲在/0()toitIeA探测器输出回路上的输出波形并讨论 R0C0 的情况。V0(s) = I0(s)R0(1/sc) = I01/(s+1/) R0(1/sc0)/( R0+(1/sc0)=( I0/ c0)1/(s+1/) (s+1/ R 0 c0)当 R
2、0 c0 时,R 0 c01.5 如图,设 ,求输出电压 V(t)。1.6 表示系统的噪声性能有哪几种方法?各有什么意义?输入端的噪声电压是否就是等效噪声电压?为什么?ENV ENC ENN ENE (FWHM)NE不是1.7 设探测器反向漏电流 ID=10-8A,后级电路频宽为 1MHz,计算散粒噪声相应的方根值和相对于 ID 的比值。=2 15.60ADDdiIedf=235.610DiI1.8 试计算常温下(设 T=300K)5M 电阻上相应的均方根噪声电压值(同样设频宽为 1MHz) ,并与 1MHz 能量在 20pF 电容上的输出幅值作比较。 22 254.810VkTdviRdfR
3、 21ECV /0.126V1.9求单个矩形脉冲 f(t)通过低通滤波器,RC=T,RC=5T ,及RC=T/5,时的波形及频谱。U1.10 电路中,若输入电压信号 Vi(t )=(t ) ,求输出电压信号V0(t) ,并画出波形图,其中 A=1 为隔离用。t1.12 设一系统的噪声功率谱密度为 ,当此22()/iSabc噪声通过下图电路后,求 A 点与 B 点的噪声功率谱密度与噪声均方值。对 A 点:噪声均方值:对 B 点:噪声均方值:第二章2.1 电荷灵敏前置放大器比电压灵敏前置放大器有什么优点?为什么把反馈电容称为积分电容,作用是什么?优点:V OM 稳定性高,能用高能量分辨能谱系统Cf
4、 起积分作用,当 A 很大时,2.2 试对下图典型的电荷灵敏前置放大器电路在输入冲击电流 I(t)=Q(t)时,1 2 3 4ABCD4321DCBA TitleN um ber RevisionSizeA 4D ate: 12-Jun-2002 Sheet of File: C:M y D ocum ents .ddbD raw n By:R fC fA 1Vo(t)i(t)(1)求 Vo(t)的一般表达式(2)当 Cf=1pF, Rf=109 时,画出大致波形并与 Rf时作比较。(1)(2)RfCf=10910-12=10-3(S) V(t)-Q/Cft10-32.4 一个低噪声场效应管放
5、大器,输入等效电容 Ci=10pF,输入电阻Ri=1M,栅极电流 IG=0.1A,跨导 gm=1mA/V,C gsCc,放大器频带 f=10MHz,T=290K,1/f 噪声可忽略,求输入端等效噪声。2.6 分析快电荷灵敏前置放大器,(1) 画出简化框图(2) 分别计算电荷和能量变换增益;(=3.6ev/电子空穴对,e=1.6 10-19 库仑)(3) 估算电路的开环增益 (g m=5mA/V, A3=0.98)(4) 估算该前放的上升时间 (C a=5pF, Ci=5pF)(2)A CQ=1/Cf=11012 V/CACE=e/(Cf)=44.4 mv/Mev(3)A 0=gmR6/(1-A
6、3)=3000(4)tr 0=2.2RaCa/(1+A0F0)=2.2Ca(Ci+Cf)/gmCf=13.2 ns2.7 讨论电荷灵敏、电压灵敏、电流灵敏三种前置放大器的特性,各适于哪方面的应用,为什么?电流灵敏前放输出快,对输出电流信号直接放大,常用作快放大器,但相对噪声较大,主要适用于时间测量系统。电荷灵敏前放和电压灵敏前放用于能谱测量系统,电荷灵敏前放比电压灵敏前放输出电压稳定性高,可用在能量分辨率较高的系统。第三章3.1 试论述放大器在核物理实验中的作用,对各个性能指标应如何协调考虑?放大器在核物理实验中主要有放大和成形作用。 ,且必须保持探测器输出的有用信息。 对各个性能指标应从能量测量和时间测量分别考虑。3.2 谱仪放大器的幅度过载特性含义是什么?计数率过载含义是什么?二者引起的后果有何区别?幅度过载:信号超出线性范围很大时,放大器一段时间不能正常工作,后果:不能工作的死时间存在计数率:放大器中由于计数率过高引起脉冲幅度分布畸变后果:峰偏移和展宽3.3 试说明能否通过反馈来减少干扰和噪声对放大器的影响?用什么方法可以减少干扰和噪声对放大器的影响?不能。用同向接法。用双芯同轴电缆把信号送到差分放大器。3.4 试分析和讨论下面两个谱仪放大节电路,指出在电路中采取了什么措施,目的是什么?