信噪比 能量E 输入信号电压V 探测器 放大器 辐射源 等效噪声电压(放大倍数A) (ENV) 信噪比-噪声对测量精度的影响,常用信号幅度和噪 声均方根值的相对值n来表示: 77 (ENV)
输入信号电压Vi 探测器 放大器 (放大倍数A) 能量E 辐射源 Vo Vno 信噪比 Vn V = 信噪比—噪声对测量精度的影响,常用信号幅度和噪 声均方根值的相对值来表示: (ENV) i no o V V V = = 等效噪声电压 (ENV)
核电子学中的噪声 在核电子学中遇到的噪声主要有三类: 散粒噪声、热噪声和低频噪声(又称1/∫噪声)。 在电子器件中,载流子产生和消失的随机性, 使得流动着的载流子数目发生波动,有时多些, 有时少些,由此引起的电流瞬时涨落称为散粒噪声 热噪声是载流子做热运动产生的一种噪声 低频噪声即1∫f噪声,又名闪变噪声或过量噪声, 其噪声电压随频率的降低而增大
核电子学中的噪声 在核电子学中遇到的噪声主要有三类: 散粒噪声、热噪声和低频噪声(又称1/f 噪声)。 在电子器件中,载流子产生和消失的随机性, 使得流动着的载流子数目发生波动,有时多些, 有时少些,由此引起的电流瞬时涨落称为散粒噪声。 热噪声是载流子做热运动产生的一种噪声。 低频噪声即1/f 噪声,又名闪变噪声或过量噪声, 其噪声电压随频率的降低而增大
散粒噪声和热噪声的比较 来源 不同点 相同点 由载流子 散生和消失的 di=2/e df 粒|随机性引起1平均电流大,载流子数目在时间域里,都可以 噪|的,它体现涨落大,噪声电流大 表示为随机的脉冲序 声了载流子数2脉冲宽度等于载流子的渡列,通常近似为随机 目的涨落。 越时间为纳秒级; 的冲击序列。 由载流子热 运动引起的 d2=4kT/R·df 它们具有共同的统计 热电流或电压1和温度有关,温度升高, 特征:都是平稳随机 噪涨落,通常热运动剧烈,噪声电流 过程,频谱近似为常 数(白噪声)。 声是在载流子或电压增加; 大量存在的2与外加电压或流过电阻的 情况下发生平均电流无关。 的 3平均脉宽取决于载流子每 秒碰撞次数的倒数,为 皮秒级
散粒噪声和热噪声的比较 来源 不同点 相同点 散 粒 噪 声 由载流子产 生和消失的 随机性引起 的 ,它体现 了载流子数 目的涨落。 1 平均电流大,载流子数目 涨落大,噪声电流大。 2 脉冲宽度等于载流子的渡 越时间为纳秒级; 在时间域里,都可以 表示为随机的脉冲序 列,通常近似为随机 的冲击序列。 它们具有共同的统计 特征:都是平稳随机 过程,频谱近似为常 数(白噪声)。 热 噪 声 由载流子热 运动引起的 电流或电压 涨落,通常 是在载流子 大量存在的 情况下发生 的。 1 和温度有关,温度升高, 热运动剧烈,噪声电流 或电压增加; 2 与外加电压或流过电阻的 平均电流无关。 3 平均脉宽取决于载流子每 秒碰撞次数的倒数,为 皮秒级di 4kT / R df 2 = di 2I e df 2 =
核电子学中噪声的来源 核辐射测量仪器中很多器件如探测器、晶体管和电阻 等都会产生噪声。它们对于信号噪声比或测量精确度 的影响是不同的,其中探测器和前置放大器第一级器件 生的噪声,得到的放大倍数最大,影响也就最严重
核电子学中噪声的来源 核辐射测量仪器中很多器件如探测器、晶体管和电阻 等都会产生噪声。它们对于信号噪声比或测量精确度 的影响是不同的,其中探测器和前置放大器第一级器件 产生的噪声,得到的放大倍数最大,影响也就最严重
探测器中的噪声 半导体探测器是反向偏置的ⅨN结,其中存在着三种噪声源。 并联电阻R的热噪声,R是耗尽层或补偿层的电阻 串联电阻R的热噪声,R为探测器非灵敏区的材料体电阻 与引线电阻之和 ●探测器漏电流lD的散粒噪声 R Rp 对于面垒型探测器,R约为108-1092,在低温下工作的PI-N 探测器,R可达1012Ω或更高。通常R比前置放大器或探测器 的偏置电阻大很多,因此,R及其热噪声可以忽略。 串联电阻R的影响虽然比R大,但是对性能良好的探测器来说 R也可忽略
探测器中的噪声 半导体探测器是反向偏置的PN结,其中存在着三种噪声源。 •并联电阻Rp的热噪声,Rp是耗尽层或补偿层的电阻 •串联电阻Rs的热噪声,Rs为探测器非灵敏区的材料体电阻 与引线电阻之和 •探测器漏电流ID的散粒噪声 对于面垒型探测器,Rp约为108 -109Ω,在低温下工作的P-I-N 探测器, Rp可达1012Ω或更高。通常Rp比前置放大器或探测器 的偏置电阻大很多,因此, Rp及其热噪声可以忽略。 串联电阻Rs的影响虽然比Rp大,但是对性能良好的探测器来说 Rs也可忽略。 iD CD Rp vo (t) Rs