一种放大倍数可调式PMT分压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种放大倍数可调式PMT分压电路，包括具有多级打拿极的光电倍增管，每级打拿极上连接有RC偏置电路，所述RC偏置电路包括并联的分压电阻和电容，相邻两级打拿极之间的分压电阻依次串联，其中，至少有一级打拿极上设有光电耦合器，所述光电耦合器的输出端并联在该级打拿极的分压电阻上，所述光电耦合器的输入端和运算放大器的输出端相连。本发明专利技术提供的放大倍数可调式PMT分压电路，通过在某一级打拿极设置光电耦合器，利用运算放大器控制光电耦合器的电流输出，从而能够方便灵活地调节PMT的增益，且结构简单，具有增益稳定、功耗低和恢复时间快等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种放大倍数可调式PMT分压电路
本专利技术涉及一种分压电路，尤其涉及一种放大倍数可调式PMT分压电路。
技术介绍
目前使用的光电倍增管（PMT）的分压电路主要有电阻网络、经典的RC偏置电路以及在经典的RC偏置电路上改进的有源配置电路（含有三极管的有源元器件），但是没有可以调节PMT增益的分压电路。RC分压电路是经典的PMT分压电路，电路图如图1所示。其存在的缺点是：当PMT输出的电荷量变大时，PMT的最后几级的分压电阻上会有较大的电流，导致打拿级上的电压发生变化，从而影响PMT放大倍数的输出的稳定性。因此仅适合用在输出电流较小的探测系统中。1977年C.R.Kerns提出了一种增益稳定的含三极管的分压器，其电路如图2所示。该分压器电路在RC电路的基础上添加了三极管电路。该分压器相对RC具有增益稳定、功耗低及恢复时间快等特点。比较适合用在输出信号大的探测系统中。上述两种分压器都不具备调整PMT放大倍数的功能，若要调整PMT的放大倍数只能通过调整-HV的电压值，但是电压值的变小不只是影响PMT的放大倍数，还将影响渡越时间等的参数，使PMT的性能变坏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种放大倍数可调式PMT分压电路，能够方便灵活地调节PMT的增益，且结构简单，具有增益稳定、功耗低和恢复时间快等特点。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种放大倍数可调式PMT分压电路，包括具有多级打拿极的光电倍增管，每级打拿极上连接有RC偏置电路，所述RC偏置电路包括并联的分压电阻和电容，相邻两级打拿极之间的分压电阻依次串联，其中，至少有一级打拿极上设有光电耦合器，所述光电耦合器的输出端并联在该级打拿极的分压电阻上，所述光电耦合器的输入端和运算放大器的输出端相连。上述的放大倍数可调式PMT分压电路，其中，每级打拿极上连接有三极管，所述三极管的基极和该级打拿极的分压电阻相连，相邻两级打拿极之间的三极管的发射极和集电极依次相连。上述的放大倍数可调式PMT分压电路，其中，所述光电倍增管具有9～12个打拿极。上述的放大倍数可调式PMT分压电路，其中，所述光电耦合器设置在第6～第9个打拿极上。上述的放大倍数可调式PMT分压电路，其中，所述光电耦合器为线性光电耦合器。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的放大倍数可调式PMT分压电路，通过在某一级打拿极设置光电耦合器，利用运算放大器控制光电耦合器的电流输出，从而能够方便灵活地调节PMT的增益，且结构简单，具有增益稳定、功耗低和恢复时间快等特点。附图说明图1为现有的基于RC偏置电路的PMT分压电路结构示意图；图2为现有的基于RC偏置电路和三极管的PMT分压电路结构示意图；图3为本专利技术放大倍数可调式PMT分压电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图3为本专利技术放大倍数可调式PMT分压电路结构示意图。请参见图3，本专利技术提供的放大倍数可调式PMT分压电路包括具有多级打拿极的光电倍增管，每级打拿极上连接有RC偏置电路，所述RC偏置电路包括并联的分压电阻和电容，相邻两级打拿极之间的分压电阻依次串联，其中，至少有一级打拿极上设有光电耦合器，所述光电耦合器的输出端并联在该级打拿极的分压电阻上，所述光电耦合器的输入端和运算放大器的输出端相连。本专利技术提供的放大倍数可调式PMT分压电路，通过在现有的基于RC偏置电路的PMT分压电路的某一级打拿极设置光电耦合器，利用运算放大器控制光电耦合器的电流输出，从而能够方便灵活地调节PMT的增益，且结构简单，具有增益稳定、功耗低和恢复时间快等特点。为了保证增益稳定，较佳地，在现有的基于RC偏置电路和三极管的PMT分压电路结构上增加光电耦合器和运算放大器，具体连接如下：本专利技术提供的放大倍数可调式PMT分压电路，光电倍增管具有多级打拿极d1、d2、d3…、dN-3、dN-2、dN-1、dN，N为自然数，一般光电倍增管具有9～12个打拿极；每级打拿极上连接有RC偏置电路和三极管，RC偏置电路包括分压电阻R1、R2、R3…、RN-3、RN-2、RN-1、RN和电容，所述三极管的基极和RC偏置电路的分压电阻相连，相邻两级打拿极之间的分压电阻依次串联，相邻两级打拿极之间的三极管的发射极和集电极依次相连，如图3中的GN-2、GN-1、GN，其中，至少有一级打拿极上设有光电耦合器U1，所述光电耦合器U1的输出端并联在该级打拿极的分压电阻上，所述光电耦合器U1的输入端和运算放大器U2的输出端相连，运算放大器U2的控制信号为Vcontrol。光耦并联在PMT分压电阻其中的一级，如图3中的分压电阻RN-3，具体并联在哪一级根据PMT打拿级的个数等因素选择，一般优选设置在第6～第9个打拿极上。本专利技术提供的放大倍数可调式PMT分压电路，所述光电耦合器U1优选为线性光电耦合器,其工作原理为：当光耦的输出为0时，相当于PMT的放大倍数和三极管分压电路的放大倍数一致，此时PMT的放大倍数最大。当调节控制电压光耦有电流输出时，由线性光耦的特性可知，其输出为一个恒定的电流，由于光耦并联在电阻RN-3上流过RN-3上的电流减小RN-3两端的电压差降低，其降低的电压值将分配到其他的打拿级之上。PMT放大倍数公式如下：对于一个N级的PMT其放大倍数可以上述公式表示，其中，G为PMT放大倍数，ki为一定值，α是和PMT结构和材料相关的一个定值，Vi为相邻两个打拿级间的电压差。由上可见，当RN-3两端的电压差变小时PMT的放大倍数G也会随之改变。从而实现通过控制运算放大器U2上的控制电压调整PMT的放大倍数。虽然本专利技术已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本专利技术的保护范围当以权利要求书所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大倍数可调式PMT分压电路，包括具有多级打拿极的光电倍增管，每级打拿极上连接有RC偏置电路，所述RC偏置电路包括并联的分压电阻和电容，相邻两级打拿极之间的分压电阻依次串联，其特征在于，至少有一级打拿极上设有光电耦合器，所述光电耦合器的输出端并联在该级打拿极的分压电阻上，所述光电耦合器的输入端和运算放大器的输出端相连。

【技术特征摘要】
1.一种放大倍数可调式PMT分压电路，包括具有多级打拿极的光电倍增管，每级打拿极上连接有RC偏置电路，所述RC偏置电路包括并联的分压电阻和电容，相邻两级打拿极之间的分压电阻依次串联，其特征在于，至少有一级打拿极上设有光电耦合器，所述光电耦合器的输出端并联在该打拿极的分压电阻上，所述光电耦合器的输入端和运算放大器的输出端相连，当调节控制光电耦合器有电流输出时，并联有光电耦合器的打拿极的分压电阻两端的电压差降低，从而使得放大倍数随...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉凯，王超，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31