OPTIMALIZACE ELEKTRONICKÉ TRASY PRO SPEKTROMETRII ZÁŘENÍ GAMA

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "OPTIMALIZACE ELEKTRONICKÉ TRASY PRO SPEKTROMETRII ZÁŘENÍ GAMA"

Transkript

1 ČESKOSLOVENSKÁ SPEKTROSKOPICKÁ SPOLEČNOST PŘI ČSAV ODBORNÁ SKUPINA INSTRUMENTÁLNÍCH RAOIOANALYTICKÝCH METOD ČESKOSLOVENSKÁ KOMISE PRO ATOMOVOU ENERGII OPTIMALIZACE ELEKTRONICKÉ TRASY PRO SPEKTROMETRII ZÁŘENÍ GAMA KLUČENICE

2 ČESKOSLOVENSKÁ SPEKTROSKOPICKÁ SPOLEČNOST PŘI ČSAV ODBORNÁ SKUPINA INSTRUMENTÁLNÍCH RADIOANALYTICKÝCH METOD ČESKOSLOVENSKÁ KOMISE PRO ATOMOVOU ENERGII OPTIMALIZACE ELEKTRONICKÉ TRASY PRO SPEKTROMETRII ZÁŘENÍ GAMA IAA 82 KLUČENICE

3 OPTIMALIZACE ELEKTRONICKÉ" TRASY PRO SPEKTROMETRII ZA~ŘENf GAMA Přednášky kursu "Optimalizace elektronické trasy pro spektrometrii záření gama" pořádaného ve dnech v Klučenicích Editor: Jaroslav Fráňa Pro Československou komisi pro atomovou energii vydalo Ústřední informační středisko pro jaderný program Praha 5-Zbraslav, květen 1982 Vedoucí vydavatelského úseku ing. Oldřich Suchánek Náklad: 250 ks Neprodejná účelová publikace bez jazykové úpravy /82 019_ 67

4 OBSAH Předmluva 1. Funkce polovodičového detektoru Zdeněk KOSÍMA 2. Spektrometrická trasa s polovodičovými detektory ionizujícího záření Miloš VIDRA. _ ' 2-1. úvod Některé typy polovodičových detektorů a jejich základní vlastnosti _ Polovodičový detektor jako zdroj elektrického signálu Nábojově citlivé předzesilovače Tvarovací zesilovače Filtry vyšších stupňů ' Význam použití vícestupňových filtrů Testování a údržba polovodičového detektoru a předzesilovače Miloš VIDRA Spektrometrie záření gama při vysokých četnostech Jiří BARTOŠEK, Jan MASEK Tvarovací zesilovače Mrtvá doba spektrometru a její korekce Pile-up effect a jeho korekce Měření spekter krátkodobých radionuklidů Způsoby omezení rušivých vlivů silnoproudého rozvodu na funkci spektrometru Zdeněk KOSINA Kompenzace samovolných změn energetické kalibrace spektrometru Zdeněk KOSINA :, Přímé napojení spektrometrické trasy na vstup počítače Jaroslav FRÍNA Způsoby ukládání spekter z gama spektrometrů Spojení spektrometrické trasy s nezávislým počítačem Přenos z konvertoru do paměti Povelování, časování a výstup informace 60 Literatura 61

5 PŘEDMLUVA S problémy souvisejícími 5 kvalitou přenosu informace mezi detektorem a pamětí se setkává každý, kdo se zabývá spektrometrií záření gama, at již pracuje v základním nebo aplikovaném výzkumu. Odborná skupina instrumentálních radioanalytických metod Československé spektroskopické společnosti při ČSAV uspořádala roku 1974 v Kolíně seminář, který se zabýval optimálním režimem celé měřící trasy, poněvadž na konferencích a seminářích o instrumentálních radioanalytických metodách se neustále rozvíjela diskuse kolem této problematiky. Seminář měl velký úspěch jak počtem účastníků, tak zejména zájmem o současně vydaný sborník přednášek, který byl v icrátké době rozebrán. V posledních letech došlo k značnému rozšíření počtu pracovišt, zabývajících se aplikacemi gama spektrometrie, omladil se okruh pracovníků a na konferencích opět vyvstala otázka co nejlepšího využití možností moderních aparatur. Proto organizační výbor přikročil k uspořádání několikadenního kursu na téma "Optimalizace elektronické trasy ve spektrometrii záření gama". Odezva na předběžnou informaci předčila veškeré očekávání a dokázala, jak je tato problematika stále živá. Aby byl uspokojen zájem všech přihlášených proběhne kurs ve dvou bězích. Tak jako při prvním semináři byli přizváni k odborné spolupráci členové skupiny, kteří mají dlouholeté zkušenosti s gama spektrometrií. Nejsou to sice dzce specializovaní elektroničtí odborníci, ale lidé s velkými znalostmi, získanými z nutnosti dosahovat co nejlepších a nejpřesnějších výsledků při řešení svých úkolů. Tím je zaručeno, že se přednášky nebudou ubírat do příliš teoretických detailů, ale budou zaměřeny na řešení každodenních problémů uživatelů. Z toho důvodu organizační výbor zajišťuje instalování měřící aparatury, aby mohla být probraná látka prakticky demonstrována přímo na místě v návaznosti na přednášky. Probíraná látka vychází z přednášek prvého semináře, avšak v přepracované a rozšířené podobě. Byla vypuštěna kapitola, zabývající se scintilační spektrometrií, protože v současné době není provázena závažnými technickými problémy. Nově byla zařazena část o možnostech akumulace spekter do běžně dostupných počítačů, poněvadž to může být pro řadu pracovišt návod, jak částečně obejít nedostupnost technicky dokonalejších spektrometrických systémů z dovozu. Trochu větší pozornost byla věnována elektronickým problémům souvisejícím s kvantitativním vyhodnocením spekter /např. ztráty při jejich akumulaci/. Po formální stránce je publikace rozdělena do sedmi kapitol. Obrázky jsou číslovány průběžně a umístovány co nejblíže textu. V textu jsou odkazy na literaturu, uvedenou na závěr. Kromě citované literatury jsou uvedena díla doporučená k podrobnějšímu seznámení s tematikou. Na závěr bychom chtěli uvést, že jednotlivé kapitoly ani samotné přednášky nemohou obsáhnout vše s čím se setkáme v denní praxi. To by mělo být pobídkou k tomu, aby vztah účastníků k přednášejícím byl co nejvíce interaktivní a tak byl užitečný pro obě strany, neboř i přednášející mohou být zatíženi subjektivními názory a předsudky. Editor

6 1. FUNKCE POLOVODIČOVÉHO DETEKTORU Ing. Zdeněk KOSINA, CSc. Ústav jaderné fyziky ČSAV, Řež u Pnhy Cílem této úvodní kapitoly je zopakování základních principů detekce gama záření germaniovým polovodičovým detektorem, jejichž znalost se v dalších lekcích předpokládá. Na rozdíl od nabitých částic, ktertí jsou po průniku do citlivého objemu detektoru zaregistrovány vždy, gama kvanta jsou detekována jen s určitou pravděpodobností. Souvisí to se skutečností, že detekován může být jen foton, který předal svoji energii nějaké nabité částici /konkrétně elektronu/ při některé ze tří základních typů interakcí známých jako a/ fotoefekt, b/ Comptonův efekt, c/ tvorba /e +, e~/ párů. Zatímco při fotoefektu předá gama kvantum elektronu svoji energii E prakticky celou, rozdělí se při zbývajících dvou interakcích E na kinetickou energii elektronu a jednoho /až dvou/ sekundárních gama kvant. Tyto nově vzniklé fotony pak mohou z detektoru bud uniknout, nebo znovu podstoupit některou z interakcí a, b, c. Jeden detekovaný "primární" foton může tak spustit celou kaskádu interakcí, jejímž výsledkem je bud postupné předání celé energie E několika elektronům, nebo /a to častěji/ je část E odnesena na jistém stupni takového mnohanásobného procesu vně detektoru některým ze sekundárních fotonů. Statistickým obrazem popsaného procesu detekce je známá odezva polovodičového spektrometru na monoenergetické záření gama, sestávající z píku úplného pohlcení /totálně absorpce/ a Comptonova kontinua v oblasti od nuly do hrany E c - 2E 2 /(E Q + 2 E), kde E Q kev. Připadá-li v úvahu i tvorba párů, tj. při E > 2 E Q, přibývají pak ještě jednoiinikový a dvojúnikový pík na energiích E'«E-E Q ae" = E - 2 E Q. Jelikož se na intenzitě píku úplného pohlcení podstatně podílejí popsané vícenásobné procesy, je jeho časté označení "fotopík" zřejmě nesprávné. Vratme se však k popisu vlastního mechanismu detekce. Elektrony, jimž byla předána část energie detekovaného fotonu, vydávají při průchodu materiálem detektoru postupně svou energii na ionizaci, tj. vytváření volných elekťron-děrových párů /e-h/í k jejichž vzniku je třeba překonat při teplotě 80 K šířku tzv. zakázaného pásu 0,73 ev. Kromě toho ztrácí značnou část své kinetické energie při nepružných fononových srážkách s krystalovou mříží polovodiče. Pravděpodobnost fononové interakce /vedoucí nakonec k ohřevu detektoru/ je v porovnání s tvorbou /e-h/ téměř o dva řády vyšší. Jelikož však střední ztráta energie je zde podstatně menší /asi 5

7 50 mev/ je konečná bilance ztrát jen asi 3 : 1 ve prospěch fononových interakcí. Celkový počet párů /e-d/ je úměrný počáteční kinetické energii elektronu konstantou úměrnosti l/c. Střední energie potřebná k vytvoření jednoho páru c je u moderních detektorů asi 2,95 ev. Z hlediska spektrometrie je přitom důležitý experimentálně potvrzený fakt, že prakticky nezávisí na počáteční energii elektronu. Ve vnějším elektrickém poli V/mm vytvořeném pomocí vysokonapětového zdroje, se vzniklé komponenty /e-h/ párů pohybují rychlostí asi 2.10 m/sec. k elektrodám, kde odevzdají svůj náboj 1,6.10 C. Celkový počet páru n vzniklých po úplném pohlcení energie E n s E/ statisticky fluktuuje s rozptylem var/n/, s nímž souvisí tzv. energetické rozlišení detektoru. Teoretický výpočet var/n/, založený na exaktní analýze statistického procesu distribuce ionizačních a fononových interakcí, se zatím /přes řadu pokusů/ nepodařilo provést. Přibližně lze říci, že var/n/ - P n kde F je tzv. Fano faktor, nabývající u moderních detektorů experimentálních hodnot kolem 0,1. Prakticky užívanou charakteristikou detektoru je zmíněné energetické rozliseni detektoru, definované jako šířka píku úplného pohlcení v polovině výšky - tzv. poloiířka, udávaná v jednotkách energie FWM m 2,35 -/var/e/ - 0,128 vf -/Ž [kev] Tato definice zahrnuje předpoklad, že distribuce n je normální /gaussovská/. To by bylo splněno pouze za předpokladu, že sběr viech vytvořených- /e-h/ párů je dokonalý. Bez zacházení do přílišných detailů připomeňme, že platnost tohoto předpokladu je narušována řadou efektů, z nichž jmenujme např. náhodnou rekombinaci /e-h/ párů a záchyt elektronů i děr do záchytných center v místech nedokonalostí krystalové mříže. I když zde nejsou zcela pohlceny, jsou odtud znovu uvolněny až za určitou dobu /detrapping time/ kdy již nemohou plně přispět k vytváření nábojového impulsu integrovaného s poměrně krátkou časovou konstantou řádově l.usec. Většina těchto "denormalizačních" efektů má za následek rozšiřování paty distribuce a její asymetrizace směrem k nižším energiím. 6

8 2. SPEKTROMETRiCXÁ TRASA S POLOVODIČOVÝMI DETEKTORY IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ Ing. Miloš VIDRA Ústav jaderného výzkumu ČSKAE, Řež u Prahy 2-1. tfvod Rozvoj elektrotechnického průmyslu v období 50-70tých let se opíral o skutečnost, že se podařilo připravit vysoce kvalitní výchozí materiál: nejprve monokrystalické germanium, v pozdějších letech monokrystalicky křemík. Pro speciální aplikace se později začaly připravovat ještě i jiné materiály, jako např. GaAs, CdTe a j. Pro potřeby elektrotechnického průmyslu byly připraveny nejen vysoce kvalitní monokrystaly s velmi nízkými koncentracemi nežádoucích prvků, s malým rozptylem měrného odporu, definovaným počtem dlslokačních poruch apod., ale i se značně velkými objemy. Vysoká čistota monokrystalických materiálů, objemy pohybující se v rozsahu od několika cm až do několika tisíc cm a jejich vysoká kvalita umožnila, že se začal v šedesátých letech rozvíjet v jaderném výzkumu nový obor, zabývající se vývojem a přípravou polovodičových detektorů jaderného záření. Polovodičové detektory byly nejprve připravovány pro řešení základních otázek jaderného výzkumu, avšak díky svým vynikajícím vlastnostem, k nimž patří zejména vysoká rozlišovací schopnost a vysoká detekční účinnost, došlo k tomu, že se záhy začaly aplikovat i ve sféře nejaderného charakteru. Polovodičové detektory se nakonec staly významným pomocníkem při řešení nejrozmanitějších národohospodářských problémů. Široká potřeba techniky, založené na využívání polovodičových detektorů, si vynutila vývoj a konstrukci elektronických obvodů, nutných ke zpracování detektorových signálů. Pro tyto dčely bylo nutné vypracovat teoretickou analýzu optimálního zpracování těchto signálů, aby bylo dosaženo nejlepší rozlišovací schopnosti a tím tedy maximálního využití všech předností polovodičových detektorů. Paralelně,s přípravou polovodičových detektorů s vysokou rozlišovací schopností bylo nutné vyvinout vhodnou kryogenní techniku /kryostaty a Dewarovy nádoby na kapalné medium/. Podobně jako polovodičové detektory i Dewarovy nádoby velice rychle našly svou samostatnou nejadernou úlohu při řešení národohospodářských problémů nezávisle na polovodičových detektorech NĚKTERÉ TYPY POLOVODIČOVÝCH DETEKTORŮ A JEJICH ZŽKLADNÍ VLASTNOSTI První polovodičové detektory s praktickým významem byly zhotoveny v období 50-60tých let v souvislosti s přípravou velmi kvalitních krystalů germania. Vzhledem k tomu, že tyto detektory, zhotovené na bázi PN přechodu, pracovaly při pokojové teplotě, byla tlouštka radiačně citlivé oblasti velice malá /v důsledku dzká šířky zakázaného pásu,.resp. malého specifického odporu - viz tab. I/. Pohy-

9 Tab. I - Základní fyzikální parametry polovodičových materiálů Ge Si CdTe GaAs Hgl 2 atom. číslo /52 31/33 80/53 šířka zakázaného pásu /ev/ při 300K 0,67 1,12 1,4 1,4 2,1 intrlnsický odpor /íicm/ při 300K O 5 IO 9 IO 9 poloizolant ionizační energie /ev/ při 300K 2,96 3,66 4,5 4,3 4,2 doba života r /.us/ při 300K při 80K 1O 2-1O IO 2 IO 3 (/XT) = 10" 4 io~ 5 -io~ 6 io" 5 -io" 6 pohyblivost fjl /cm /V.s/ e: 3,9.1O 3 /3OOK 45.1O 3 /8OK 1,9.1O 3 (ixt) h = IQ" 5 h: 1,9.1O 3 /3OOK O,48.1O O 3 /8OK relat. dielektr.. konstanta, ,5 Tab. II - Vlastnosti polovodičových materiálů při pokojové teplotě Ge Si CdTe GaAs Hgl 2 E G /ev/ 0,67 1,12 1,4 1,4 1,8 1 /A/ ~lo" 3 ~10" 6 ~io"* 9 ~10" 9 U s /ev/ ~10 5 ~1O 3-1O 4 ~J.O 3 ~10 3 ~10 2 S /cm/ ~io" 3 ~0,5 2.1O" 2 ~10" 2 S je tlouštka radiačně citlivé oblasti 8

10 bovala se řádově v jednotkách až desítkách mikrometrů. Přihlédneme-li k nízkému specifickému odporu tehdy připravovaných monokrystalů germania, dojdeme k závěru, že nebylo možné zvětšit šířku depletiční oblasti ani ochlazením detektoru. Tato skutesnost a úspěšné tažení kvalitních monokrystalů křemíku byly příčinou, že se vývoj polovodičových detektorů ionizujícího záření přenesl do oblasti přípravy PN přechodu v monokrystalickém křemíku typu N. Hlavní roli v tom hrála skutečnost, že šířka zakázaného pásu je u křemíku rovna 1,12 ev, takže specifický odpor tohoto materiálu je při pokojové teplotě téměř o tři řády vyšší ve srovnání s germaniem a dosahuje hodnoty více než 200 kilem. Použití monokrystalického křemíku o specifickém odporu několika desítek kilem umožnilo připravit PN přechody s vrstvou radiačně citlivé depletiční oblasti o síle až několika mm. Vlivem větší šířky zakázaného pásu byly proudy křemíkových detektorů ve srovnání s detektory na bázi germania o několik řádů nižší. To se příznivě odrazilo i ve zlepšení rozlišovací schopnosti díky výrazně nižšímu šumu, způsobenému proudem detektoru. Dalším významným krokem byly práce, týkající se zvyšování specifického odporu křemíku typu P kompenzací nečistot, způsobujících vodivost, pomocí driftování litia. Tímto způsobem se poměrně jednoduchou cestou podařilo připravit detektory s radiačně citlivou kompenzovanou oblastí o síle 3-7 mm. Pracovní napětí těchto detektorů přitom bylo až několik set či tisíců volt. Technologie driftování křemíku pro dosažení vysoce kompenzované depletiční oblasti byla záhy aplikována i na germaniu. Hlavní význam přípravy detektorů na bázi germania byl v tom, že tento prvek má ve srovnání s křemíkem značně vyšší detekční Účinnost pro gama, resp. tvrdé záření X, díky svému poměrně vysokému atomovému číslu. Aby bylo možné využít vlastností vysoce kompenzovaného germania, bylo nutné takto připravené detektory chladit, zejména z následujících důvodů: a/ At zvýšíme přesnost kompenzace u germania jakkoliv, je specifický odpor tohoto materiálu při pokojové teplotě nejvýše 50 Í2cm. To je způsobeno relativně malou šířkou zakázaného pásu E a tím značnou tepelnou generací nosičů náboje. Má-li se přesnost kompenzace projevit zvýšením specifického odporu, je nutné detektor chladit a tím snížit tepelnou generaci. b/ Velikost specifického odporu při pokojové teplotě určuje koncentraci minoritních nosičů a tím i nejvýznamnější složku proudu připravených PN /P-I-N/ diod. Absolutní hodnotě stejnosměrného proudu je úměrný výstřelový šum, který degeneruje základní parametr polovodičových detektorů - rozlišovací schopnost. Aby bylo možné zlepšit rozlišovací schopnost, je nutné snížit zpětný proud detektoru jeho výrazným ochlazením-. Typické hodnoty zpětných proudů a jim odpovídající typické hodnoty šumových úrovní pro některé polovodičové detektory, pracující při pokojové teplotě, jsou reprezentovány v tab. II. Kompenzace driftováním výchozích monokrystalů křemíku a germania typu P tak umožnila připravit detektory záření X a gama, u kterých je možné dosáhnout vysokou rozlišovací schopnost jejich ochlazením na teplotu kapalného dusíku. Postupným zlepšováním technologie přípravy polovodičových detektorů se počátkem sedmdesátých let podařilo připravit detektory, jejichž základní parametry, jako je detekční účinnost a rozlišovací schopnost, již dosahují teoretických mezí. Poté se další vývoj polovodičových detektorů ubíral dvěma směry: 9

11 JM +s Ef Obr. I Polovodičový detektor jako ionizační komora Cz -Ud n. Obr. 2 Integračnf zesilovač jako nábojově citlivý předzesilovač LI R, L_rrr >d Obr.3 Střídavá vazba detektor - předzesilovač Obr. 4 Stejnosměrná vazba detektor - předzesilovač

12 a/ Příprava velmi čistého germania o koncentraci nečistot 1O cm". Ta umožňuje zhotovit detektory na bázi PN přechodu o síle radiačně citlivé depletiční oblasti 10 mm i více při pracovních napětích větších než 1000 V. I takto zhotovené detektory je nutné chladit, má-li být využito všech jejich předností. Použití čistého germania pro přípravu detektorů záření gama a X odstranilo časově i výrobně náročnou techniku kompenzace výchozích nečistot. Vlastní zhotovení detektoru spočívá na přípravě PN přechodu, obvykle difúzí litia, ve zhotovení tenkého vstupního kontaktu" okénka" napařením vhodného kovu či implantací a ve finálním chemickém a mechanickém opracování povrchu přechodu. b/ Připravují se materiály, které by umožnily zhotovit detektory s vysokou rozlišovací schopností, jež by pracovaly při pokojové teplotě. Základním kriteriem pro takové materiály je velká šířka zakázaného pásu. Je požadováno, aby byla větší než 1,2 až 1,3 ev /tab. I, 11/. Zvětšením šířky zakázaného pásu dochází k výraznému snížení proudu detektorů a tím i k snížení šumu produkovaného šumovou složkou tohoto proudu. Přestože bylo dosaženo výrazných úspěchů, nepodařilo se dosud pomocí těchto nových materiálů zhotovit detektory, jejichž reálné vlastnosti by byly blízké teoretickým možnostem. Důvodem je dosud nedostatečná kvalita monokrystalů s velkým množstvím poruch a nečistot krystalické mřížky. To způsobuje nedokonalý sběr náboje, polarizační jevy v objemu detektoru a detektory generují nadbytečný šum POLOVODIČOVÝ DETEKTOR JAKO ZDROJ ELEKTRICKÉHO SIGNÍLU Polovodičový detektor je ve své podstatě vlastně pevná ionizační komora. Podobně jako plynová ionizační komora má dvě elektrody. Rozdíl je však v tom, že radiačně citlivá oblast je tvořena pevnou látkou - polovodičem. To je příčinou vysoké pravděpodobnosti interakce záření s hmotou detektoru a tak je detekční účinnost polovodičových detektorů ve srovnání s plynovými detektory výrazně větší. Jako výsledek všech složitých efektů procesu interakce záření s hmotou polovodičového detektoru vzniká soubor párů elektron-díra /obr. 1/, jejichž počet n je přímo úměrný pohlcené energii dopadajícího záření E. a nepřímo úměrný ionizační energii w " * W /!/ kde w je průměrná energie potřebná k tvorbě jednoho páru elektron-díra. V objemu polovodiče tedy vzniká náboj Q, jenž je roven Má-li být elektrický signál úměrný energii interagujícího záření, je nutné sebrat veškerý náboj z objemu detektoru beze ztrát. To znamená přiložit na elektrody detektoru maximálně možné pracovní napětí. Tím se minimalizuje ztráta elektronů a děr jako důsledek záchytu těchto nosičů náboje na rekombinačních či záchytových centrech. Náboj sebraný na elektrodách je dále nutné převést na signál, který by bylo možné zpracovat reálnými elektronickými obvody. Toto se obvykle provádí tak, že paralelně k detektoru se připojí nábojově citlivý předzesilovač /obr. 2/. Na výstupu předžesilovače vznikají napěcové elektrické pulsy, jejichž amplituda u, je úměrná energii interagujícího záření. 11

13 Získané elektrické pulsy jsou snadno zpracovatelné elektronickými obvody., 2-4. NEBOJOVÉ CITLIVÉ PŘEDZESILOVACE Z předchozí kapitoly vyplynulo, že nábojově citlivý předzesilovač převádí energii dopadajícího záření, reprezentovanou elektrickým nábojem, na napěčové impulsy. Podle typu detektoru a druhu měřeného záření se používá několik základních typů předzesilovačů. Podle vazby mezi detektorem a vstupním aktivním prvkem předzesilovače rozlišujeme: a/ předzesilovače se střídavou vazbou se nejcastěji používají pro nechlazené Si(Au)detektory, pro velkoobjemové Ge/Li/ detektory a Sasto pro detektory na bázi CdTe. Střídavá vazba se u těchto předzesilovačů provádí kondenzátorem C y, jenž je zapojen mezi sběrnou elektrodu polovodičového detektoru a vstup předzesilovače/obr.3/. Vazební kondenzátor C y zde zajišťuje oddělení ss polarizačního napětí detektoru U- od vstupu předzesilovače. Hodnota tohoto vazebního kondenzátoru musí být dostatečně veliká, aby veškerý náboj, sebraný z objemu detektoru, byl převeden na. zpětnovazební kondenzátor C z> Obvykle vyhoví C v > 100 C d a * A o C z kde A Q je ss hodnota zesílení nábojového předzesilovače. Na vlastnosti vazebního kondenzátoru jsou kladeny značné nároky. Jeho izolační odpor musí být velmi vysoký, aby v důsledku prolínání polarizačního napětí na vstup předzesilovače nebylo ovlivněno nastavení jeho pracovního režimu. To by jednak mohlo vést ke zhoršení jeho vlastností /rozlišovací schopnosti, strmosti apod./, či k jeho úplnému zablokování, nebo v nejméně příznivém případě i k jeho destrukci. Vysoký izolační odpor vazebního kondenzátoru je rovněž nutnou podmínkou potlačení tzv. výstřelového šumu, jehož nositelem je každý ss proud ve vstupním obvodu předzesilovače. Tento šum způsobuje ztrátu rozlišovací schopnosti předzesilovače. U předzesilovačů pro velkoobjemové Ge/Li/ detektory nebo Si(Au)detektory obvykle vyhoví, aby svodový proud tekoucí vazebním kondenzátorem byl 10 A, což při pracovních napětích O 3 V představuje izolační odpor IQ 13 až 10 Ohm, resp. vyšší. U křemíkových detektorů, pracujících při pokojové teplotě /sem rovněž patří některé další typy speciálních detektorů/, se klidový proud pohybuje v rozmezí 10** až 10 A a obvykle vyhoví kondenzátory s izolačním odporem větším než až 10 1 Ohm. Ke dlouhodobému zhoršování kvality izolačního odporu vazebního kondenzátoru obvykle dochází znečištěním jeho povrchu usazováním nečistot z okolního prostředí nebo kondenzací vodních par při prudkých změnách teploty a při vysoké relativní vlhkosti. Bývá často příčinou dočasného či trvalého zhoršení rozlišovací schopnosti, doprovázeného někdy výskytem širokého a nestabilního "píku" v oblasti nízkých energií. Ve vzácnějších případech může být i příčinou zničení kvalitního a drahého vstupního, polem řízeného tranzistoru předzesilovače. b/ P ř e d z e s i l o v a č e se stejnosměrnou vazbou.vyloučení vazebního kondenzátoru ze vstupního obvodu /obr. 4/ se nejčastěji používá tehdy, má-li být dosaženo vysoké rozlišovací schopnosti. Výlučně se tato vazba používá ve spojení s pololodičovými detektory pro měření záření X resp. měkkého záření gama, má-li být dosaženo extrémně vysoké rozlišovací schopnosti. V těchto případech se vstupní tranzistor nábojově citlivého předzesilovače umisíu- 12

14 je do bezprostřední blízkosti polovodičového detektoru. Tak dojde k výraznému snížení rozptylové vstupní kapacity, což se příznivě projeví snížením šumu. U nechlazených předzesilovačů se stejnosměrná vazba používá dosti zřídka. Případné její použití je obvykle vázáno na detektory s menší kapacitou /2-10 pf/, určené pro měření měkkého záření gama v energetickém oboru od několika kev až do několika set kev. Příkladem takového předzesilovače je model 12O-2F firmy ORTEC. Použití nechlazeného nábojově citlivého předzesilovače se stejnosměrnou vazbou vyžaduje speciální kryostat. a uspořádání vývodů detektoru: obě elektrody detektoru musí být vyvedeny mimo kryostat zvláštními průchodkami. Jeden vývod slouží k přivedení polarizačního napětí, druhý k vyvedení signálu ke svorkám předzesilovače. Používáme-li stejnosměrně vázaný předzesilovač, j"e nutné zajistit, aby klidový proud detektoru I /obr. 4/, tekoucí do vstupu předzesilovače, nezpůsobil výrazný posun pracovního napětí předzesilovače. Obvykle stačí k zajištění stabilního nastavení režimu, aby byla splněna nerovnost Je samozřejmé, že tata podmínka musí vyhovět i v případě, zpracovává-li detektor vysoké impulsové zátěže, kdy se ss složka proudu detektoru zvyšuje. K zajištění stabilního nastavení pracovního režimu předzesilovače se nejčastěji používají následující typy vazeb: a/ Odporová zpětná vazba. Tato vazba, diskutovaná na obr. 4, je provedena zpětnovazebním odporem R, který kromě vyrovnávání ss proudu detektoru /v případě ss vazby mezi detektorem a předzesilovačem/ vyrovnává proud, jehož zdrojem je hradlo polem řízeného tranzistoru - I_. b/ O p t o e l e k t r o n i c k á vazba. Zpětnovazební odpor, sloužící k zajištění optimálního nastavení režimu předzesilovače, je zdrojem šumu. I v. případě, že je odpor bez technologických defektů, je jeho ťíroveň dána tzv. Johnsonovým tepelným šumem. Má-li být dosaženo co nejlepší rozlišovací schopnosti, je nutné tento prvek vypustit. Odstraníme-li tento odpor, výstupní napětí předzesilovače velice rychle saturuje /podle velikosti proudu tekoucího do kondenzátoru C a hodnoty tohoto kondenzátoru/. Aby se zamezilo zahlcení, je na výstup předzesilovače zapojen pomocný obvod ŘO, který zajistí, že dosáhne-li napětí na tomto výstupu určité úrovně U 1Q /obr. 5/, je vyslán krátkodobý impuls do svítivé diody LED. Dioda na krátký okamžik osvítí přechod hradlo-substrát polem řízeného tranzistoru. Tento jev vyvolá fotoefekt, jehož důsledkem je regenerace napětí na zpětnovazebním kondenzátoru C z. Tento typ předzesilovačeje tedy schopen zpracovávat impulsy, přicházející z detektoru v době mezi dvěma po sobě jdoucími regeneračními pulsy. Použití předzesilovače s optoelektronickou zpětnou vazbou vyžaduje speciální trasu pro zpracování detektorových signálů, neboť je nutné během trvání regeneračního impulsu blokovat vstup tvarovacího zesilovače, aby nedošlo k jeho zahlcení. c/ Zpětná vazba typu "drain feedback". K vyrovnání proudu detektoru využívá tato bezodporová vazba lavinových efektů, vznikajících v kanálu polem řízeného tranzistoru. V důsledku těchto lavinových efektů vzrůstá proud hradla I G se vzrůstem napětí U Q exponenciálně /obr. 6, 7/. Podle velikosti proudu detektoru se nastavuje napětí na norové elektrodě tranzistoru na takovou hodnotu, při níž I, I G> 13

15 Obr. 5 Bezodporová zpětná vazba st optoelektronická MCA I G (A) icr 9 icr" ia U 0 (V) Obr. 6 Bezodporová zpitnd vazba M typu "drain-feedback" Obr.7 Závislost proudu hradla na napětí Uo 14

16 Obr. 8 Oddělení kolísavé ss složky, obvod PZC a kabelový zesilovač Obr.9. Zdkladní zdroje Sumu předzesilovase Obr. 10 Tvarování detektorových pulsů CR-RC členem a. CF b. 1-2 II 1-12 n->co 10 O I n (počet int. článků) Obr. II Vícestupňový filtr 15

17 Vzhledem k jednoduchosti řešení některých technologických problémů v relaci k optoelektronické vazbě, je tato vazba používána ve většině československých nízkoenergetických systémů, vyvinutých v ÚJV Řež. Nábojově citlivé před;.-»silovače se až na vzácné výjimky umisfcují do bezprostřední blízkosti detektorů, aby se v co největší míře zmenšila rozptylová kapacita vstupního obvodu. Zkrácením této signálové trasy se rovněž sníží náchylnost předzesilovače přijímat poruchy od rozptylových polí a rovněž se snižuje náchylnost k mikrofonním jevům. Na nábojově citlivou část předzesilovače obvykle navazuje tzv. kabelový zesilovač /obr. 8/. Tento zesilovač se umiseuje do společné skříňky předzesilovače, je širokopásmový a zesílení se nastavuje odpory R. a R, v rozsahu Kabelový zesilovač snižuje výstupní impedanci předzesilovače a umožňuje přenos detektorových signálů do vzdálenosti až několika desítek metrů bez výrazného zhoršení rozlišovací schopnos.ti soustavy. Mezi nábojově citlivou část předzesilovače a kabelový zesilovač se obvykle zařazuje derivační článek C,R, a obvod pro kompenzaci pólu nulou /PZC - Pole Zero Cancelation/, tvořený prvky P a R-. Derivační článek odstraňuje prolínání stejnosměrného napětí z výstupu nábojově citlivé části předzesilovače do následných obvodů /kabelového zesilovače a případně do tvarovacího zesilovače/. Rovněž zamezuje prolínání proměnné složky ss napětí, jež vzniká v důsledku kolísání intenzity dopadajícího záření a statistickými fluktuacemi. Působí též jako tzv. vybělovací filtr. Pro nechlazené předzesilovače bývá hodnota derivačního článku obvykle nastavena na 50.usec. Obvod PZC slouží ke kompenzaci případných podkmitů. Derivační obvod zajistuje vyloučení vlivu přenosu driftu předzesilovače na následné zesilovací stupně TVAROVACÍ ZESILOVAČ Výstupní impulsy z předzesilovače mají obvykle malou amplitudu a jsou superponovány na relativně vysokou úroveň šumu. Zdroji šumu jsou zejména prvky vstupního obvodu předzesilovače: - tepelný šum kanálu polem řízeného tranzistoru, - stejnosměrný proud vstupních obvodů /proud detektoru, proud hradla polem řízeného tranzistoru/, - šum typu 1/f, jenž má původ v nedokonalé technologii opracování přechodů /detektoru, tranzistoru/, - dielektrické ztráty konstrukčních materiálů vstupního obvodu apod. Ke zvýšení šumu výrazně přispívá kapacita vstupního obvodu, i když sama není zdrojem šumu. Na obr. 9 jsou zahrnuty nejdůležitější zdroje šumu, působící na vstupu předzesilovače, opatřeného odporovou vazbou. V tomto schématu je zdroj signálu, vznikajícího interakcí záření s hmotou detektoru, representován Diracovým impulsem Q x 8(t) Kromě zesílení je dčelem tvarovacího zesilovače provést optimalizaci signálu. Tato optimalizace znamená upravení tvaru impulsů z předzesilovače do takové formy, při níž je poměr maximální amplitudy tohoto signálu k šumu co největší. Teoretickým rozborem /I/ lze dokázat, že optimální filtr je takový, u něhož odezva na Diracův impuls Q x S(t) je zrcadlovým obrazem signálu podle osy, která 16

18 protíná časovou souřadnici v době P m. Takový filtr je však možné uvažovat pouze teoreticky. Jeho užitečnost je v tom, že udává maximální poměr signálu k šumu a tím se stává kriteriem kvality reálných filtrů. Fiktivní filtr, který by realizoval teoreticky ideální filtr, se někdy nazývá "CUPS" filtr - podle tvaru výstupního pulsu z tohoto filtru jakožto odezvy na Diracův impuls. V praxi se kvalita reálných filtru vyjadřuje pomocí tzv. CUPS faktoru CF. Hodnota tohoto faktoru je vždy větší než jedna a udává nám, kolikrát horší je reálný filtr než filtr ideální. Nejjednodušším realizovatelným filtrem, přinášejícím velice dobré výsledky, je kaskádní zapojení derivačního a integračního ciánku /obr. 10/. Vstupuje-li do tohoto filtru elektrický impuls z předzesilovače ve formě napětového skoku, pak na výstupu z filtru má impuls tvar, vytvořený lineární kombinací exponenciel. Lze ukázat, že optimální poměr signálu k šumu nastává, je-li Tf = RjC, = T 2 = R2C2 = T /5/ Velikost časové konstanstanty T je funkcí velikosti fyzikálních veličin vstupního obvodu předzesilovače včetně detektoru. Na základě předchozího vztahu lze odvodit pro RC - CR filtr vztah pro velikost šumového napětí, vyjádřenou pomocí rozlišovací schopnosti (FWHM) - - 8,3.1O kde k... Boltzmannova konstanta, Ws/K T... abs. teplota příslušné komponenty, K C.. celková kapacita vstupu, pf T... časová konstanta filtru, sec R, výsledný ss odpor vstupního obvodu, ohm I... proud vshupního obvodu, A g m.. transkonduktance FETu, A/V Q... konstanta FETu. Tento vztah platí pro předzesilovač napojený na germaniový detektor. V případě aplikace na jiný detektor je nutné pravou stranu rovnice násobit poměrem průměrné energie, nutné k tvorbě jednoho páru elektron-díra daného polovodičového materiálu, k hodnotě téže veličiny u germania. Ze vztahu /6/ vyplývá celá řada závažných požadavků, které je nutné mít na zřeteli, chceme-ii dosáhnout co nejlepšího rozlišení spektrometrické trasy: - mini.ttální kapacita vstupu. Tato kapacita zahrnuje kapacitu detektoru, rozptylové kapacity přívodů a konstrukčních prvků, vstupní kapacitu tranzistoru, zpětnovazební kapacitu předzesilovače, rozptylovou kapacitu izolačního kondenzátoru apod., - m a x i m á l n í s t r m o s t polem řízeného tranzistoru, - m i n i m á l n í proud d e t e k t o r u, minimální zbytkový proud řídící elektrody polem řízeného tranzistoru apod., - m a x i m á l n í p r a c o v n í o d p o r R a zpětnovazební odpor.r 2 /maximalizace je však vázána na proud detektoru a proud hradla FETu/, - m i n i m á l n í t e p l o t a pracovních odporů u FETu. 17

19 Závislost rozlišovací schopnosti na tvarovací konstantě není monotónní. Pro malé hodnoty T převládá na výstupu šum, reprezentovaný prvním členem pod odmocninou v rovnici /6/. Při vysokých hodnotách T pak převládá účinek druhého a třetího členu. Rozlišovací schopnost vykazuje minimum pro Tgpf s^~o~ / a «\ l/2 FWHM= CÍ-^- + T) Pl C je konstanta. Příklad:. Qm n ek Z Pro Q s 0,7, k = l,38.1o" 23 Ws/K, T «300 K, C tot» l's.10" 11 F (C d «10 pf, C syst = 5 PF). g m = l,5.1o~ 2 A/V, R ekv = 10 9 Ohm, I = I d «10" 10 A, q «1,6.1O" 19 A s, bude O «4,2.10" 41 f j8 = 4,3.1O~30, takže optimální tvarovací konstanta bude T o P t - 3' 1-10 " 6 s = 3 / us - To je hodnota, při které je i v praktických měřeních obvykle dosahováno optimální rozlišovací schopnosti. I když vztah /6/ je dosti zjednodušený, dává poměrně dobré výsledky. Přestože byl odvozen pro filtr typu CR - RC /jeden derivační a jeden integrační článek/, je možné jej aplikovat i při gaussovském, případně semigaussovském tvarování signálu. Chyba výpočtu nepřekročí většinou deset procent i v případě použití těchto složitějších filtru. V běžné praxi nemá uživatel obvykle možnost zlepšit rozlišovací schopnost systému, vyjma vyhledání optima volbou tvarovacích konstant. Velmi snadno však může dojít ke zhoršení rozlišovací schopnosti, zpravidla nevhodnou konstrukcí spoje detektoru s předzesilovačem /vysokokapacitní/, znečištěním průchodek propojovacích konektorů apod. Ze vztahu /6/ lze odvodit další významný vztah, udávající závislost rozlišovací schopnosti na vstupní kapacitě A (FWHM) P i Ac vst, 79/ kde je přístrojová konstanta, udávaná zpravidla v [ev/pf] a pohybující se běžně v rozmezí 20 až 50 ev/pf. Tato závislost je užitečná k předběžnému stanovení elektronického rozlišení systému, známe-li kapacitu detektorového systému C d včetně parazitních kapacit. Výsledné rozlišení FWHM tqt vypočtené ze základního rozlišení předzesilovače FWHH Z /jež se u nechlazených předzesilovačů pohybuje v rozmezí 0,6-1,0 kev/ a z přírůstku A( FWHM) p je 18

20 (FWHM) tqt * (FWHM) Z + A(FWHM). Při volbě předzesilovače musíme přihlédnout hlavně ke kapacitě použitého detektoru. U velkoobjemových Ge/Li/ detektorů, jejichž kapacita se obvykle pohybuje v rozsahu pf, je nutno použít předzesilovače s co nejmenší hodnotou e, byt i s horším základním rozlišením. 2-6, FILTRY VYŠŠÍCH STUPfiÚ Provedeme-li srovnání CR-RC filtru s ideálním CUPS filtrem, zjistíme, že tento filtr "šumí" 1,36 krát více, tedy že CF 1,36. Vzhledem k táto relativně vysoké hodnotě byla hledána jiná zapojení s nižšími hodnotami CF. Jednou z možných cest je postupné připojování dalších integračních RC článků k stávající CR-RC kaskádě. Obecně pak obdržíme filtr typu CR - ( RC), který se sxládá z jednoho derivačního a n integračních článků. Mezi jednotlivé členy je nutné vkládat zesilovače, které kromě své původní funkce, tj. zesilování elektrických signálů, oddělují jednotlivé stupně tak, aby nedošlo k vzájemnému ovlivnění a k narušení syntézy celého filtru /viz obr. 11/. Pro vstupní napětí U Q (p) = = obdržíme na výstupu CR - ( RC) n filtru napětí M ( ) t _!_. P. 1 _ 1 1 _ P P + 1/Tf ' P + 1/T 2 * P+I/T3 P+1/Tn+f n-rt, n /li/ kde' Tj časová konstanta derivačního obvodu, Tg až TQ+I časové konstanty integračních článků, "= symbol zpětné Laplaceovy transformace. Střední hodnota šumového napětí je dána vztahem do,) 1 ' 8 Poměr signálu k šumu dostaneme po vyčíslení výrazů /li/ a /12/. S rostoucím počtem integračních článků /obr. 11/ CF faktor monotónně klesá a pro n 00 dosahuje hodnoty 1,12. To znamená, že filtr s nekonečným počtem článků by šuměl 1,12 krát více než-li ideální filtr. V praxi však není účelné zvyšovat počet integračních článků nad n = 4 (CF = 1,16). Zvýšíme-li totiž počet článků z n - 4 na n = 10 event, vice, zlepší se hodnota CF o méně jak 4 %. Toto zlepšení je značně problematické, nebot vyžaduje zvýšit stejnou měrou i počet izolačních zesilovačů. Tím silně vzroste náchylnost filtru k poruchám, které anulují dosažené zlepšení poměru signálu k šumu. Neméně důležitá jsou i hlediska ekonomická. V běžné praxi se proto počet integračních článků ustálil na hodnotě n 3 nebo 4, výjimečně 5. 19

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace)

Referát z atomové a jaderné fyziky. Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Referát z atomové a jaderné fyziky Detekce ionizujícího záření (principy, technická realizace) Měřicí a výpočetní technika Šimek Pavel 5.7. 2002 Při všech aplikacích ionizujícího záření je informace o

Více

Spojité regulátory Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012. Spojité regulátory. Jednoduché regulátory

Spojité regulátory Zhotoveno ve školním roce: 2011/2012. Spojité regulátory. Jednoduché regulátory Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 746 01 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory

Více

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 1. Čím se vyznačuje polovodičový materiál Polovodič je látka, jejíž elektrická vodivost lze měnit. Závisí na

Více

1.1 Pokyny pro měření

1.1 Pokyny pro měření Elektronické součástky - laboratorní cvičení 1 Bipolární tranzistor jako zesilovač Úkol: Proměřte amplitudové kmitočtové charakteristiky bipolárního tranzistoru 1. v zapojení se společným emitorem (SE)

Více

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Tematická oblast ELEKTRONIKA

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Tematická oblast ELEKTRONIKA Číslo projektu Číslo materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_03_Filtrace a stabilizace Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

OPERA Č NÍ ZESILOVA Č E

OPERA Č NÍ ZESILOVA Č E OPERAČNÍ ZESILOVAČE OPERAČNÍ ZESILOVAČE Z NÁZVU SE DÁ USOUDIT, ŽE SE JEDNÁ O ZESILOVAČ POUŽÍVANÝ K NĚJAKÝM OPERACÍM. PŮVODNÍ URČENÍ SE TÝKALO ANALOGOVÝCH POČÍTAČŮ, KDE OPERAČNÍ ZESILOVAČ DOKÁZAL USKUTEČNIT

Více

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno 31 07 79 N

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno 31 07 79 N ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 196670 (11) (Bl) (51) Int. Cl. 3 H 01 J 43/06 (22) Přihlášeno 30 12 76 (21) (PV 8826-76) (40) Zveřejněno 31 07

Více

Měření na unipolárním tranzistoru

Měření na unipolárním tranzistoru Měření na unipolárním tranzistoru Teoretický rozbor: Unipolární tranzistor je polovodičová součástka skládající se z polovodičů tpu N a P. Oproti bipolárnímu tranzistoru má jednu základní výhodu. Bipolární

Více

Manuální, technická a elektrozručnost

Manuální, technická a elektrozručnost Manuální, technická a elektrozručnost Realizace praktických úloh zaměřených na dovednosti v oblastech: Vybavení elektrolaboratoře Schématické značky, základy pájení Fyzikální principy činnosti základních

Více

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu 15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu 1. Definice elektrického proudu 2. Jednoduchý elektrický obvod a) Ohmův zákon pro část elektrického obvodu b) Elektrický spotřebič

Více

Dioda jako usměrňovač

Dioda jako usměrňovač Dioda A K K A Dioda je polovodičová součástka s jedním P-N přechodem. Její vývody se nazývají anoda a katoda. Je-li na anodě kladný pól napětí a na katodě záporný, dioda vede (propustný směr), obráceně

Více

Senzory ionizujícího záření

Senzory ionizujícího záření Senzory ionizujícího záření Senzory ionizujícího záření dozimetrie α = β = He e 2+, e + γ, n X... elmag aktivita [Bq] (Becquerel) A = A e 0 λt λ...rozpadová konstanta dávka [Gy] (Gray) = [J/kg] A = 0.5

Více

18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry

18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry 18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry Digitální voltmetry Základním obvodem digitálních voltmetrů je A/D

Více

PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH. Přednáška 1 - Obsah

PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH. Přednáška 1 - Obsah PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH Přednáška 1 - Obsah i 1 Analogová integrovaná technika (AIT) 1 1.1 Základní tranzistorová rovnice... 1 1.1.1 Transkonduktance... 2 1.1.2 Výstupní dynamická impedance tranzistoru...

Více

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela analýza šumu v elektronických obvodech

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela analýza šumu v elektronických obvodech Jiří Petržela co je to šum? je to náhodný signál narušující zpracování a přenos užitečného signálu je to signál náhodné okamžité amplitudy s časově neměnnými statistickými vlastnostmi kde se vyskytuje?

Více

Neřízené polovodičové prvky

Neřízené polovodičové prvky Neřízené polovodičové prvky Výkonová elektronika - přednášky Projekt ESF CZ.1.07/2.2.00/28.0050 Modernizace didaktických metod a inovace výuky technických předmětů. Neřízené polovodičové spínače neobsahují

Více

Zdroje napětí - usměrňovače

Zdroje napětí - usměrňovače ZDROJE NAPĚTÍ Napájecí zdroje napětí slouží k přeměně AC napětí na napětí DC a následnému předání energie do zátěže, která tento druh napětí (proudu) vyžaduje ke správné činnosti. Blokové schéma síťového

Více

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic PES (fotoelektronová spektroskopie) XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu) UPS (ultrafialová

Více

Modulace a šum signálu

Modulace a šum signálu Modulace a šum signálu PATRIK KANIA a ŠTĚPÁN URBAN Nejlepší laboratoř molekulové spektroskopie vysokého rozlišení Ústav analytické chemie, VŠCHT Praha kaniap@vscht.cz a urbans@vscht.cz http://www.vscht.cz/anl/lmsvr

Více

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie Projekt Pospolu Polovodičové součástky diody Pro obor 18-22-M/01 Informační technologie Autorem materiálu a všech jeho částí je Ing. Petr Voborník, Ph.D. Polovodičová součástka je elektronická součástka

Více

Zesilovače. Ing. M. Bešta

Zesilovače. Ing. M. Bešta ZESILOVAČ Zesilovač je elektrický čtyřpól, na jehož vstupní svorky přivádíme signál, který chceme zesílit. Je to tedy elektronické zařízení, které zesiluje elektrický signál. Zesilovač mění amplitudu zesilovaného

Více

Operační zesilovač (dále OZ)

Operační zesilovač (dále OZ) http://www.coptkm.cz/ Operační zesilovač (dále OZ) OZ má složité vnitřní zapojení a byl původně vyvinut pro analogové počítače, kde měl zpracovávat základní matematické operace. V současné době je jeho

Více

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu 11. Polovodiče Polovodiče jsou krystalické nebo amorfní látky, jejichž elektrická vodivost leží mezi elektrickou vodivostí kovů a izolantů a závisí na teplotě nebo dopadajícím optickém záření. Elektrické

Více

Bezkontaktní spínací prvky: kombinace spojitého a impulsního rušení: strmý napěťový impuls a tlumené vf oscilace výkonové polovodičové měniče

Bezkontaktní spínací prvky: kombinace spojitého a impulsního rušení: strmý napěťový impuls a tlumené vf oscilace výkonové polovodičové měniče 12. IMPULZNÍ RUŠENÍ 12.1. Zdroje impulsního rušení Definice impulsního rušení: rušení, které se projevuje v daném zařízení jako posloupnost jednotlivých impulsů nebo přechodných dějů Zdroje: spínání elektrických

Více

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr. Zadání: A. Na předloženém kompenzovaném vstupní děliči k nf milivoltmetru se vstupní impedancí Z vst = MΩ 25 pf, pro dělící poměry :2,

Více

Základy elektrotechniky

Základy elektrotechniky A) Elektrický obvod je vodivé spojení elektrických prvků (součástek) plnící zadanou funkci např. generování elektrického signálu o určitých vlastnostech, zesílení el. signálu, přeměna el. energie na jiný

Více

Měřicí řetězec. měřicí zesilovač. převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku

Měřicí řetězec. měřicí zesilovač. převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku Měřicí řetězec fyzikální veličina snímač měřicí zesilovač A/D převodník počítač převod fyz. veličiny na elektrickou (odpor, proud, napětí, kmitočet...) převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna Tato otázka přepokládá znalost otázky č. - polovodiče. Doporučuji ujasnit

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

U01 = 30 V, U 02 = 15 V R 1 = R 4 = 5 Ω, R 2 = R 3 = 10 Ω

U01 = 30 V, U 02 = 15 V R 1 = R 4 = 5 Ω, R 2 = R 3 = 10 Ω B 9:00 hod. Elektrotechnika a) Definujte stručně princip superpozice a uveďte, pro které obvody platí. b) Vypočítejte proudy větvemi uvedeného obvodu metodou superpozice. 0 = 30 V, 0 = 5 V R = R 4 = 5

Více

Spektrometrie záření gama

Spektrometrie záření gama Spektrometrie záření gama M. Kroupa, Gymnázium Děčín, trellac@centrum.cz B. Dvorský, Gymnázium Šternberk, bohuslav.dvorsky@seznam.cz Abstrakt Tento článek pojednává o spektroskopii záření gama. Bylo měřeno

Více

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k Ú k o l : a) Proveďte kalibraci odporového teploměru, termočlánku a termistoru b) Určete teplotní koeficienty odporového teploměru, konstanty charakterizující

Více

Modelování a simulace Lukáš Otte

Modelování a simulace Lukáš Otte Modelování a simulace 2013 Lukáš Otte Význam, účel a výhody MaS Simulační modely jsou nezbytné pro: oblast vědy a výzkumu (základní i aplikovaný výzkum) analýzy složitých dyn. systémů a tech. procesů oblast

Více

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu 9. Čidla napětí a proudu Čas ke studiu: 15 minut Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu Výklad

Více

Měřená veličina. Rušení vyzařováním: magnetická složka (9kHz 150kHz), magnetická a elektrická složka (150kHz 30MHz) Rušivé elektromagnetické pole

Měřená veličina. Rušení vyzařováním: magnetická složka (9kHz 150kHz), magnetická a elektrická složka (150kHz 30MHz) Rušivé elektromagnetické pole 13. VYSOKOFREKVENČNÍ RUŠENÍ 13.1. Klasifikace vysokofrekvenčního rušení Definice vysokofrekvenčního rušení: od 10 khz do 400 GHz Zdroje: prakticky všechny zdroje rušení Rozdělení: rušení šířené vedením

Více

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. výstup

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. výstup ELEKTONIKA I N V E S T I C E D O O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 1. Usměrňování a vyhlazování střídavého a. jednocestné usměrnění Do obvodu střídavého proudu sériově připojíme diodu. Prochází jí proud

Více

Základní zapojení s OZ. Vlastnosti a parametry operačních zesilovačů

Základní zapojení s OZ. Vlastnosti a parametry operačních zesilovačů OPEAČNÍ ZESLOVAČ (OZ) Operační zesilovač je polovodičová součástka vyráběná formou integrovaného obvodu vyznačující se velkým napěťovým zesílením vstupního rozdílového napětí (diferenciální napěťový zesilovač).

Více

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au Polovodičové diody Dioda definice: Elektronická dvojpólová součástka, která při své činnosti využívá přechod, který vykazuje usměrňující vlastnosti (jednosměrnou vodivost). Vlastnosti se liší způsobem

Více

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Garant přípravného studia: Střední průmyslová škola elektrotechnická a ZDVPP, spol. s r. o. IČ: 25115138 Učební osnova: Základní

Více

Usměrňovače, filtrace zvlněného napětí, zdvojovač a násobič napětí

Usměrňovače, filtrace zvlněného napětí, zdvojovač a násobič napětí Usměrňovače, filtrace zvlněného napětí, zdvojovač a násobič napětí Usměrňovače slouží k převedení střídavého napětí, nejčastěji napětí na sekundárním vinutí síťového transformátoru, na stejnosměrné. Jsou

Více

Charakteristiky optoelektronických součástek

Charakteristiky optoelektronických součástek FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Spolupracoval Jan Floryček Jméno a příjmení Jakub Dvořák Ročník 1 Měřeno dne Předn.sk.-Obor BIA 27.2.2007 Stud.skup. 13 Odevzdáno dne Příprava Opravy Učitel

Více

FET Field Effect Transistor unipolární tranzistory - aktivní součástky unipolární využívají k činnosti vždy jen jeden druh majoritních nosičů

FET Field Effect Transistor unipolární tranzistory - aktivní součástky unipolární využívají k činnosti vždy jen jeden druh majoritních nosičů FET Field Effect Transistor unipolární tranzistory - aktivní součástky unipolární využívají k činnosti vždy jen jeden druh majoritních nosičů (elektrony nebo díry) pracují s kanálem jednoho typu vodivosti

Více

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud FYZIKA II Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud Osnova přednášky Elektrický proud proudová hustota Elektrický odpor a Ohmův zákon měrná vodivost driftová rychlost Pohyblivost nosičů náboje teplotní

Více

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Elektřina a magnetismus - elektrický náboj tělesa, elektrická síla, elektrické pole, kapacita vodiče - elektrický proud v látkách, zákony

Více

PŘECHODOVÝ JEV V RC OBVODU

PŘECHODOVÝ JEV V RC OBVODU PŘEHODOVÝ JEV V OBVOD Pracovní úkoly:. Odvoďte vztah popisující časovou závislost elektrického napětí na kondenzátoru při vybíjení. 2. Měřením určete nabíjecí a vybíjecí křivku kondenzátoru. 3. rčete nabíjecí

Více

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Elektřina a magnetizmus závěrečný test DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-20 Téma: závěrečný test Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: TEST - A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý a Mgr. Josef Kormaník TEST Elektřina a magnetizmus závěrečný

Více

ISŠ Nova Paka, Kumburska 846, 50931 Nova Paka Automatizace Dynamické vlastnosti členů členy a regulátory

ISŠ Nova Paka, Kumburska 846, 50931 Nova Paka Automatizace Dynamické vlastnosti členů členy a regulátory Regulátory a vlastnosti regulátorů Jak již bylo uvedeno, vlastnosti regulátorů určují kvalitu regulace. Při volbě regulátoru je třeba přihlížet i k přenosovým vlastnostem regulované soustavy. Cílem je,

Více

Projekt Pospolu. Poruchy elektronických zařízení. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Ulrych.

Projekt Pospolu. Poruchy elektronických zařízení. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Ulrych. Projekt Pospolu Poruchy elektronických zařízení Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Ulrych. Používaná terminologie Funkční jednotka je určený celek v rámci celého

Více

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276 01 Mělník Ing.František Moravec

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276 01 Mělník Ing.František Moravec ISŠT Mělník Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_C.3.05 Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566,

Více

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 3.1 Teorie elektronu 1 1 1 Struktura a rozložení elektrických nábojů uvnitř: atomů, molekul, iontů, sloučenin; Molekulární struktura vodičů, polovodičů a

Více

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA) Polovodičové diody varikap, usměrňovací dioda, Zenerova dioda, lavinová dioda, tunelová dioda, průrazy diod Polovodičové diody (diode) součástky s 1 PN přechodem varikap usměrňovací dioda Zenerova dioda

Více

Prvky a obvody elektronických přístrojů II

Prvky a obvody elektronických přístrojů II Prvky a obvody elektronických přístrojů Lubomír Slavík TECHNCKÁ NVEZTA V LBEC Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Materiál vznikl v rámci projektu ESF (CZ..07/..00/07.047) eflexe požadavků

Více

Metodický návod: 5. Zvyšování vnějšího napětí na 3 V. Dochází k dalšímu zakřivování hladin a rozšiřování hradlové vrstvy.

Metodický návod: 5. Zvyšování vnějšího napětí na 3 V. Dochází k dalšímu zakřivování hladin a rozšiřování hradlové vrstvy. Metodický návod: 1. Spuštění souborem a.4.3_p-n.exe. Zobrazeny jsou oddělené polovodiče P a N, majoritní nositelé náboje (elektrony červené, díry modré), ionty příměsí (čtverečky) a Fermiho energetické

Více

Přednáška 3 - Obsah. 2 Parazitní body effect u NMOS tranzistoru (CMOS proces) 2

Přednáška 3 - Obsah. 2 Parazitní body effect u NMOS tranzistoru (CMOS proces) 2 PŘEDNÁŠKA 3 - OBSAH Přednáška 3 - Obsah i 1 Parazitní substrátový PNP tranzistor (PSPNP) 1 1.1 U NPN tranzistoru... 1 1.2 U laterálního PNP tranzistoru... 1 1.3 Příklad: proudové zrcadlo... 2 2 Parazitní

Více

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách Osnova: 1. Elektrický proud a jeho vlastnosti 2. Ohmův zákon 3. Kirhoffovy zákony 4. Vedení el. proudu ve vodičích 5. Vedení el. proudu v polovodičích

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Optoelektronika Přednáška č. 8 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Optoelektronika 1 Optoelektronika zabývá se přeměnou elektrické

Více

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1 Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice Číslo úlohy : 1 Název úlohy : Vypracoval : ročník : 3 skupina : F-Zt Vnější podmínky měření : měřeno dne : 3.. 004 teplota : C tlak

Více

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes.

r W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. r. 1947 W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. 2.2. Polovodiče Lze je definovat jako látku, která má elektronovou bipolární vodivost, tj.

Více

Pravděpodobnostní charakter jaderných procesů

Pravděpodobnostní charakter jaderných procesů Pravděpodobnostní charakter jaderných procesů Při převážné většině jaderných pokusů je jaderné záření registrováno jako proud nabitých částic respektive kvant γ, které vznikají v důsledku rozpadu atomových

Více

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ (1.1, 1.2 a 1.3) Ing. Pavel VYLEGALA 2014 Rozdělení snímačů Snímače se dají rozdělit podle mnoha hledisek. Základním rozdělení: Snímače

Více

Základní pojmy z oboru výkonová elektronika

Základní pojmy z oboru výkonová elektronika Základní pojmy z oboru výkonová elektronika prezentace k přednášce 2013 Projekt ESF CZ.1.07/2.2.00/28.0050 Modernizace didaktických metod a inovace výuky technických předmětů. výkonová elektronika obor,

Více

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA ELEKTRICKÝ PROD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA 1 ELEKTRICKÝ PROD Jevem Elektrický proud nazveme usměrněný pohyb elektrických nábojů. Např.:- proud vodivostních elektronů v kovech - pohyb nabitých

Více

Fotonásobič. fotokatoda. typicky: - koeficient sekundární emise = počet dynod N = zisk: G = fokusační elektrononová optika

Fotonásobič. fotokatoda. typicky: - koeficient sekundární emise = počet dynod N = zisk: G = fokusační elektrononová optika Fotonásobič vstupní okno fotokatoda E h fokusační elektrononová optika systém dynod anoda e zesílení G N typicky: - koeficient sekundární emise = 3 4 - počet dynod N = 10 12 - zisk: G = 10 5-10 7 Fotonásobič

Více

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy FYZIKA II Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy Osnova přednášky Energie magnetického pole v cívce Vzájemná indukčnost Kvazistacionární

Více

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus Úloha č.: XI Název: Charakteristiky diody Pracoval: Pavel Brožek stud. skup. 12 dne 9.1.2009 Odevzdal

Více

Title: IX 6 11:27 (1 of 6)

Title: IX 6 11:27 (1 of 6) PŘEVODNÍKY ANALOGOVÝCH A ČÍSLICOVÝCH SIGNÁLŮ Převodníky umožňující transformaci číslicově vyjádřené informace na analogové napětí a naopak zaujímají v řídícím systému klíčové postavení. Značná část měřených

Více

Pracovní třídy zesilovačů

Pracovní třídy zesilovačů Pracovní třídy zesilovačů Tzv. pracovní třída zesilovače je určená polohou pracovního bodu P na převodní charakteristice dobou, po kterou zesilovacím prvkem protéká proud, vzhledem ke vstupnímu zesilovanému

Více

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 21.3.2012 Příprava Opravy Učitel Hodnocení

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 21.3.2012 Příprava Opravy Učitel Hodnocení FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Jméno a příjmení Vojtěch Přikryl Ročník 1 Předmět IFY Kroužek 35 ID 143762 Spolupracoval Měřeno dne Odevzdáno dne Daniel Radoš 7.3.2012 21.3.2012 Příprava

Více

4. Zpracování signálu ze snímačů

4. Zpracování signálu ze snímačů 4. Zpracování signálu ze snímačů Snímače technologických veličin, pasivní i aktivní, zpravidla potřebují převodník, který transformuje jejich výstupní signál na vhodnější formu pro další zpracování. Tak

Více

VSTUPNÍ VÝSTUPNÍ ROZSAHY

VSTUPNÍ VÝSTUPNÍ ROZSAHY Univerzální vysokonapěťový oddělovací modul VariTrans P 29 000 P0 ní signály ±30 mv až ±1000 V ±20 ma, ±10 V nebo 0(4)..20 ma Pracovní napětí až 1000 V ac/dc Přesnost 0,1 nebo 0,2 % z rozsahu Zkušební

Více

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 8. TRANSFORMÁTORY

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 8. TRANSFORMÁTORY Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - T Ostrava 8. TRANSFORMÁTORY 8. Princip činnosti 8. Provozní stavy skutečného transformátoru 8.. Transformátor naprázdno 8.. Transformátor

Více

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY VZORY OTÁZEK A PŘÍKLADŮ K TUTORIÁLU 1 1. a) Co jsou polovodiče nevlastní. b) Proč je používáme. 2. Co jsou polovodiče vlastní. 3. a) Co jsou polovodiče nevlastní. b) Jakým způsobem

Více

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu. v v 1. V jakých jednotkách se vyjadřuje proud uveďte název a značku jednotky. 2. V jakých jednotkách se vyjadřuje indukčnost uveďte název a značku jednotky. 3. V jakých jednotkách se vyjadřuje kmitočet

Více

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Rtg. záření: Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Vznik rtg. záření: 1. Rtg. záření se spojitým spektrem vzniká při prudkém zabrzdění urychlených elektronů.

Více

(s výjimkou komparátoru v zapojení č. 5) se vyhněte saturaci výstupního napětí. Volte tedy

(s výjimkou komparátoru v zapojení č. 5) se vyhněte saturaci výstupního napětí. Volte tedy Operační zesilovač Úvod Operační zesilovač je elektronický obvod hojně využívaný téměř ve všech oblastech elektroniky. Jde o diferenciální zesilovač napětí s velkým ziskem. Jinak řečeno, operační zesilovač

Více

Nízkofrekvenční (do 1 MHz) Vysokofrekvenční (stovky MHz až jednotky GHz) Generátory cm vln (až desítky GHz)

Nízkofrekvenční (do 1 MHz) Vysokofrekvenční (stovky MHz až jednotky GHz) Generátory cm vln (až desítky GHz) Provazník oscilatory.docx Oscilátory Oscilátory dělíme podle několika hledisek (uvedené třídění není zcela jednotné - bylo použito vžitých názvů, které vznikaly v různém období vývoje a za zcela odlišných

Více

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY Úvod do metrologie - 49-9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY (V.LYSENKO) Čidlo (senzor, detektor, receptor) je em jedné fyzikální veličiny na jinou fyzikální veličinu. Snímač (senzor + obvod pro zpracování ) je to člen

Více

VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ

VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A (18) VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ (11) (51) Int. Cl. G 01 N 24/00 (BI) (22) Přihlášeno 21 01 82 [21) (PV 419-82) (40) Zveřejněno 15 09 B3 ÚRAD PRO VVNAlEZY

Více

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY 10.1. Kontaktní snímače teploty 10.2. Bezkontaktní snímače teploty 10.1. KONTAKTNÍ SNÍMAČE TEPLOTY Experimentální metody přednáška 10 snímač je připevněn na měřený objekt 10.1.1.

Více

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH, DUKELSKÁ 13 PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE Provedl: Tomáš PRŮCHA Datum: 23. 1. 2009 Číslo: Kontroloval: Datum: 4 Pořadové číslo žáka: 24

Více

Elektřina a magnetizmus polovodiče

Elektřina a magnetizmus polovodiče DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-11 Téma: polovodiče Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý a Mgr. Josef Kormaník VÝKLAD Elektřina a magnetizmus polovodiče Obsah POLOVODIČ...

Více

Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti

Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti Autonomní systémy problém s akumulací energie Systémy připojené k elektrické síti Elektrická siť nahrazuje akumulaci energie STŘÍDAČ Solar City - Amersfoort

Více

Polovodičové diody Definice

Polovodičové diody Definice Polovodičové diody Definice Toto slovo nemám rád. Navádí k puntičkářskému recitování, které často doprovází totální nepochopení podstaty. Jemnější je obrat vymezení pojmu. Ještě lepší je obyčejné: Co to

Více

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření Otázky pro samotestování Téma1 Sluneční záření 1) Jaká je vzdálenost Země od Slunce? a. 1 AU b. 6378 km c. 1,496 x 10 11 m (±1,7%) 2) Jaké množství záření dopadá přibližně na povrch atmosféry? a. 1,60210-19

Více

Kapitola 9: Návrh vstupního zesilovače

Kapitola 9: Návrh vstupního zesilovače Kapitola 9: Návrh vstupního zesilovače Vstupní zesilovač musí zpracovat celý dynamický rozsah mikrofonu s přijatelným zkreslením a nízkým ekvivalentním šumovým odporem. To s sebou nese určité specifické

Více

TECHNICKÝ POPIS ZDROJŮ ŘADY EZ1 T 73304

TECHNICKÝ POPIS ZDROJŮ ŘADY EZ1 T 73304 Signal Mont s.r.o Hradec Králové T73304 List č.: 1 Výzkumný ústav železniční Praha Sdělovací a zabezpečovací dílny Hradec Králové TECHNICKÝ POPIS ZDROJŮ ŘADY EZ1 T 73304 JKPOV 404 229 733 041 Zpracoval:

Více

Otázka č. 14 Světlovodné přenosové cesty

Otázka č. 14 Světlovodné přenosové cesty Fresnelův odraz: Otázka č. 4 Světlovodné přenosové cesty Princip šíření světla v optickém vlákně Odraz a lom světla: β α lom ke kolmici n n β α lom od kolmice n n Zákon lomu n sinα = n sin β Definice indexu

Více

Praktické výpočty s komplexními čísly (především absolutní hodnota a fázový úhel) viz např. vstupní test ve skriptech.

Praktické výpočty s komplexními čísly (především absolutní hodnota a fázový úhel) viz např. vstupní test ve skriptech. Praktické výpočty s komplexními čísly (především absolutní hodnota a fázový úhel) viz např. vstupní test ve skriptech. Neznalost amplitudové a fázové frekvenční charakteristiky dolní a horní RC-propusti

Více

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník Elektrický proud Uspořádaný pohyb volných částic s nábojem Směr: od + k ( dle dohody - ve směru kladných

Více

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii Speciální spektrometrické metody Zpracování signálu ve spektroskopii detekce slabých signálů synchronní detekce (Lock-in) čítaní fotonů měření časového průběhu signálů metoda fázového posuvu časově korelované

Více

výkonovou hustotu definovat lze (v jednotkách W na Hz). Tepelný šum (thermal noise) Blikavý šum (flicker noise)

výkonovou hustotu definovat lze (v jednotkách W na Hz). Tepelný šum (thermal noise) Blikavý šum (flicker noise) Šumová analýza Josef Dobeš 26. září 2013 Rádiové obvody a zařízení 1 1 Fyzikální příčiny šumu a jeho typy Náhodný pohyb nosičů náboje (elektronů a děr) v elektronických prvcích generuje napětí a proudy

Více

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (Bl) (И) ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) (SI) Int Cl* G 21 G 4/08

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (Bl) (И) ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) (SI) Int Cl* G 21 G 4/08 ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 262470 (И) (Bl) (22) přihláženo 25 04 87 (21) PV 2926-87.V (SI) Int Cl* G 21 G 4/08 ÚFTAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (40)

Více

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták Izolant je látka, která nevede elektrický proud izolant neobsahuje volné částice s elektrický

Více

Základní experiment fyziky plazmatu

Základní experiment fyziky plazmatu Základní experiment fyziky plazmatu D. Vašíček 1, R. Skoupý 2, J. Šupík 3, M. Kubič 4 1 Gymnázium Velké Meziříčí, david.vasicek@centrum.cz 2 Gymnázium Ostrava-Hrabůvka příspěvková organizace, jansupik@gmail.com

Více

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním prostředí - farmakokinetické studie - kvantifikace proteinů

Více

Hlavní parametry rádiových přijímačů

Hlavní parametry rádiových přijímačů Hlavní parametry rádiových přijímačů Zpracoval: Ing. Jiří Sehnal Pro posouzení základních vlastností rádiových přijímačů jsou zavedena normalizovaná kritéria parametry, podle kterých se rádiové přijímače

Více

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické). PŘEDMĚTY KE STÁTNÍM ZÁVĚREČNÝM ZKOUŠKÁM V BAKALÁŘSKÉM STUDIU SP: CHEMIE A TECHNOLOGIE MATERIÁLŮ SO: MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ POVINNÝ PŘEDMĚT: NAUKA O MATERIÁLECH Ing. Alena Macháčková, CSc. 1. Souvislost

Více

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka Kondenzátor je schopen uchovat energii v podobě elektrického náboje Q. Kapacita C se udává ve Faradech [F]. Kapacita je úměrná ploše elektrod

Více