如何挑选前置放大器

我们在精密测量和微弱信号检测里,通常会让锁相放大器和前置放大器搭档干活,这样才能把特别微弱的信号给准确地抠出来。前置放大器就是这链子上的第一环,它的好坏直接决定了整个系统能不能听清、测得准。所以咱们挑前置放大器的时候,得讲究点策略。 第一步,先摸清信号到底是啥样。如果信号源是电压类型的,像热电偶或者光电二极管那些,那就得挑个电压型前置放大器。它那个高输入阻抗能挡住分流,保证电压信号不会走形。要是信号是电流类型的,比如光电倍增管或者雪崩二极管输出的光电流,那就该选电流型前置放大器了。它的低输入阻抗能把电流给稳稳地变成电压。比如德国FEMTO的HCA系列高速电流前置放大器,带宽能到400MHz,噪声只有270fA/√Hz,特别适合搞高频低噪的光电检测。 第二步,得看它的噪声水平。放大器主要是放大信号的同时尽量别把自己的噪声带进去。最好选那种低噪声、增益又稳定的型号。这玩意儿的噪音水平直接关系到咱们锁相放大器能不能把信号给找着。最好能让它的噪音比信号幅度低一个数量级以上,再弄点冷却或者屏蔽措施把环境噪音也给挡住。 第三步,还要搞阻抗匹配。信号源输出阻抗跟锁相放大器输入阻抗有时候对不上号,容易把信号反射回去或者把能量损耗掉。这时候前置放大器就能当个中间人来调调阻抗:电压型的高阻抗去匹配高阻的信号源,电流型的低阻抗把电流给吸进来。这样一弄,信号传得更顺溜了,失真也少。 第四步,还得把锁相放大器的本事和咱实际需求对上号。比如你要用SR850或者SR844这种型号,就得让前置放大器的带宽把目标频段都包圆了,而且反应还得快一点。另外优先挑厂家配套的东西比较省心,像Stanford Research Systems出的SR550、SR552这类专用前置放大器和SR系列锁相放大器配合得特别好。 第五步还要算算性价比和以后的扩展性。在性能能达标前提下得算算买多少钱、以后维护贵不贵。有些国产或者新牌子在这方面已经干得不错了,价格还便宜不少。 总之咱们在选这个前置放大器的时候得从信号类型、噪音控制、阻抗匹配、兼容性还有性价比这些方面通盘考虑一下。选对了不光能把数据测准了,还能给科研和工程上的活儿帮大忙。