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i o(t) = l o「e"时，求此电流脉冲在探测器输出回路上的输出波形并讨论R o C o VV T的情况。

io(t)V o(s) = l o(s) • [R o// (1/sc)]=I o[1/(s+1/T )] • [R o(1/sc o)/( R o+(1/sc o))=(I o/ c o) • {1/[(s+1/ T ) (s+1/ R o c o)]}t - RoGt当R o c o<< T时，T—R o c o〜TVoCT cT cl1.6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 n (FWHM) NEU不是1.7设探测器反向漏电流I D =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I D 的比值1.8试计算常温下（设T=300K ） 5M Q 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。

\'dv^ \ di 2 R 2=R 2 = 2.88 10^V•• E = ^CV 22••• V = J2E/C 二0.126V1.9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。

J2I D e df 二5.66 1011A =二5.66 10"_tt<T/2 -T/2 t T/2 t>T/2V i (t ) = S (t ),求输出电压信号 V o(t ),并画出波形图，其中A=1为隔离用(]_ ^T/RCy c ^T/2)fRC1.10电路中，若输入电压信号1.12设一系统的噪声功率谱密度为 S i ( J = a 2 b 2 A ■2 c 2 A ■，当此 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。

wX.IlJBR nSi (s)• 1cTi •对A 点:由说7曰得;人(w) =jwRC1 +jwRC、a2t2w2 + b2t2+c2t:w1 + w^t2噪声均方值:Vo^ = —|h](w)「&(w)dw1 •2p+心严％对B 点:a 2t~w 2 ^brt : +(rt~w(1 + w :t 2)2噪声均方值:Vb?=— 血(w)『 S-(iv)dw2p ~代宀必％a 侧第二章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C r = C + (1 + A )G 渺 CC f 起积分作用，当A 很大时,71 + (wRC)2S B (w) = $(w) |$(w)「=l + w 2t 2|^(w)| =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l(t)=Q • S (t)时，(1)求Vo(t)的一般表达式(2)当C f=1pF, R f=109Q时，画出大致波形并与时作比较。

(1)沁(07 -V』IRQ.匕(f)=$e乔7匚f(2)2.4 —个低噪声场效应管放大器，输入等效电容 G=10pF ,输入电阻R i =1M Q,栅极电流 怙=0.1卩A ，跨导g m =1mA/V , C gs <<C c ，放大器 频带△ f=10MHz ，T=290K ，1/f 噪声可忽略，求输入端等效噪声。

沙冋叫df沟道热唏冋dV r 巧孑*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 =3.6ev/电子空穴对，e=1.6x 10-19 库仑)(3)估算电路的开环增益 (g m =5mA/V,A 3=0.98) (4) 估算该前放的上升时间 (C a =5pF,C=5pF )输人电阻热哩声:(2) A cQ =1/Cf=1 X 1012 V/CA C E =e/(G ® )=44.4 mv/Mev (3) A o =g m R 6/(1-A 3)=3000(4) tr °=2.2R a C a /(1+A o F o )=2.2C a (C i +C f )/g m C f =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，CcHFCfT卜 Rf4P/Z电压放大一跟随器7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？1 2 3a：T1共射极放大，T3,T4两级共集电极放大恒流源作负载，10卩自举电容，电压并联负反馈b：T1共基，T2共射，T3共集，T4, T5互补复合跟随器1卩自举电容，电压并联负反馈。

3.5极零相消电路和微分电路有什么区别？如何协调图示的参数，使它能达到极零相消的目的？R1VoC不同之处，极零相消使时间常数变小，指数衰减信号通过微分电路会产生下冲。

¥（s ）-1—H（5）==尺+尺+丄scStr + 1士1 $ + 一t st| + sti + 1故1St^ +1 11s +——t2■ r s +—tt tl +t. 1 1坠丄t. t.“极”“零”相消，即S+1/t与S+1/t2相消，所以当T = T 2时满足，即T =R2C.3.6有源积分滤波器与无源积分滤波器相比有什么优点？门控积分滤波器有什么特点？优点：有源滤波器更接近于理想的微分和积分特性，把放大和滤波成形连在一起, 既节省元件，又比无源滤波器级数少，效果好。

门控有源积分器输出平顶波波形，对减少弹道亏损很有利，信噪比相对较好。

3.7试说明核信号通过图示的滤波成型电路后得到什么，失去什么, 画出图形。

HV1 _II_ ~II-- IF宁~ 弓得到能量信息，失去了时间信息。

极零相消，两次无源积分，加两次有源积分Al A2 A3 A43.8说明弹道亏损的原因。

输入电流的脉冲宽度有限时，在信号的宽度内，电容C被充电，且通过R放电, 故产生弹道亏损。

3.9什么是信号的峰堆积和尾堆积？对输出信号的幅度产生什么影响？引起什么样的谱形畸变？其它信号尾部或峰部影响信号峰值。

影响：增加幅度。

引起峰值右移，出现假峰。

3.10说明基线起伏的原因。

并分析CCD基线恢复器的工作原理，输入图示波形，画出输出波形。

nnnn pw脉冲通过CR 网络时，由于电容器上的电荷在放电时间内，未能把充电的电荷放 光，下一个脉冲到达时，电容器上的剩余电荷将引起这个新出现的脉冲的基线偏 移。

输出波形趋势线：3.11门控基线恢复器有什么特点？并联型的和串联型的有什么区别？门控基线恢复器消除了单极性脉冲信号产生的下击信号，改善了恢复器对小间隔信号的非线性，因此有很高的计数率特性。

不同：记忆电容C 串联或并联于信号通道之中。

3.12 高能量分辨率和高计数率谱仪放大器是如何来消除峰堆积现象的？加入堆积拒绝电路是否可以使谱仪放大器的计数率提高很多？为什么？加入堆积拒绝电路来消除不能使计数率提高很多，但能保证谱型更加明显，是以牺牲计数率为代价的。

3.13 快电压放大器和快电流放大器各有什么特点？他们和谱仪放大器相比有什么不同？快电压放大器放大速度比快电流放大器要慢一些，但从稳定性来讲要好一些，信号匹配方式为并联。

快电流放大器的分布电容的影响较小，放大速度可以很快，信号匹配为串联。

快放大器与谱仪放大器并无原则差别，只是在指标上有所不同。

3.14 试分析图示的快放大节电路特点T1为共射极放大，有射极电阻。

T2, T3为共集电极射极跟随器。

C为自举电容。

C1相位补偿。

3.15使用电阻式弱电流放大器要注意些什么问题？缩短测量时间可以减小零点偏移引起的误差，但是测量时间的减小和灵敏度的提高互相制约。

当放大器与信号源用屏蔽电缆连接时，由于电缆电容较大，测量时间就会变得很长。

1 2第四章4.1在图4.1.3的集成电路脉冲幅度甄别器中，若V H=OV,V L=—2.6V，R2=510Q，R3=5.1Q，R4=100Q，求滞后电压?勺厂嵌羡%）42mv4.2在图428参考电压运算器中，若V T=5.00V, V W=0.50V，求非对称和对称时的上阈电平、下阈电平、道宽及道中心。

非对称：+ = K = 5^ = 25V道= =^5V道中心£(% + «) = 2.625V对称：K=-（V；+ V；）= 2+75V ・K=|（V；«^.） = 2.25V道覽岭-K二％=0.5V道中心*（% + %） = 2.5V4.3在一个线性放电型模数变换器中，若保持电容C H =1500P F,恒定电流1=100 a A，时钟频率2MHz，若输入信号幅度为5.00V。

1. 求出该模数变换器的道数m、道宽和变换系数。

2. 若时钟频率为100MHz，其它参量不变，求道数、道宽和变换系数及输出m。

T°=1/F,2 3TitleSize N A4 Date: File:2t C H V 心 f.、m= — = —— =150 1爲 IT. H = —- 33*3mV / 辿C flP M E = 30 道/V%(2)同理，代入 F=100mHZ,m=7500, H=0.667mV/道，P=1500道N4.7下图是一个实际的模拟展宽器的原理电路图，试画出各点波形4.10脉冲幅度甄别器的功能是什么？脉冲幅度甄别器是将输入模拟脉冲转换成数字逻辑脉冲输出的一种装置。