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核医学仪器科学中的电路仿真
目的:核电子学可应用到核医学诊断领域,为核医学研究提供硬件支持.提高核仪器的电路性能可从根本上促进核医学的发展.借助电路仿真,本文研究核电子学中一个重要的基本部件,电荷灵敏前置放大器.该前置放大器在高分辨率能谱测量系统中有着广泛的应用.方法:我们利用Pspice,orCAD电路仿真软件,对电荷灵敏前置放大器的基本电路,进行了温度效应、噪声效应和其他主要性能指标的仿真分析,并与理论值进行了比较.通过调节电路参数,可动态观察输出结果如输出电压波形,并可形象地观察工作温度的变化对输出信号和输出噪声的影响,从而了解电路指标的温度效应.结果:对变换增益和平均计数率等主要电路参数的仿真结果和理论一致.泄放电阻的使用可以释放累加的电荷信号,使放大器工作在线性范围.分布电容是产生前置放大器噪声的主要原因,减小噪声必须减小分布电容.输出噪声在正常的工作频率范围内,会随温度增加而增大.结论:在高分辨率能谱分析仪设计中,使探测器和前置放大器系统的信噪比大化是至关重要的.充分考虑电路的温度和噪声等效应是设计高性能前置放大器的基础,有助设计低噪声的前置放大器.电路仿真具有实现快、输出结果形象、可将如噪声效应抽离进行分析等特点,在核电子学以及医学仪器设计方面有广泛的应用空间.
