一种放大倍数可调式pmt分压电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种分压电路，尤其涉及一种放大倍数可调式PMT分压电路。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
【发明内容】
[0006] 本发明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。
[0007] 本发明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稱合器，所述光电稱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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明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】
[0013] 图1为现有的基于RC偏置电路的PMT分压电路结构示意图；
[0014] 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；
[0015] 图3为本发明放大倍数可调式PMT分压电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0017] 图3为本发明放大倍数可调式PMT分压电路结构示意图。
[0018] 请参见图3,本发明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。
[0019] 本发明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：
[0020] 本发明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屯、d2、 d3···、dN_3、dN_2、dpp 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R 2、R3…、RN_3、RN_ 2、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G N_2、GN_i、 Gn，其中，至少有一级打拿极上设有光电稱合器Ul，所述光电稱合器Ul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Ul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R N_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。
[0021] 本发明提供的放大倍数可调式PMT分压电路，所述光电耦合器Ul优选为线性光电 耦合器，其工作原理为：当光耦的输出为〇时，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IV 3上流过IV3上的电流减小 IV3两端的电压差降低，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：
[0022]
【主权项】
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。
2. 如权利要求1所述的放大倍数可调式PMT分压电路，其特征在于，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。
3. 如权利要求1所述的放大倍数可调式PMT分压电路，其特征在于，所述光电倍增管具 有9~12个打拿极。
4. 如权利要求3所述的放大倍数可调式PMT分压电路，其特征在于，所述光电耦合器设 置在第6~第9个打拿极上。
5. 如权利要求1~4任一项所述的放大倍数可调式PMT分压电路，其特征在于，所述光 电奉禹合器为线性光电稱合器。
【专利摘要】本发明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。
【IPC分类】H01J43-30
【公开号】CN104795304
【申请号】CN201410018671
【发明人】王玉凯, 王超
【申请人】上海联影医疗科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月16日