Měření a analýza vlastností detektorového předzesilovače

Abstract

Diplomová práce se zabývá měřením šumových charakteristik předzesilovače pro detektorovou infrastrukturu v elektronových rastrovacích mikroskopech. Proměřením různých modifikací předzesilovače je zjištěno, která z variant má pro dané zesílení největší signálový zisk a nízkou úroveň šumu s ohledem na dosahovanou rychlost. Dále jsou proměřeny jednotlivé stupně zesilovače a navržen nejvhodnější způsob, jak docílit celkového zesílení. Detailním proměřením zesilovací struktury jsou zjištěny všechny nepříjemné faktory, které zhoršují kvalitu obrazu. Na základě těchto dat je upraven hardware zesilovače, navržena softwarová řešení pro zlepšení kvality obrazu a implementováno modelové ovládání, které přímo ovládá aktivní prvky předzesilovače tak, aby šum pro dané zesílení byl co nejmenší.This paper investigates noise characteristics of detector preamplifier in electron scanning microscopes. Various preamplifiers are measured and the lowest noise level amplifier with good level of speed is used. Further measurement of individual levels of amplifier is done and proposed the most suitable way how to achieve the total amplification. By detailed measuring of amplifier structure are found all unpleasant factors that affect the image quality. On the basis of these dates amplifier hardware is adjusted, software solutions to improve image quality designed and model control implemented, which directly controls active elements of preamplifier so that noise for given amplification was the lowest and reached required amplification.