Ultra rauscharmer ladungsempfindlicher Vorverstärker

Ich entwickle einen ladungsempfindlichen Vorverstärker für einen Strahlungsdetektor. Dies ist ein sehr empfindliches Gerät, das kleinste Rauschen kann das Signal vollständig ruinieren. Den Schaltplan und die Platine können Sie auf diesen Bildern sehen:

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Der linke Teil des Schaltkreises ist von der Leiterplatte getrennt, später wird er mit Peltier gekühlt. Das breite olivfarbene Rechteck auf der Platine ist eine Metallabschirmung. Die gesamte Schaltung, mit Ausnahme der Versorgungsspannungsfilter, befindet sich unter dieser Metallabschirmung.
Erste Frage: Ist es eine gute Möglichkeit, Geräusche abzuschirmen? Soll ich andere Teile unter diesem Schild hinzufügen oder einige entfernen? Auch die gesamte Schaltung einschließlich Detektor usw. befindet sich in einem Metallgehäuse.

Ich habe der Leiterplatte eine Erdungsebene hinzugefügt, mit Ausnahme der erwähnten Metallabschirmung. Die gesamte untere Schicht ist eine Masseebene, einschließlich unter der Metallabschirmung (aber die Schicht ist auf diesem Bild verborgen).

Ich habe viel darüber nachgedacht, Gründe zu trennen oder nicht zu trennen, wenn ja, welche?

Schließlich entschied ich mich, die Masse von der HV-Quelle zusammen mit der R6-Widerstandsmasse und der Q1-FET-Masse zu trennen. Dies alles wird an der Ausgangsmasse angeschlossen, wie Sie aus dem Schema ersehen können.

Der Ausgang des Vorverstärkers wird über BNC mit einer anderen Signalverarbeitungskette verbunden.
Q2 : Ist es eine gute Art der Erdung? Soll ich den GND_HF am OUT1-Anschluss mit der Stromerde verbinden?

Meine Pläne verwenden Standard-Metallfilm-0805-Widerstände, Elko-s mit niedrigem ESR und MLCC 0805-Kondensatoren.

Die Schaltung ist von hier: Rauscharmer ladungsempfindlicher Vorverstärker DC-stabilisiert ohne physikalischen Widerstand

Antworten (2)

Ist es eine gute Möglichkeit, Geräusche abzuschirmen?

Ein Faraday-Käfig schirmt so ziemlich das gesamte E-Feld-Rauschen und etwas magnetisches Rauschen ab (kein magnetisches Rauschen, das DC nahe kommt). Wenn der Induktor empfindlich auf magnetisches Rauschen reagiert, benötigen Sie möglicherweise eine Mu-Metall-Abschirmung (abhängig davon, ob die meisten Umgebungen, in denen das Gerät betrieben wird, magnetisches Rauschen auf den Frequenzen aufweisen, für die das Gerät anfällig ist).

Testen Sie die Abschirmung, indem Sie HF erzeugen (oder halten Sie ein Mobiltelefon mit eingeschalteter Abschirmung in die Nähe des Geräts), um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie gut die Abschirmung funktioniert.

Ich habe viel darüber nachgedacht, Gründe zu trennen oder nicht zu trennen, wenn ja, welche?

Eine bessere Frage wäre, gibt es einen Grund, die Gründe zu trennen? Mir fällt keine ein. Wenn es um einen 50-V-Kurzschluss geht und es zu den 12-V-Schienen oder zum Ausgang kommt, können diese Probleme mit Isolations- und/oder Klemmschaltungen (am Ausgang) gelöst werden.

Dies soll keine vollständige Antwort sein. Der folgende Punkt sollte bei Ihrem Ziel, das absolut minimale Geräusch zu erreichen, berücksichtigt werden.

Sind TR1 und TR2 mechanisch stabil? ein Prellen des Schleifers auf dem Widerstandselement kann ein Problem sein.

Das beantwortet die Frage überhaupt nicht. Könnte ein gültiger Punkt sein, aber ...
2 Personen haben dies als keine Beantwortung der Frage gemeldet. Es bietet nützliche Kommentare. Es könnte in einen Kommentar umgewandelt werden, scheint aber als ergänzende Antwort langfristig nützlicher zu sein. Würden Sie erwägen, eine kurze Präambel hinzuzufügen ~~~ im Sinne von „Dies soll keine vollständige Antwort sein.
Ultra rauscharmer ladungsempfindlicher Vorverstärker
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