光电倍增管与像增强器指的是同一种对弱光信号进行探测和放大的电真空器件，只是在不同场合名称叫法不同。

  A．光栅  B．狭缝  C．光电倍增管 D．放大器

A.放大器

B.对数转换器

C.光电倍增管

D.光电池

此题为判断题(对，错)。

此题为判断题(对，错)。

  实验目的

  研究一种测量光电探测器件噪声，以及分析其频谱的方法。

  实验内容

  (1)测量光电导型探测器的噪声。

  (2)绘出～f曲线，分析频谱。

  实验使用的仪器和器材

  (1)前置放大器  1台

  (2)频谱分析仪  1台

  (3)标准信号发生器 1台

  (4)直流稳压电源  1台

  (5)万用表  1台

  (6)光敏电阻及各种电阻元件等。

  实验基本原理

  大家知道，光电探测器件的最小可检测功率，受噪声限制。因此，了解光电探测器件的噪声及其频谱，对于使用光电探测器件进行弱信号的测量是十分重要的。光电探测器件噪声的测量，是指在无输入信号的情况下对探测器的电输出所进行的一种测量，在测量的过程中，往往需要在探测器与测量仪之间加一放大器，这就不得不考虑光电探测器件的影响。仪器所测量的是放大器的输出噪声，扣除负载电阻和放大器的噪声之后，才是光电探测器件本身的噪声。

  本实验测量光电导型探测器的噪声，下面就以此为例说明其测量的基本原理。光电导探测器可以等效为一个电阻和一个噪声等效电压源串联，或一个电阻与一个噪声等效电流源并联的电路。如下图所示。

  图中，R_d是光电导探测器的等效电阻，E_nd是等效噪声电压源，其等效噪声电流源为

  (7-1)

  若连接有负载电阻R_L，同样可用上图等效，只不过噪声等效电压源为E_nL，即

  =4kTR_L△f (7-2)

  放大器的噪声等效电路，如下图所示。

  在图中，E_n和I_n则分别表示放大器的噪声电压源和噪声电流源。

  测量系统的噪声等效电路，如下图所示。

  在图中，E_s为信号源。由图，可写出下列电路方程式为

  (7-3)

  式中，K是从探测器到放大器输出端的传递函数，也就是系统的增益。当输入信号E_s=0，

  由式(7-3)，可得

  (7-4)

  或

  (7-5)

  用阻值相同的线绕电阻(标准电阻)代替光电导探测器，在放大器的输出端又可得到一个噪声电压U_b，类似于式(7-4)可得

  或

  (7-6)

  比较式(7-6)与式(7-5)，则可得

  =(7-7)

  式中，=4kTR_d△f。

  由式(7-7)可见，只要知道上图所示系统的增益K，并测出、，即可算出探测器的噪声E_nd。

  系统增益K的测量方法如下：

  将信号发生器产生的标准信号U通过衰减器加到校准电阻R_cal上，调节信号发生器的频率与选频放大器的中心频率相同(R_cal与探测器串接，其阻值很小，因此本身的热噪声可以忽略)。然后调节衰减器使放大器的输出为mU_no，此时根据衰减器及标准信号，即可算出降至R_cal上的标准信号U_cal，一般m取为100。

  根据式(7-3)，以U_cal代替式中的E_s，则得

  (7-8)

  再考虑到式(7-4)，则得

  或

  (7-9)

  将式(7-9)代入式(7-7)，则得

  (7-10)

  令，则

  (7-11)

  由式(7-11)可见，只要在放大器无输入信号的情况下测出其输出电压U_no，用线绕电阻代替探测器，测出U_b，便可求得δ，再测出U_cal，由式(7-11)，便可计算出光电探测器件的噪声U_nd。

  实验装置

  测量光电导探测器的噪声谱，所用实验测量装置如下图所示。

  由图可见，当将开关K₁掷“1”时，测光电探测器的噪声；将开关掷“2”时，则测标准电阻R_s噪声。当开关K₂合上时，则送入标准信号。衰减器由图中R₁与R₂组成。

A.探测器

B.后组探测器

C.信号放大器

D.信号比较器

E.A—D转换器

此题为判断题(对，错)。