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一种低噪声高带宽隧道电流前置放大电路制造技术

技术编号:7897009 阅读:265 留言:0更新日期:2012-10-23 03:39
本发明专利技术公开一种低噪声高带宽隧道电流前置放大电路。低噪声高带宽隧道电流前置放大电路连接在探针与后续控制电路之间,它由两级放大单元构成,第一级放大单元用于降低信号噪声;第二级放大单元用于提高信号带宽;所述的第一级放大单元为跨阻放大电路,它包括第一放大器、第一电阻、第一电容;所述的第二级放大单元为推挽放大电路,它包括第二放大器、第三放大器、第二电容、第二电阻、第三电容、第三电阻、第四电容、第四电阻、可调电阻。本发明专利技术由第一级跨阻放大电路和第二级推挽放大电路构成,推挽放大电路的引入大大提高了隧道电流信号检测的带宽。并且,电路与探针的连接端由聚四氟乙烯绝缘隔离柱隔离,并悬空焊接、不与电路板接触,大大减小了信号检测的噪声,在提高带宽的同时保证了隧道电流信号的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扫描隧道显微镜领域,特别是涉及一种低噪声高带宽隧道电流前置放大电路
技术介绍
扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy, STM)主要利用了针尖样品间纳米间隔的量子隧道效应引起的隧道电流与间隔成指数关系,实现样品的局域探测,从而达到了新材料的表面微区结构的原子级分辨率。隧道电流是间距的指数函数。如果针尖与样品间隙变化10%,隧道电流则变化一个数量级。这种指数关系给予STM很高的灵敏度,STM的两种工作模式都是需要基于对隧道电流的高速和高精度检测在恒高模式下,针尖在样品上方的一个水平面上运行,隧道电流随样品表面形貌和局域电子特性而变化。在样 品表面每个局域检测到的隧道电流构成一数据组,进而转化成形貌图像。在恒电流模式下,STM的反馈控制系统通过调整扫描器在每个测量点的高度动态地保证隧道电流不变。比如,当系统检测到隧道电流增加时,就会调整在压电扫描器上的电压来增加针-样间隙。可见,隧道电流的准确高精度检测是扫描隧道显微镜正常工作的前提。近几年来,随着纳米技术的快速发展,对扫描隧道显微镜提出了新的要求。扫描隧道显微镜需要在保证高精度的同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪声高带宽隧道电流前置放大电路,其特征在于:连接在探针与后续控制电路之间,它由两级放大单元构成,第一级放大单元用于降低信号噪声;第二级放大单元用于提高信号带宽;所述的第一级放大单元为跨阻放大电路,它包括第一放大器(A1)、第一电阻(R1)、第一电容(C1),其中第一电阻(R1)的一端和第一电容(C1)的一端与探针相连,第一电阻(R1)另一端和第一电容(C1)另一端与第一放大器(A1)的输出端相连,第一放大器(A1)的反相输入端与探针相连,第一放大器(A1)的同相输入端接地;所述的第二级放大单元为推挽放大电路,它包括第二放大器(A2)、第三放大器(A3)、第二电容(C2)、第二电阻(R2)...

【技术特征摘要】
1.一种低噪声高带宽隧道电流前置放大电路,其特征在于连接在探针与后续控制电路之间,它由两级放大单元构成,第一级放大单元用于降低信号噪声;第二级放大单元用于提高信号带宽; 所述的第一级放大单元为跨阻放大电路,它包括第一放大器(Al)、第一电阻(R1)、第一电容(Cl),其中第一电阻(Rl)的一端和第一电容(Cl)的一端与探针相连,第一电阻(Rl)另一端和第一电容(Cl)另一端与第一放大器(Al)的输出端相连,第一放大器(Al)的反相输入端与探针相连,第一放大器(Al)的同相输入端接地; 所述的第二级放大单元为推挽放大电路,它包括第二放大器(A2)、第三放大器(A3)、第二电容(C2)、第二电阻(R2)、第三电容(C3)、第三电阻(R3)、第四电容(C4)、第四电阻(R4)、可调电阻(RV1),第二放大器(A2)反相输入端与第一放大器(Al)的输出端相连,第二放大器(A2)同相输入端经第二电阻(R2)、第二电容(C2)接地,第二放大器(A2...

【专利技术属性】
技术研发人员:居冰峰陈远流张威朱吴乐姜燕
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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