通道電子倍增器電源的精密調(diào)節(jié)方法

通道電子倍增器（CEM）是一種將單個電子信號放大的關(guān)鍵探測元件，其工作性能高度依賴于供電電源的電壓穩(wěn)定度與調(diào)節(jié)精度。由于CEM在不同實驗條件下對電場強度敏感，電源需實現(xiàn)高精度可調(diào)輸出，且在調(diào)節(jié)過程中保持噪聲極低。
高精度調(diào)節(jié)電源的實現(xiàn)離不開高分辨數(shù)模控制與線性穩(wěn)壓補償。數(shù)字調(diào)節(jié)模塊采用16位或以上DAC輸出基準信號，經(jīng)隔離放大驅(qū)動功率級，從而實現(xiàn)1V級以下的分辨控制。
穩(wěn)壓模塊采用線性調(diào)整與PWM穩(wěn)壓混合架構(gòu)。在線性區(qū)段內(nèi)可實現(xiàn)極低紋波，而PWM區(qū)段負責大范圍能量轉(zhuǎn)換，兼顧效率與精度。兩者之間通過交叉補償電路平滑過渡，避免轉(zhuǎn)換震蕩。
電壓反饋環(huán)路采用四重采樣結(jié)構(gòu)，包括輸出端采樣、隔離后采樣、平均值采樣及瞬態(tài)采樣，以確保調(diào)節(jié)動作在不同頻段內(nèi)保持一致性。
為進一步提升調(diào)節(jié)平滑度，可在控制系統(tǒng)中加入非線性補償曲線，使調(diào)節(jié)步進響應(yīng)符合CEM的電流-電壓特性。該方法能顯著降低在電壓切換時的輸出擾動。
經(jīng)測試，采用該調(diào)節(jié)方法的電源在0–3000V范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)分辨率優(yōu)于0.01%，紋波低于0.001%，滿足高靈敏度CEM探測的精密偏壓需求。