孙敏，张倩索，张荣，徐熙平

(长春理工大学 光电工程学院，长春 130022)

热探测器的响应信号十分微弱，为了提高响应率，热释电探测器一般都跟前置放大器连用，相关的信号读出技术则成为热成像技术的关键之一[1-3]。当前多数热释电探测器的性能受到前置放大器的限制[4]。图1为前置放大器的参考电路图。由于热释电器件本身阻抗达1010~1012，属于高阻抗，故要求具有同样高输入阻抗(Rg=1010以上)、低噪声、高跨导(gm>2000)的场效应管作为其前置放大器。引线要尽可能短，最好将场效应管的栅极直接焊接到器件的一只引脚上，并同时装入铜屏蔽壳内。

1 热释电探测器对前置放大的要求

对一定调制频率的光源，应选用窄带选频放大器，以降低噪声。低频使用时，应选用栅漏电流小的场效应管作前置放大，高频使用时，应选用电压噪声低的场效应管。

图1 前置放大器的参考线路图Fig.1 The reference preamplifier circuit diagram

当热释电器件用于高频激光脉冲测量时。应接入低负载电阻 RL(RL≤Rg)。此时，探测器的响应时间常数为RL和C的乘积，即 =RLC。其中C=Cx+CL，Cx为器件电容，CL为场效应管的输入电容。

同所有探测器一样，热释电探测器的探测率同样受其噪声的限制[5]。热释电探测器必须考虑的基本噪声源是电阻的热噪声、由元件热力学特性决定的温度或背景辐射噪声以及放大器噪声。放大器噪声包括两个部分，一是串联于输入端的电压源，它在短路输入时出现；二是并联于输入端的电流源，它在输入端短路时消失。由于热释电器件的阻抗极高，故电源噪声很重要，并在某些条件下是主要的噪声，还可能有其他噪声源。在……