通道电子倍增器电源的精密调节方法

通道电子倍增器(CEM)是一种将单个电子信号放大的关键探测元件,其工作性能高度依赖于供电电源的电压稳定度与调节精度。由于CEM在不同实验条件下对电场强度敏感,电源需实现高精度可调输出,且在调节过程中保持噪声极低。
高精度调节电源的实现离不开高分辨数模控制与线性稳压补偿。数字调节模块采用16位或以上DAC输出基准信号,经隔离放大驱动功率级,从而实现1V级以下的分辨控制。
稳压模块采用线性调整与PWM稳压混合架构。在线性区段内可实现极低纹波,而PWM区段负责大范围能量转换,兼顾效率与精度。两者之间通过交叉补偿电路平滑过渡,避免转换震荡。
电压反馈环路采用四重采样结构,包括输出端采样、隔离后采样、平均值采样及瞬态采样,以确保调节动作在不同频段内保持一致性。
为进一步提升调节平滑度,可在控制系统中加入非线性补偿曲线,使调节步进响应符合CEM的电流-电压特性。该方法能显著降低在电压切换时的输出扰动。
经测试,采用该调节方法的电源在0–3000V范围内的调节分辨率优于0.01%,纹波低于0.001%,满足高灵敏度CEM探测的精密偏压需求。