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原子力显微镜是凝聚态物理实验中的重要仪器,在表面科学、纳米技术等领域有着广泛的应用。除了实现表面原子成像和单原子操纵外,利用针尖与样品间相互作用,我们可以对样品的应力进行局域调控。随着实验的发展,原子力显微镜的分辨率亟需进一步的提高。前置放大器作为原子力显微镜的第一级放大器,它的噪声水平是获取高分辨率的关键因素。因此开发低噪声前置放大器成为原子力显微镜领域的一个重要研究方向。 本论文的主要工作是为一台Q-plus频率调制原子力显微镜开发由分立元器件构成的前置放大器。本文深入分析放大电路各部分的工作原理,电路的内部噪声源和外部干扰,我们相信噪声主要来自反馈电阻和输入级偏置电流源。通过改变反馈电阻,考虑寄生电容,更换低噪声电流源等办法,我们对放大器的噪声性能做了改善。利用自制的简化Q-plus信号传感器,我们测定了前放的室温噪声水平和降噪措施的效果。 结果表明由于大阻值电阻寄生电容的作用,在信号采集频段,我们开发的分立元件前置放大器以电荷放大形式工作,在室温下信噪比达到集成前放的水平。由于MOSFET、反馈电阻等分立元件可工作在低温探头附近,反馈电阻的热噪声和信号线电容的影响会受到极大的压制,因此分立元件前放在低温下可获取更高的信噪比。本论文的工作为制作更低噪声的低温原位前置放大器打下基础。本仪器主要用于拓扑和超导材料的应力调控研究。