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Durch die Entwicklung einer Familie von pyroelektrischen Detektoren mit integriertem Transimpedanzverstärker können die Vorteile des Strombetriebs auch für Modulationsfrequenzen bis in den kHz-Bereich konsequent genutzt, die Applikation solcher Detektoren vereinfacht sowie neue Einsatzfelder wie z. B. die Absorptionsspektroskopie mit Quanten-Kaskaden-Lasern eröffnet werden. Die wesentlichen Vorteile des Transimpedanzverstärkers ergeben sich aus der niedrigen elektrischen Zeitkonstante τ E  und dem Kurzschlussbetrieb des pyroelektrischen Elements. Um auch bei hohen Modulationsfrequenzen über eine genügend hohe Empfindlichkeit von z. B. 7500 V/W zu verfügen, wird ein möglichst flacher Amplitudengang der Empfindlichkeit bis über 1 kHz angestrebt. Erreicht wird dies durch eine elektrische Zeitkonstante von (0.1…1) ms und eine hohe Bandbreite des Operationsverstärkers von mindestens 1 MHz. Im Einzelnen wird beschrieben, wie die Forderungen umgesetzt werden können und welche Kompromisse einzugehen sind.

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Pyroelektrische Detektoren mit integriertem Operationsverstärker für hohe Modulationsfrequenzen (Pyroelectric Detectors with Integrated Operational Amplifier for High Modulation Frequencies)