Limitación de la interferencia actual en el circuito del amplificador fotomultiplicador

¡Me alegra ver que alguien más está usando fotomultiplicadores de silicio! Son dispositivos ingeniosos, he estado jugando con ellos recientemente en un proyecto.

En primer lugar, no veo ningún sesgo en el dispositivo. Recuerda, debes desviar al fotomultiplicador de silicio más allá de su punto de descomposición de avalanchas para obtener cualquier tipo de avalancha en respuesta a los fotones. Si bien el modelo SPICE puede darle un pulso actual cuando activa la entrada de fuego, este no es el comportamiento real del dispositivo. En su caso, el cátodo conectado a tierra debe elevarse hasta 27.5 V para hacer que el dispositivo SensL entre en funcionamiento.

A menos que el costo sea un problema importante, usaría cuatro amplificadores de transimpedancia para leerlos, uno para cada canal. Esto solucionará su problema de retroalimentación. Algo como el OPA4354 (4 amplificadores, 250MHz GBWP, $ 8 en singles) podría funcionar para tú. Dado que los SiPMs en sí son bastante más caros que esto, probablemente no rompa el presupuesto. Si necesita agregar los canales en forma analógica, esto puede hacerse fácilmente después con un verano resistente.

Tenga en cuenta que si lee en el ánodo con un amplificador de transimpedancia, la señal de su amplificador de transimpedancia se invertirá. Esto no es un problema si tiene suministros bipolares o utiliza un terreno virtual, pero pensé que debería mencionarlo. Si recuerdo correctamente, las lecturas de ánodo de los dispositivos SensL son preferibles a la velocidad, ya que el cátodo está conectado a la masa del paquete y tiene mayor capacidad.

El ruido no debería ser un problema con una configuración SiPM, ya que los pulsos de corriente son discretos (1 pulso de altura = 1 fotón) y los picos están muy por encima del piso de ruido en un circuito diseñado adecuadamente. Me saltearía el condensador de realimentación en el circuito opamp por completo a menos que tenga problemas de timbre. Como probablemente haya calculado, agregar el condensador de realimentación en paralelo con la resistencia de realimentación crea un filtro de paso bajo, que afectará directamente su tiempo de subida. Por lo tanto, solo haz esto si necesitas combatir el timbre.

Finalmente, si necesita períodos de tiempo extremadamente nítidos, buscaría usar la salida rápida acoplada capacitivamente del dispositivo SensL. Esto se describe en el manual de la serie C .

Su primer problema probablemente se corrija mejor almacenando en búfer la salida de cada multiplicador en su propio voltaje y luego sumando esos en el amplificador final.

El segundo problema se manejaría mejor utilizando un filtro de bypass RC clásico en lugar del tipo de integrador que ha elegido.

Necesita un búfer de voltaje (asumiendo que realmente desea aislar los diodos en su modelo, eso puede o no ser cómo funciona el mundo real).

Use un amplificador operacional universal o un amplificador operacional ideal que se encuentra en la carpeta Devices \ opamps. Recuerde las características de los sistemas ópticos ideales, que pueden generar un ect de corriente infinito.

Si solo quiere 'copiar' un voltaje a un nodo, use una B-source o en este caso cuatro de ellos