Entender circuito simples de SiPM.

solanocaiano · 12 de agosto de 2022

Olá a todos, desde já muito obrigado!

Estou fazendo um mestrado e preciso entender um circuito simples, eu já entendo ele um pouco mas tenho que ser bem preciso enquanto à isso.

Alguém sabe me explicar exatamente a função de cada componente?

Esse circuito é para uma SIPM - fotomultiplicadora de silício (representada por um diodo), que tem a função de captar sinais luminosos e converter em sina elétrico.

O output é para osciloscópio!

aphawk · 12 de agosto de 2022

Vou tentar ...

A SiPM para funcionar tem de trabalhar no modo Geiger, portanto ela deve ser polarizada por uma tensão ( VBIAS ) ligeiramente acima da tensão de breakdown do diodo interno.

R1 e C2 formam um filtro integrador que cria uma tensão DC altamente estabilizada e sem ruídos para o diodo interno sensível à luz, para que seja possível visualizar o pico de tensão causada pelo fóton incidente na fotocélula.

R2 permite que circule uma corrente o tempo todo, de modo a manter o diodo no seu modo de funcionamento Geiger.

Paulo

solanocaiano · 12 de agosto de 2022

@aphawk Entendido, muito obrigado..

Sobre R1 e C1, realmente eu estou tendo bastante problemas com o ruído, era para funcionar nessa configuração sem o amplificador, porém apenas amplificando o sinal que estamos conseguindo enxergar os pulsos.

Como demonstrado pela imagem, podemos variar os valores de C1 e R1. Nessa configuração, qual os melhores valores destes componentes para melhorar o filtro de ruído?

Atualmente estou utilizando R1 - 100k, C1 - 220nF e R2 - 1k..

Atenciosamente

aphawk · 12 de agosto de 2022

@solanocaiano ,

Nossa não use isso para essa montagem ..... essa protoboard gera um monte de ruído ! As ligacões que ela faz são compridas demais, e ela não tem nenhuma blindagem !

A tensão causada pelo fóton é bem pequena e creio que o ruído está mascarando ela.

Eu faria diferente, ainda mais sendo caso de Mestrado :

Solde os componentes na famosa "aranha" , isto é diretamente um no outro, pegue uma pequena caixa metálica e coloque 3 conectores tipo P2 nela, um pertinho do outro, em formato de triangulo.

No primeiro, você vai ligar externamente a fonte VBIAS, e por dentro da caixa metálica acrescente um capacitor eletrolitico de 100 uF por 63V em paralelo com um cerâmico de 100 nF nesse conector, isso vai ajudar a eliminar boa parte do ruído.

No segundo, voce vai ligar o seu SiPM.

No terceiro, é a saída para o osciloscópio.

Eu usaria cabos blindados para essas conexões externas.

Finalmente, monte os componentes R1, C1 e R2 tudo usando os terminais dos conectores, e quanto tudo estiver direitinho, feche essa caixa metálica.

Eu se fosse mexer em algum valor, aumentaria R2 para 2K2, assim em teoria poderia aumentar R1 para uns 150K, melhorando mais um pouco a filtragem.

Paulo