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frais de Préampli
La figure montre la caractéristique d'un circuit à couplage AC-CSP

la frais de préamplificateur (Charge sensible Préampli) Il est appareil électronique capable d'intégrer un signal de courant délivrant en sortie un signal de tension dont l'amplitude est proportionnelle à la charge du courrier entrant.

traits

Du point de vue du circuit il est constitué par une configuration d'amplificateur inverseur et trois autres éléments:

  • Cin: capacité d'entrée qui a les fonctions de blocage du courant continu, qui permet d'éviter que les signaux affectés par le décalage sont intégrés. La présence de cette capacité réalise un couplage AC de l'appareil.
  • Cf: Capacité de rétroaction qui réalise, en fait, l'intégration du signal de courant
  • Rf: résistance de rétroaction qui montre le circuit en position pour réaliser une nouvelle intégration du signal d'entrée.

buts

L'une des utilisations les plus fréquentes de ces dispositifs est la lecture des signaux provenant de photodétecteurs.

En général, en fait, dans les plus courants photodétecteurs (SiPM, TTA, GM-APD) des informations réside dans la charge générée en leur sein.

Pour une sortie d'évaluation correcte de ces capteurs, il est nécessaire de lire et d'amplifier de manière appropriée la valeur de la charge libérée par eux par le CSP.

L'un des avantages de ce dispositif est le manque de sensibilité d'entre eux par rapport à la capacité des photodétecteurs.

En règle générale, en effet, dans les détecteurs d'état solide peut être que la possibilité d'avoir des fluctuations importantes au fil du temps, ce qui pourrait affecter le fonctionnement du circuit intégrateur.

comportement d'intégration du préamplificateur de charges

Pour les non-experts, il est pas anodin de comprendre comment un circuit de ce type réalise l'intégration de l'entrée signal de courant.

Vous voyez maintenant ce clarifiez au moyen de plusieurs étapes analytiques.

Sur le nœud virtuel terre la relation suivante pour les courants:

Afin de mettre en évidence que le comportement d'intégrateur du dispositif, il est négligé pour l'instant l'effet de la résistance de rétroaction qui, comme indiqué, a pour fonction unique d'amener le circuit dans les conditions de fonctionnement.

Le rapport précédent devient donc:

Elle est obtenue par une équation différentielle simple avec des variables séparables.

En intégrant les deux côtés, vous obtenez:

Par conséquent, il apparaît que:

D'où il ressort que:

De la formule finale, nous constatons qu'il ya une relation directe entre la charge libérée du détecteur et la tension de sortie du préamplificateur de charge.

La constante de proportionnalité est la quantité 1 / Cf qui exprime le gain de charge, un paramètre très important dans un CSP.

Le signe négatif dans la formule est déterminée en inversant le comportement du dispositif.

Considérant également l'effet de la résistance Rf et de résoudre l'équation différentielle correspondante (plus compliqué que le précédent), on arrive au résultat suivant:

où:

Il est important Rf est important afin d'avoir une constante de temps pour éviter une descente trop rapide trop affecter rapidement la valeur intégrale.

Le signal de sortie d'une charge préamplificateur sensible

On suppose d'apporter une contribution au préamplificateur, le signal suivant (typique d'un SiPM)

SegnaleSiPM.png

La sortie du préamplificateur sera le suivant:

Uscitapreamp.png

La sortie de la charge montée du préamplificateur sensible correspond à la durée d'impulsion dans le lieu actuel dans le hall d'entrée.

Le temps de montée correspond au temps dans lequel le dispositif intègre le signal de courant.

Il convient de noter qu'en raison de la capacité d'entrée Cin le dispositif se comporte comme un intégrateur avec seulement les signaux ayant une fréquence suffisamment élevée.

La partie droite de l'image mis en évidence la lente décomposition de la sortie du CSP provoquée par la résistance Rf.

Rf, Cf, Cin doit être dimensionné de manière appropriée en fonction des caractéristiques du signal à intégrer.

bibliographie

Mirco Ravanelli, Michele Lorengo, Conception et réalisation d'une installation de mesure pour photodétecteurs SiPM de silicium, Notre Université, Thèse, 2008.