Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkungsfaktor APD

von bernd (Gast)

31.03.2013 14:42

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hallo leute!

ich hätte eine frage bezüglich der verstärkung einer APD (Avalanche 
Photodiode) ->siehe datenblatt
http://www.excelitas.com/downloads/dts_c30902.pdf

im allgemeinen lässt sich die verstärkung M ermitteln (und einstellen) 
aus
M= 1/(1-(UR/(UBR(T0)*(1+a*(T-T0))))^n)
oder besser lesbar-> 
http://upload.wikimedia.org/math/2/0/6/206ec3314262788728dd1a2457813afc.png

die aus dem datenblatt errechenbare intrinsische empfindlichkeit R0 
beträgt bei 830nm etwa 0,51A/W und bei 900nm rund 0,43A/W
um die verstärkung der APD zu regeln bzw sie einzustellen, gibt es die 
möglichkeit die temperatur und oder die sperrspannung UR einzustellen.
soweit ist mir das klar.

jetzt bin ich dabei, ein SPICE modell zu schreiben, was soweit kein 
problem darstellt. die frage die aufkommt ist, wie ich n ermittel. 
dieser miller indize ist abhängig vom material und den dimensionen der 
APD. ich bin nicht sehr fit in sachen werkstofftechnik, aber ich denke 
das auch dieser faktor eine gewisse temperaturabhängigkeit hat?!

an sonsten hätte ich gedacht, mir zb aus dem datenblatt abb.4 das R von 
100A/W bei 220V UR (für 22°C) zu nehmen und in die obige gleichung 
einzusetzen und n zu bestimmen.
mit einem R von 100A/W komme ich auf ein M von rund 195 (100/0,512)
also kann ich sagen, dass
195=1/(1-(220/225*(1+0.7*0))^n)
195=1/(1-(220/225)^n)
folglich ist
(0.977...)^n=1-(1/195)
(0.977...)^n=0.99487
somit komme ich auf ein n von etwa 0.2285?! ist der ansatz korrekt? oder 
gibt es die möglichkeit, bzw weiß jemand wie ich n aus den APD mat. und 
dim bestimmen kann?

zweites problem
die temperaturabhängige durchbruchspannung UBR(T) errechnet sich aus
UBR(T0)*(1+a*(T-T0))
wobei T0 22°C UBR(T0) 225V und a 0,7V/°C (siehe datenblatt)
wenn ich jetzt aber die temp variiere, dann erhalte ich utopische werte 
für UBR... daher würde ich annehmen, dass ich das ganze als lineares 
anwachsen von UBR ansehen muss, also
UBR(T)=UBR(T0)+0.7*(T-T0) ?! dann würde ich auch ansatzweise die 
verläufe von abb.4 datenblatt erhalten.
allerdings weichen diese auch etwas ab, was wie ich vermute an n liegt, 
was sicher temp abhängigkeit haben wird?!

ich hoffe ihr habt rat für mich!
vielen danke und angenehmen ostersonntag!!