Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strahlungsleistung auf SiPM digitalisieren


von Sven B. (scummos)


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Hi,

um kleine Helligkeiten zu messen, möchte ich einen Silicon 
Photomultiplier verwenden. Der erzeugt unter den gegebenen Bedingungen 
(um typische Werte anzugeben) pro detektiertem Photon einen Strom-Puls 
mit ca. 30ns Länge und insgesamt ca. 10^6 Elektronen. Der Puls hat sehr 
kurze Rise Time (3ns) und fällt dann eher langsam ab. Die Pulse können 
sich beliebig überlagern.

Dieses Signal möchte ich jetzt digitalisieren. Dabei sind mir die 
genauen Zeitpunkte der Pulse egal, mich interessiert nur sozusagen der 
gesamte Energieinhalt (=mittlere Helligkeit im letzten Zeitraum delta 
t). Wegen des recht schnellen Signalverlaufs müsste man aber denke ich 
schon mit ca. 100 MHz abtasten, um da nichts zu verpassen. Mit 15 bit 
Dynamik ist das schon recht aufwändig.

Hat jemand eine Idee, wie man die genannte Information auch mit 1 MHz 
Samplerate bekommt? Der offensichtliche RC-Tiefpass scheint mir keine 
Option, weil das Signal nach dem Puls zu langsam wieder abfällt (gibt im 
Endeffekt einen Sägezahn mit Stufen nach oben für jeden Puls).

Ich habe eine Idee, die aber relativ umständlich ist; man könnte einen 
Integrator (mit OpAmp) nehmen, und den auf den Sample-Puls des ADC 
getriggert resetten -- sodass man immer bis zum Sample-Zeitpunkt 
integriert und danach den Wert zurücksetzt. Müsste eigentlich gehen, 
aber vielleicht gibt es eine einfachere Option.

Viele Grüße,
Sven

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die überlagerten Sägezähne sind hier zu sehen:
http://www.dspguide.com/ch17/2.htm
Figure 17-4

von Sven B. (scummos)


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Jo, ziemlich genau so sieht das aus ;)

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