1、SiPM的电子模型
首先我们来看一下二极管的雪崩电子模型,电子模型和雪崩时的电流波形如下图所示,
电流上升的快慢是由电容的充放电速度决定的,充电的时常数Td=RS*Cd,放电的时常数
Tq=Rq*Cd,这里Rq>>Rs,所以充放电的波形如上图所示。
下图为SiPM的电子模型,图中Rq为淬灭电阻,一般为MΩ级别,Cq为淬灭部分的寄生电容,Cd为二极管的体电容,开关表示雪崩的产生。
对于单个cell来讲,上升下降时间的时常数如下:
T (rise)=Rd(Cq+Cd)
Tfast (fall) = N*RS* Ctot (快输出)
Tslow (fall) = Rq (Cq+Cd) (慢输出)
对于一个像素来说,一般一个像素由一两千个cell,所以总的恢复时间为:
Tslow(fall)=(Rq+N*RS)(Cq+Cd)
2、SiPM的应用电路
1>供正偏置电压
2>负偏置电压
除了上面的两种电路结构,还可以选择把RS电阻放在偏置电压这里,但是不推荐这样做,因为电源的噪声会直接给到RS电阻上,上面的两种电路结构可以用SiPM来隔电源上面的噪声。
3、SiPM的电参数
下面是滨松的S15639的规格书