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首页> 美国卫生研究院文献>Sensors (Basel Switzerland) >Analytical Study of Front-End Circuits Coupled to Silicon Photomultipliers for Timing Performance Estimation under the Influence of Parasitic Components
【2h】

Analytical Study of Front-End Circuits Coupled to Silicon Photomultipliers for Timing Performance Estimation under the Influence of Parasitic Components

机译：寄生成分影响下硅光电倍增器的前端电路的分析研究

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摘要

Full exploitation of the intrinsic fast timing capabilities of analog silicon photomultipliers (SiPMs) requires suitable front-end electronics. Even a parasitic inductance of a few nH, associated to the interconnections between the SiPM and the preamplifier, can significantly degrade the steepness of the detector response, thus compromising the timing accuracy. In this work, we propose a simple analytic expression for the single-photon response of a SiPM coupled to the front-end electronics, as a function of the main parameters of the detector and the preamplifier, taking into account the parasitic inductance. The model is useful to evaluate the influence of each parameter of the system on the slope of its response and to guide the designer in the definition of the architecture and the specifications for the front-end electronics. The results provided by the model have been successfully compared with experimental measurements from a front-end circuit with variable configuration based on a bipolar junction transistor (BJT), coupled to a 3 × 3 mm2 SiPM stimulated by a fast-pulsed laser source.
机译：完全开发模拟硅光电倍增管（SIPMS）的内在快速定时能力需要合适的前端电子器件。甚至与SIPM和前置放大器之间的互连相关联的寄生电感，可以显着降低检测器响应的陡度，从而损害定时精度。在这项工作中，我们提出了一种简单的分析表达式，用于耦合到前端电子器件的SIPM的单光子响应，作为检测器和前置放大器的主要参数的函数，考虑到寄生电感。该模型可用于评估系统的每个参数对其响应斜率的影响，并指导设计者在架构的定义和前端电子设备的规格中。通过基于双极连接晶体管（BJT）的具有可变配置的前端电路的实验测量，通过了模型提供的结果，与基于双极结晶体管（BJT），耦合到由快速脉冲激光源刺激的3×3mm2 SiPM。

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