Masterarbeit - Physikzentrum der RWTH Aachen

5. Aufbau des Flugzeitspektrometers
Tabelle 5.1.: Kenndaten der PIN-Diode [17]
Größe Wert Einheit
aktive Fläche A 2 cm 2
Photosensitivität S @480 nm 0,3 A/W
Dunkelstrom (typ.) I d @70 V 3 nA
Anschlusskapazität C d @70 V 85 pF
Tabelle 5.2.: Parameter des PIN-Dioden-Verstärkers
Element Wert Einheit
R bias 100 MΩ
R feedback 100 MΩ
C feedback 4,7 pF
R pz 68 kΩ
C diff 3,3 nF
R diff 1 kΩ
C int 330 pF
R diff,1 10 kΩ
C coupling 200 nF
C output 2,2 µF
5.5.3. Ladungsempfindliche Verstärker
Für die Verstärkung des elektrischen Signals wird ein selbstgebauter Prototyp eines
ladungsempfindlichen Verstärkers benutzt. Auf einer Platine, die jeweils wenige
Zentimeter hinter einem Diodenmodul montiert wird, sind je zwei ladungsempfindliche
Vorverstärker und ein gemeinsamer Pulsformer untergebracht.
Vorverstärker
Jeder Vorverstärker besteht aus einer Untereinheit eines Operationsverstärkers vom
Typ Maxim MAX4487 4 . Er ist kapazitativ an eine Diode gekoppelt und ist im
Rückkopplungszweig bestückt mit einem Kondensator geringer Kapazität und einem
Parallelen hohen Widerstand, der diesen Kondensator im Betrieb kontinuierlich
entlädt und dadurch bis zu einer bestimmten Lichtintensität auf der Platine dafür
sorgt, dass der Operationsverstärkerausgang im linearen Bereich bleibt. MAX4487
ist ein sogenannter rail-to-rail-Operationsverstärker, dessen Ausgang jeden Wert zwischen
den beiden Versorgungsspannungen annehmen kann und einen großen linearen
Bereich aufweist. Wie bereits in Abschnitt 2.6.5 beschrieben, ist die Kombination aus
4 MAX4478 enthält vier baugleihe Untereinheiten
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