Progetto di un capacimetro a microcontrollore per fotodiodi SPAD

CAPITOLO 3. SPADCAPMETER
Coerentemente con il front-end analogico, deve essere in grado di iniziare la
conversione a seguito della lettura di un fronte di discesa all’ingresso dedicato al
SOC.
Riprendendo le informazioni ottenute studiando il “Capacimetro per diodi po-
larizzati”, e sapendo che la misura necessita di un errore non superiore a 5 fF, si
possono calcolare altre caratteristiche. Importante è la risoluzione. Il segnale da
convertire, Vsin si ottiene da questo semplice conto:
Vsin = 0, 1 · sin(2π 50 kHz t) · CAK
700 fF
Il massimo di questa funzione è dunque:
VMsin = 0, 1 · CAK
700 fF
V (3.8)
V (3.9)
Per avere una risoluzione richiesta di 5 fF, vuol dire che il minimo incremento
di tensione dell’ingresso, che cambia di un LSB la conversione, sia esattamente
pari a:
∆V = 0, 1 ·
Si può quindi riassumere che l’ADC necessario deve:
5 fF
= 0, 7 mV (3.10)
700 fF
1. poter essere alimentato con una tensione compresa tra i 4,5 V e i 16 V;
2. avere una frequenza minima di campionamento di 50 kHz;
3. avere lo Start Of Conversion attivo basso;
4. avere dinamica d’ingresso (D) di 3V, cioè da 0 V a 3 V poichè interessa solo
la parte positiva del segnale;
5. avere una risoluzione minima pari a ∆V .
3.3.2 LTC1417A
Un ADC che rispecchia tali esigenze è l’LTC1417. Le sue caratteristiche sono:
tensione di alimentazione singola o duale, 5V;
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