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测试硅光二�管对光�的�应

PD测试图

• 模拟文件1，其中的æ�’æµ�æº�å’Œ100pF电容的并è�”为PD的等效电路。 修改æŸ�些å�‚数，使之更符å�ˆå®žé™…的测试系统， 模拟文件2：硅光二æž�管的电容在0电压时为700pF，在加压100V时电容为70pF。放大器的输入电容为10nF
• PD处在å��å�‘å��置电压100ä¼�下，PD，电æº�，和10M电阻构æˆ�一个电æµ�回路
• PD的电离电è�·åœ¨PD的电容上产生瞬间电压，并é€�到到å‰�放的输入端，拉高å‰�放输入端的电ä½�和输入电容å�Žçš„ç�†æƒ³æ”¾å¤§å™¨è¾“入端的电ä½�。ç�†æƒ³æ”¾å¤§å™¨è¾“入端æ�¢å¤�0电ä½�需è¦�一定的时间（ns到几å��ns），在这个时间内，电离电è�·å°†é™†ç»­é€�到输入电容上去。由于输入电容比硅光二æž�管电容大10å€�以上，因此所有电è�·æˆ–者说按比例大部分电è�·éƒ½ä¼šé€�入输入电容上，而大大é™�低PD电容上的电压，然å�Žè¿™ä¸ªå¾ˆå°�的电压å†�通过10M欧姆以0.1秒（100nF*10M）的时间泄放，如果测é‡�频率太高，需è¦�通过é™�低电阻而å‡�å°�这个时间常数。
• 如果PD的电容很大（无å��压时候），相å�Œçš„电离电è�·äº§ç”Ÿçš„瞬间电压很å°�，ç�†æƒ³æ”¾å¤§å™¨å°†ç¨�微拉大的电ä½�æ�¢å¤�需è¦�的时间因为低压而å�˜å¾—很长，因而电è�·å�‘输入电容转移å�˜å¾—很长，放大信å�·çš„上å�‡æ—¶é—´ä¹Ÿå°±å¾ˆé•¿ã€‚相å��如果PD有å��压的时候，电容很å°�，电离电è�·äº§ç”Ÿçš„瞬间电压很大，ç�†æƒ³æ”¾å¤§å™¨ä»Žè¾ƒé«˜ç”µåŽ‹æ�¢å¤�到一定的比例需è¦�的时间很短，因而电è�·å�‘输入电容转移的很快，放大信å�·çš„上å�‡æ²¿ä¹Ÿå°±å¾ˆå¿«ï¼Œè¿™ç§�上å�‡æ²¿æ—¶é—´çš„å·®è·�导致两者放大信å�·ä¹‹é—´çš„幅度比例约为1.5：1 （模拟）。 æž�端情况下，å�‡è®¾PD没有电容，所有电离电è�·å°†ä¸€çž¬é—´é€�入输入电容，放大信å�·ä¸Šå�‡æ—¶é—´æœ€çŸ­ã€‚
• PD的电离电è�·åœ¨PD电容上产生的电压，根æ�®ç”µåŽ‹ç›¸å�Œçš„比例，分给输入电容C2大部分的电è�·ï¼Œå¤§å¤§é™�低了PD上的电压，然å�Žå†�一起通过10M电阻泄放掉。 由于放大器并é�žå®Œå…¨ç�†æƒ³ï¼Œå…¶è¾“入端的ä¿�æŒ�0电ä½�需è¦�时间，模拟表明这个时间在微秒é‡�级。
• C2上的电è�·å’ŒC1上的电è�·äº§ç”Ÿç›¸å�Œçš„电压，但是C1å°�， 如果使用较大的C2，则å�¯ä»¥æ��高放大å€�数，也就是尽é‡�多的将PD的电离电è�·å�¸æ”¶åˆ°è¾“入电容上é�¢åŽ»ï¼Œè¾“入到放大器中。

PD电电离电�的产生

• PD2744 的耗尽层70ä¼�时为0.3毫米
• 最å°�电离粒å­�在硅上æ¯�厘米产生3.8MeV的电离æ�Ÿå¤±ï¼Œæ¯�微米产生106个电å­�空穴对
• 0.3毫米上导致电离能æ�Ÿ0.114MeV， 将产生106*300=31800个电å­�空穴对
• 这些电è�·å°†åœ¨100pF的电容上产生电压50å¾®ä¼�的电压
• 在放大器末端产生166å¾®ä¼�的电压，这和测é‡�的结果ä¸�å�Œï¼Œéœ€è¦�确定电路的å�‚数。

• 首先电å­�的电离æ�Ÿå¤±æ¯”最å°�电离粒å­�大50%，因此产生的电压应该为250å¾®ä¼�，ä»�然比实际观察到的10-30毫ä¼�差了很多
• 放大器输入电容是10nF, 远远大于PDçš„100pF相比，因此所有电è�·éƒ½è¢«è½¬ç§»è¿‡æ�¥ï¼Œé‚£ä¹ˆ31800*150%个电å­�将在0.6pF上产生的信å�·å³°å€¼ä¸º 产生输出电压为12.7毫ä¼�。