基于InGaAs蓋革模式APD探測器的主動淬滅電路設計
摘要：蓋革模式(GM)雪崩光電二極管(APD)探測器具有單光子級探測靈敏度,可廣泛用于三維成像和測量測繪等領域。針對InGaAs基GM-APD,提出一種用于自由模式探測的主動淬滅電路。該電路采用電容積分方式將雪崩電流轉換為電壓信號,利用反相器對其進行檢測與提取,同時經淬滅支路將雪崩快速淬滅,一定延時后恢復支路使APD重新進入蓋革狀態;采用施密特觸發器以增強淬滅支路的抗干擾能力,防止蓋革恢復過程中導致淬滅控制信號的振蕩;利用RC延遲電路實現探測器死時間可調。基于SMIC 0.18μm標準CMOS工藝對設計的主動淬滅電路進行了流片,電路芯片與GM-APD互連測試結果表明,該電路可實現對GM-APD的快速淬滅與恢復,淬滅時間約為887 ps,恢復時間約為325 ps,最小死時間約為29.8 ns,滿足多回波探測應用要求。
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