CMOS-tasoisen ajoitusmerkin generointi laserdiodin ohjausvirrasta aikatason diffuusiin kuvantamiseen

Abstract

Tämän kandidaatintyön aiheena on tutkia aikatason diffuusissa kuvantamisessa hyödynnettävää piiriä, jolla generoidaan aikavälin mittausta ohjaava ajoitussignaali ulkoisesta ohjausvirrasta. Työssä käydään läpi mitä aikatason diffuusi kuvantaminen on ja mihin tarkoitukseen ajoitusmerkin generoivaa piiriä tarvitaan. Generointipiirin rakenne ja toiminta käydään läpi osa-alueittain, sekä esitellään toimintaa rajoittavia tekijöitä. Piirin toimintaa simuloidaan AC- ja transienttisimulaatiomalleilla. Tuloksena esivahvistimen vahvistukseksi saadaan 15,8 V/V ja kaistanleveydeksi 491,7 MHz, mitkä ovat riittäviä halutun pulssin ilmaisuun. Tulosten perusteella esivahvistimen toiminnan nähdään olevan stabiili ja generoitu ajoitussignaali todetaan sopivaksi aikatason diffuusin kuvantamisen käyttökohteissa.

This Bachelor’s Thesis studies a circuit used in time-resolved diffuse imaging, the purpose of which is to create a timing signal from an external driver current. This study examines time-resolved diffuse imaging in general and explains the purpose of the generated timing signal. The basic structure of the generating circuit is presented within the study along with detailed description of the function as well as the limiting factors related to its operation. The functionality of the circuit is verified with various simulation models, using AC- and transient analysis. The amplification of the pre-amplifier is determined to be 15,8 V/V and the bandwidth 491,7 MHz. Based on these results the function of the amplifier is determined stable, and the generated timing signal is declared suitable for time-resolved diffuse imaging applications.