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Development of a low-cost power supply with multiple self-adjustable outputs for the operation of silicon photo-multipliers
Desarrollo de una fuente de alimentación de bajo costo con múltiples salidas ajustables para la operación de fotomultiplicadores de silicio
DOI:
https://doi.org/10.15446/dyna.v93n240.121592Palabras clave:
Low-cost power supply, Multiple outputs, Silicon Photo-multipliers (en)Fuente de alimentación de bajo coste, Múltiples canales de salida, Fotomultiplicadores de silicio (es)
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We present the design of a low-cost (~$400 USD) and high-precision power supply for silicon photomultipliers (SiPMs), widely used in particle detection and photon-counting applications. The system provides four independent output channels, each delivering a tunable bias voltage from 10-58 V with 10mV resolution and less than 1mV noise level. Each channel incorporates a PT100 temperature sensor (15 °C–40 °C range) enabling real-time thermal monitoring and automatic temperature-compensated voltage adjustment to stabilize SiPM gain. The device also supports individual voltage calibration and storage of optimal operating points. Integrated current limiting (100μA/channel) protects the sensors. This compact and versatile design offers a cost-effective alternative to commercial systems, with features tailored for research and development settings.
Presentamos el diseño de una fuente de alimentación de bajo coste (~400 USD) y alta precisión para fotomultiplicadores de silicio (SiPMs), ampliamente utilizados en aplicaciones de detección de partículas y conteo de fotones. El sistema ofrece cuatro canales de salida independientes, cada uno con un voltaje de polarización ajustable entre 10 V y 58 V, con una resolución de 10 mV y un nivel de ruido inferior a 1 mV. Cada canal incorpora un sensor de temperatura PT100 (rango de 15 °C a 40 °C), lo que permite el monitoreo térmico en tiempo real y el ajuste automático del voltaje compensado por temperatura para estabilizar la ganancia del SiPM. El dispositivo también permite la calibración individual del voltaje y el almacenamiento de los puntos óptimos de operación. Un limitador de corriente integrado (100 μA por canal) protege a los sensores. Este diseño compacto y versátil representa una alternativa económica a los sistemas comerciales, con prestaciones orientadas a entornos de investigación y desarrollo.
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