ungelöst Mehrere Quellen in einem Schema

[beldowsk]

Hallo,

zur Simulation eines Photomultipliers benötige ich 2 Quellen in einem Schema. Zum einen eine Hochspannungsversorgung (DC), üblicherweise als Spannungsquelle, zum anderen eine Signalquelle, vermutlich am besten als Stromquelle mit einer EXP-Funktion. (siehe dazu auch ungelöst - Mathematische Funktion in LTspice nachbilden)

Über die Anode fließt kein Gleichstrom ab, daher spielt R13 für die Spannungsdifferenz zwischen Anode und Dynode 10 keine Rolle, sie wird nur durch R11 bestimmt.

Das Signal entsteht an der Anode, seine Höhe wird durch R13 bestimmt. Der Kondensator C3 trennt das Signal von der Hochspannung.

Zuerst hatte ich das Problem, das die Hochspannung an der Anode eingebrochen ist, scheinbar floss Gleichspannung über die Signalquelle ab. Das ließ sich durch einen Kondensator zwischen Signalquelle und GND verhindern.

Mein aktuelles Problem:

Das Signal überlagert sich mit der Hochspannung auf der Anodenleitung, auch im Strom von R13 ist das Signal zu finden, danach aber nicht mehr. Das Signal fließt also über die Spannungsquelle und nicht durch R1 bis R12 ab. Entspricht das der Realität? Gilt das für alle Arten von Hochspannungsquellen?

Ich hatte bisher angenommen das das Signal durch die ganze Reihe von Widerständen abfließt. Das war wohl verkehrt?

Gruß Andreas

 

[RudiS]

Mal abgesehen davon, dass ich mich auf dem Gebiet überhaupt nicht auskenne. . .
Wasser sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstandes: bevor es über den Berg klettert, fliesst es lieber durch ein Loch (Tal) im Berg (am Berg vorbei).
Analog dazu würde ich fragen: welchen seriellen Widerstandswert hat denn Deine DC-HV-Quelle? Geringer als die Spannungsteilerkette?

 

[beldowsk]

Ich hab meiner DC-HV-Quelle keinen Widerstand gegeben. Bei meiner realen DC-HV-Quelle muss ich erst einmal ermitteln wieviel Innenwiderstand sie hat.
Andererseits: Eine Quelle ist eine Quelle und keine Senke! Wo fließt das Wasser einer Quelle in eine andere Quelle hinein? OK, das ist wohl zu viel Analogie!
Außerdem: Die DC-HV ist positiv, der Puls aus der Signalquelle geht nach minus. Ob das auch mit einem positiven Puls so funktioniert muss ich mir gleich Mal simulieren ;-).

 

[beldowsk]

Anbei ein Vergleich mit und ohne Innenwiderstand in der HV-Quelle.
Als HV-Quelle verwende ich ein Modul das sich selbst nachregelt (HAMAMATSU C10940). Das Datenblatt nennt keinen Innenwiderstand und gegen die Regelung werde ich keinen sinnvollen Innenwiderstand messen können.
Ob der Puls nach Plus oder Minus geht spielt (in der Simulation) keine Rolle.

 

[Udo]

zu #1: Muss R13 mit der Hochspannungsquelle verbunden werden?
Stichwort "Überlagerung"

 

[beldowsk]

Ja, R13 muss zwischen Hochspannungsanschluss und Anode sitzen. R13 ist in der Theorie der Lastwiderstand, mit der die Höhe des Signals bestimmt werden kann. Da über die Anode keine Hochspannung abfließt fällt dort auch nichts von der Hochspannung ab und an der Anode liegt - trotz R13 - die volle Hochspannung an.
Soweit ich das inzwischen sehe, gilt das aber nur, wenn der Innenwiderstand der DC-HV-Quelle gleich Null ist!
Wenn der Innenwiderstand größer ist, fließt der Signalstrom nicht allein durch R13 und die DC-HV-Quelle, sondern auch durch die Widerstände R1 bis R12 ab. Die Größe des Signals wird dann nicht alleine durch R13 bestimmt. Außerdem liegt dann an der Anode nicht mehr die volle HV-Spannung an.

Was ich nicht beurteilen kann:
Wenn die DC-HV-Quelle ihre Spannung nachregelt, was bedeutet das für ihren Innenwiderstand? Bleibt er gleich? Verändert er sich mit dem Reglerzustand? Geht er evtl. für einen AC-Strom gegen unendlich?