Design of a power solution for multi-channels SPAD array detector

In this thesis, we present the design of a power solution for 36-channels SPAD array detector used in a medical application. In this application, we use SPAD array to convert radiation rays to electronic signals and through readout circuits, we obtain information. The complete system is mainly constituted by the detection head, a power board and a cooling board. The aim of this thesis is to provide relevant power supplies: one for polarization power, one for DAC, one for thermoelectric cooler, three for AQC (i.e. active quenching circuit) from an input source 12V, 5A. We will explain how to choose the topology and the component value to meet our requirements. Then we will do some simulations to verify our circuits. In the final chapters, we also take an example of some circuits to realize a test board and proceed the real measurements.

In questa tesi, illustriamo la progettazione di una soluzione di alimentazione per un rivelatore di array SPAD a 36 canali utilizzato in contesto medicale. In questo specifico contesto, utilizziamo la matrice SPAD per convertire i raggi di radiazione in segnali elettronici e attraverso i circuiti di lettura, otteniamo informazioni. Il sistema completo è costituito principalmente dalla testa di rilevamento, da una scheda di potenza e da una scheda di raffreddamento. Lo scopo di questa tesi è quello di fornire rilevanti fonti di alimentazione: una per la potenza di polarizzazione, una per il DAC, una per il refrigeratore termoelettrico, tre per l'AQC (cioè il circuito di spegnimento attivo) da una sorgente di ingresso 12V, 5A. Andremo a illustrare come scegliere la topologia e il valore del componente per soddisfare i nostri requisiti. Inoltre, faremo delle simulazioni per verificare i nostri circuiti. Nei capitoli finali, prendiamo un esempio di alcuni circuiti per realizzare una scheda di test e procedere con le misurazioni reali.