核探测与核电子学国家重点实验室2013年年会报告NPRE（Nuclear.PDF

核探测与核电子学国家重点实验室 2013年年会报告 NPRE （Nuclear Pulse Readout Electronics）芯片研制进展 引言 2012   星用硅像素探测器低噪声抗辐射读出芯片研究 XX射线时变偏振卫星射线时变偏振卫星 （（XTPXTP ））， XTP 的核心载荷之一，就是具有 高时间分辨、观测能区1-30keV 的高能X射线望远镜。 硅硅像素探测器是其较像素探测器是其较理想理想 的探测器。其每个小单元 面积为1cm2 ，集成100个 像素像素；；系统总共约系统总共约200个个 单元，即需两万个通道。 核探测与核电子学国家重点实验室 年会报告年年会报告 NPRE芯片研制进展 （（NNucllear PPullse RReaddoutt ElElecttroniics ）） 主要主要参与人员参与人员： 王科王科 张圣君张圣君 触发组触发组 樊磊 电子学组 李鲜李鲜 天体中心天体中心 wangk@ihep.ac.cn 特别致谢：王铮 魏微 基于常见核电子学读出电路结构基于常见核电子学读出电路结构：： 前放—成形—峰值保持 （Nuclear Pulse Readout Electronics） 单单通道结构通道结构： 目前已设计 前放，成形，峰保分立模块；4通道完整芯片。 主要指标主要指标：： 1）等效噪声电荷ENC：约150e 1200eV （Si) （输入电容2pF，漏电流1pA） 2 ）达峰时间（Peaking Time）可调：0.3,1,6,12us 33 ））功耗功耗：10mW/10mW/每通道每通道 4 ）增益可调：1.125—4.5V/fC （或其它） 5 ）可接收正负电荷 6 ）单粒子锁定阈值：37Mev·cm2/mg 以上 前放直接打线封装前放直接打线封装 目前测试结果目前测试结果： 各模块功能正常，等待进一步 性能测试及实际探测器联合测试。 前放前放，成形成形，峰保峰保 分立模块测试板 仿真仿真 输入阶跃信号 （兰色，模拟正电荷） 实测实测 成形信号（绿色） 前放输出信号（红色） 负向峰值保持信号 （毛刺为PCB上过阈信号耦合干扰） 正向峰值保持信号正向峰值保持信号 NPRENPRE芯片系列芯片系列