基于线性放电TOT技术的的低噪声前端读出ASIC设计-Indico.PDFVIP

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2017-11-04 发布于天津
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基于线性放电TOT技术的的低噪声前端读出ASIC设计-Indico

基于线性放电基于线性放电TOTTOT技术的的低噪技术的的低噪声前端读出声前端读出ASICASIC设计设计李怀申李怀申王娜王娜李绍富李绍富刘刚刘刚江晓山江晓山 0808- 1515 主要内容主要内容 芯片简介 设计背景及应用设计背景及应用 电子学系统读出方案 芯片电路结构 仿真结果及性能指标仿真结果及性能指标 测试结果 芯片测试结果 lihs@ihep.ac.cn 2 设计背景及应用设计背景及应用  MPGDMPGD （（MicroMEGASMicroMEGAS、、GEMGEM探探测器计数率、位置分辨率要求高  二维读出，空间限制  多多通道读出通道读出  同时需要一定的能量信息、时间信息  需要集成度高的低噪声前端读出 ASIC芯片典型的探测器参数典型的探测器参数探测器电容 ~40pF 探测器电荷 300fC 读出条电荷 5-120fC 噪声 2000e- 通道多通道读出 lihs@ihep.ac.cn 3 电子学系统读出方案电子学系统读出方案实现时间和电荷信息的同时测量 TOTTOT （（TiTime over ThThreshholdld））方法方法： 测量输出脉冲的时间，换算得到入射粒子的电荷量（能量） 功能模块功能模块：： 低噪声电荷灵敏前放、线性放电级，甄别器，输出驱动，TDC 探测方法探测方法：： 脉冲的前沿代表了信号的到达时刻，脉冲的宽度代表了电荷量 lihs@ihep.ac.cn 4 芯片电路结构芯片电路结构 BandgapBandgap, biasbias, controlcontrol logiclogic, calibratioincalibratioin 低噪声电荷前放电流放大器线性放电甄别器 lihs@ihep.ac.cn 5 芯片设计芯片设计电荷前放电荷前放输入级输入级：电荷灵敏前放电