基于3D Si PIN阵列热中子探测器的变增益宽动态前端读出电子学设计

摘要：

基于Si CMOS技术的前端读出ASIC主要是根据3D Si PIN阵列热中子探测器的输出信号特性设计的.所设计的读出ASIC的主要电路模块包括电荷灵敏放大器(CSA)、模拟开关设计、具有三级电荷灵敏自动转换的自动增益控制模块(AGC)、相关双采样(CDS)和基准电流源电路.仿真结果表明,前端电路的输入动态范围为10 fC～8.0 pC.根据热中子探测器输出信号特性设计的ASIC的3个增益系数分别为1.9 V/pC、0.39 V/pC和94 mY/pC.所设计的ASIC的积分非线性小于1％.单通道静态功耗约为5.36 mW.零输入探测器电容时的等效噪声电荷为241.6e-.计数率可达1 MHz.

关键词：前端读出电路;宽动态范围;电荷灵敏前置放大器

所属期刊栏目：55

分类号：TL814(粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表)

资助基金：Supported by National Natural Science Foundation of China 12075180,11175139

在线出版日期：2022-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2237-2250