基于电流模式的硅像素探测器前端读出 ASIC 设计

作者： 龙彪 [1] ; 魏微 [2,3] ; 刘书焕 [1] ; 王铮 [2,3] ; 贺朝会 [1]

摘要：针对应用于同步辐射的硅像素探测器，设计了一种基于电流模式的像素型前端读出单元电路，像素单元电路主要包括电荷灵敏前置放大器、跨导放大器、电流甄别器、阈值调节电路和计数器等，实现了信号放大、电压转为电流、信号甄别以及计数等功能。芯片基于SMIC 0．13μm／1．2V CMOS工艺设计，像素单元面积为100μm ×100μm，仿真结果表明：像素单元静态功耗为50μW，等效噪声电荷低于100e－，不一致性小于100e－，能量甄别范围为8 keV～20 keV，达到了预期设计目标。与电压模式的像素单元电路相比，具有结构简单、功耗低、芯片面积小以及抗干扰能力强的特点。

关键字： 硅像素探测器    电流模式    专用集成电路      

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