一种用于PPAC探测器的多通道滤波成形ASIC芯片研制

发布时间：2020-05-30 15:54

【摘要】：兰州重离子加速器(HIRFL)放射性次级束流线装置(RIBLL)是我国中能重离子放射性束流装置。随着HIRFL运行状态的不断改善,初级束流强将会得到大幅提高,从而使得次级束的流强也相应提高。为了提高实验效率,节约试验时间,需要可以承受高计数率的、具有高探测效率的位置灵敏平行板雪崩计数器(PPAC),实现束流的在线监测,以及在实验中精确测量入射粒子和反应产物的径迹,同时也能够提供高分辨率的事件信息。新型的高性能PPAC采用逐条读出的方式,在x、y方向上各有100个读出strip,具有高计数率、高探测效率等优点。因此对前端电子学系统提出了新的要求,包括低噪声、高集成度、高速、低功耗和高可靠性等要求。本设计以此为出发点,结合已有的理论基础,设计了一款应用于PPAC探测器的、与前放结合能够共同进行信号读出的多通道的滤波成形芯片。芯片设计性能:四通道集成;三档达峰时间(50ns、100ns、1us);输入输出动态范围在-0.8V到+0.8v(不同偏压配置下);在动态范围内线性度好于0.3%;-3dB带宽内噪声不高于60uV;单通道芯片的功耗低于6mW。芯片将与实验室已设计的前放芯片结合,共同实现PPAC探测器的多通道读出。芯片设计使用0.35um的CMOS工艺,通过晶圆代工厂的多项目晶圆(MPW)进行流片,流片后送交封装厂家封装。芯片测试结果表明,线性度好于0.4%,能量分辨率优于1%,各项指标均满足预期要求。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(近代物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL56

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本文编号：2688361