| 用于单光子TOF测量的时间-幅度变换器 |
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| 引用本文： | 马治强,徐跃,朱思慧,吴仲.用于单光子TOF测量的时间-幅度变换器[J].微电子学,2021,51(4):546-551. |
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| 作者姓名： | 马治强 徐跃 朱思慧 吴仲 |
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| 作者单位： | 南京邮电大学 电子与光学工程学院、 微电子学院, 南京 210023;南京邮电大学 电子与光学工程学院、 微电子学院, 南京 210023;射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室, 南京 210023 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(61571235)；江苏省重点研发-社会发展资助项目(BE2019741)；江苏省自然科学基金资助项目(BK20181390) |
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| 摘 要： | 基于新型共源共栅电流源的积分方法,设计了一种用于单光子飞行时间(TOF)测量的时间-幅度变换器(TAC)。该方法有效简化了TAC电路结构,减小了TAC占用面积,显著提高了TOF的满量程范围(FSR)。采用0.18 μm标准CMOS工艺设计。集成TAC的单光子探测器像素单元的填充因子可达到26.8%。后仿真结果表明,该TAC在120 ns的FSR内具有230 ps的定时分辨率,微分非线性(DNL)低于0.05 LSB,积分非线性(INL)低于1.1 LSB。蒙特卡洛仿真表明,512个TAC像素间的不均匀性低于0.5 %。该TAC非常适用于高密度时间相关的单光子计数(TCSPC)探测器阵列。
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| 关 键 词： | 单光子雪崩二极管 飞行时间 时间幅度转换器 填充因子 非线性 |
| 收稿时间： | 2020/11/5 0:00:00 |
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