用于MICROMEGAS的电荷灵敏前放芯片研究

介绍了一种用于MICROMEGAS气体探测器的电荷灵敏前放ASIC设计,重点介绍了电路结构,详细分析了电荷灵敏前放的噪声.针对探测器的应用,实现了一种新型电荷灵敏前置放大芯片MMCSA的设计.MMCSA芯片采用Chartered 0.35μm工艺制作,测得的输入电荷范围为2～ 350 fC,噪声为小于1000 e-.     

一种低噪声快电荷灵敏前置放大器的研制

简要介绍了新型低噪声快电荷灵敏前置放大器。这种电荷灵敏前置放大器采用新的设计方法案，该前放主要采用低噪声场效应晶体管和集成运算放大器构成，其等效输入噪声≤2．2keV。该前放具有电路结构简单、体积小、输出信号上升时间快、噪声低、稳定性好等特点。     

一种低噪声电荷灵敏前置放大器的研制

介绍了一款新型低噪声电荷灵敏前置放大器的研制。该电荷灵敏前置放大器采用新的自主设计方案,可利用计算机的USB接口直接供电,其电子学等效输入噪声约为0.08 f C,积分非线性为1.8%。该电荷灵敏前置放大器可用于小型半导体核探测谱仪的信号读出放大。集探测器偏置高压、低压电源、电荷灵敏前放、成形电路于一体,体积小、使用方便、噪声低。     

一种新型的8路电荷灵敏前置放大器

本文介绍了一种新型专用的多路电荷灵敏前置放大器,其路数最多为八路,这种电荷灵敏置放大器采用新的设计方案,该前放主要采用低噪声场效应晶体管和集成运算放大器构成,其等效输入噪声小于等于2．2 keV。该前放具有电路结构简单、体积小、输出信号上升时间快、噪声低、稳定性好等特点。并对它的设计以及特点作了较详细的阐述。     

开关型积分电荷灵敏前放的研究

介绍了开关电荷灵敏前放应用于高能X射线成像系统中的主要优点,初步分析了此类前放的主要噪声源,并实验比较了开关前放和传统电荷灵敏前放的噪声指标,结果显示开关前放的确因为去掉了反馈电阻的热噪声贡献而使并联电流噪声得以改善。     

改进的CMOS电荷灵敏前放噪声优化设计方法

CMOS专用集成电荷灵敏前放的噪声性能对于辐射探测非常关键.提出了一种改进的CMOS电荷灵敏前放低噪声设计方法,通过实例计算得到的噪声结果比现有方法都有不同程度的提高.     

空间X射线测量用电荷灵敏前置放大器和主放大器的研制

为配合我室与高能物理研究所合作的星载“多路Si—PIN探测器系统”地面原理样机项目的需要,开发研制空间X射线测量用多路电荷灵敏前置放大器和主放大器。把电荷灵敏前置放大器和主放大器共同安放在1个90mm×60mm的电路板上,有单独的3路输入和输出,相当于常规的3个电荷灵敏前置放大器和主放大器。整个电路采用低功耗的表面贴元器件,具有低噪声、低功耗、电路简单、体积小等特点,并可应用于多路探测器测量系统中。     

新型电荷灵敏前置放大器研制

基于Multisim软件仿真,研制了一种新型电荷灵敏前置放大器,其输入缓冲器采用JFET构成的共源共栅电路,放大级电路采用集成运算放大器。经测试,信号上升时间为85ns;当RC成形时间为10μs时,零电容噪声为970e,噪声斜率为7.40 e/p F,对~(137)Cs源γ射线测量信噪比为32:1。     

低噪声电荷灵敏前置放大器关键技术的现状与发展

电荷灵敏前置放大器因其输出增益稳定、噪声低和性能良好在高分辨率能谱测量系统中得到了广泛应用。根据电荷灵敏前置放大器的基本原理及其噪声来源,分析了降低其噪声的关键技术,并结合国内外研究现状阐述了这些技术的实际应用。指出了为满足人们对未知世界的探索,未来前放将向极低噪声、极低功耗、高度集成、高灵敏度、宽带宽的ASIC芯片方向发展。     

用于阵列探测器读出的16通道前端ASIC

本文设计了用于GEM阵列探测器读出的16通道前端ASIC,每个通道包含电荷灵敏前放、CR-（RC）^2成形电路和Class-AB级的输出驱动电路。芯片采用0．6μmCMOS工艺,管芯面积为1．27mm×4．08同mm。输出脉冲的宽度可以从1μs调节到10μs,测得的等效噪声电荷分别为1413e＋20e／pF@脉宽=1μs和1402e＋11e／pF@脉宽=10μs。脉宽为1μs时,输入电荷0-70fC范围内的微分非线性好于1％。     

基于阻容低通反馈的电荷灵敏前置放大器的设计

传统电荷灵敏前置放大器以高阻值电阻作为低频反馈端,高阻值电阻所引入的热噪声为前置放大器噪声的主要来源。本文以N沟道结型场效应晶体管和阻容(Resistor-Capacitance,RC)电路构成低通网络代替传统高阻值反馈电阻完成了新型电荷灵敏前置放大器的研制。该电路以结型场效应晶体管和集成运算放大器构成放大电路,具有高输入阻抗及大开环增益的优点;以小容值电容构成高通回路,为电路提供高频反馈回路,同时实现核脉冲电流的积分;以RC低通网络构成直流反馈回路,为电路提供一个稳定的直流工作点,同时构成电压分压器使N沟道结型场效应管工作在正向偏置状态,实现对反馈电容中的电荷进行连续放电。相比于传统阻容反馈式电荷灵敏放大器,该电路能够有效克服大阻值反馈电阻引入的噪声,尤其适用于Si-PIN等半导体探测器。将该电荷灵敏前置放大器与BPX66型Si-PIN探测器连接,在室温下对241Am源进行测量,其能量分辨率可达到3.03%@59.5 keV。     

小尺寸电荷灵敏前置放大器

介绍了一种应用于半导体探测器的小尺寸电荷灵敏前置放大器的实例，并分析了测量其噪声的方法，给出了降低前放噪声的几种手段。     

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

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 mV/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 。     

Multisim仿真软件在分析电荷灵敏前置放大器中的应用

利用电子电路仿真设计软件Multisim对核电子学中的典型电路电荷灵敏前置放大器进行了仿真测试。在结合理论分析的基础上,仿真分析了前放的一些基本特性如输出增益、输出脉冲上升时间、噪声、输入输出阻抗和带宽等,得出了与理论分析相符合的结果,对理论分析有较大的帮助和参考价值。     

一种新型电荷灵敏前置放大器和成形峰保持混合电路

本文介绍一种我们研制的新型电荷灵敏前置放大器和成形放大与峰保持混合电路,该电路采用了新的设计方案,它采用电荷灵敏前置放大器将探测器信号预放大后,再经过放大成形和峰值保持,以便后继电路采样和进行数据的处理.放大器信号成形时间为0.5 μs;1μs;2μs三档可调,放大倍数为×10;×100两档选择,峰保持时间为6μs,它具有噪声低;体积小;电路结构简单;价格低等特点,并且对整个电路做了较详细的阐述.     

基于DMOS管的电荷灵敏前置放大器设计

提出了一种由DMOS场效应管构成的电荷灵敏前置放大器,可用于硅,Si(Li),CdZnTe及CsI探测器。该前置放大器采用不同于传统的阻容反馈式的电路结构,完全使用MOS管搭建,该前放的设计完成为设计实现ASIC电路准备了技术基础。由Multisi m仿真结果看出该电荷灵敏前置放大器输出信号上升时间小于15ns,并且具有很好的稳定性。     

半导体阵列微剂量探测器前端读出电路设计

根据三维Si SOI PIN像素微剂量探测器特性参数,设计了一种基于GF chrt018IC CMOS工艺的前端读出电路。该读出电路主要包括PMOS输入的电荷灵敏前前置放大器,有源整形滤波电路,电压比较器及基准电流源等,可实现对微剂量信号的放大、滤波降噪、甄别输出等功能。仿真测试表明:能量探测范围为5~500 fC,单通道功耗约为2 mW,总噪声性能为0.05 f C+1.6×10~(-3)fC/pF。     

用于CZT探测器信号读出的低噪声电荷灵敏前放A250

本文测量和分析了电荷灵敏前放A250的电子学噪声对CZT探测器能谱展宽的影响.在成形时间下1 μs下A250的零电容噪声为104.8 e,噪声电容斜率为4.18 e/pF.测得241Am 59.5 kev全能峰能量分辨率为4.08%.     

一种基于电流反馈芯片的电荷灵敏快前放设计

介绍了一种基于电流反馈运算放大器(CFOA)的快电荷灵敏放大电路。通过一个小电阻的引入避免了CFOA电路直接电容反馈所引起的电路不稳定问题,通过反馈电阻和反馈电容的适当取值降低了噪声。经过测试,其带宽可达200MHz,时间分辨率可达125ps。该前放具有高带宽、高性噪比、高时间分辨率等特点,已成功应用于兰州重离子加速器单粒子效应地面模拟实验TR5终端。     

CSNS中子辐射剂量监测器前置放大电路设计

中国散裂中子源(CSNS)中子辐射剂量监测器可以直接测量人体细胞组织的吸收剂量以及剂量当量,比其他测量方法更适合评估物体在辐射场中的辐射效应。本文分析了影响CSNS中子辐射剂量监测器的电荷灵敏前置放大电路相关性能指标的重要因素,放大电路的开环增益Ao和等效输入电容Ci,基于折叠沃尔曼电路设计了一套适用于CSNS中子辐射剂量监测器的电荷灵敏前置放大电路,并通过采用恒流源负载、自举电容、多级去耦、低噪声电源等方法以提升电路的上升时间、误差特性、电压稳定性和噪声特性等性能指标。经测试表明该电路可以应用于CSNS中子辐射剂量监测器。