塑闪阵列探测器读出ASIC阈值产生与调节电路的设计

JING Yaran, QIAN Yi,PU Tianlei,ZHAO Hongyun,YANG Mingyu,SUN Zhikun, ZHANG Jiarui,KONG Jie,SHE Qianshun,YAN Junwei,SUN Zhipeng,WANG Changxin

Journal of University of Electronic Science and Technology of China（2022）

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摘要

基于GF 0.18 um CMOS工艺,设计并实现了ASIC芯片中的重要组成部分?阈值产生与调节电路,包括DAC模块和基于SPI慢控接口模块的控制模块.为了有效减少ASIC芯片版图面积、降低功耗,同时提高调节精度,提出通过组合高、低两个4位的DAC实现一个8位DAC的阈值调节,其中多个通道复用一个高4位DAC进行阈值粗调,每通道各自包含一个低4位DAC进行阈值细调.SPI慢控接口模块不仅实现对8位DAC输入的控制来调节触发阈值,还能够控制前放的增益和成型时间的档位.测试结果表明:DAC模块的DNL<0.10 LSB;INL<0.18 LSB;阈值粗调范围约为900 mV;阈值细调范围约为60 mV,精度误差小于7％,可满足ASIC芯片中的甄别器对阈值调节的需求.

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