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多道时间幅度变换电路的设计

核电子学与探测技术 2006年第4期26卷 454-457,420页

作者：李勇苏弘千奕李素琴彭宇李小刚中国科学院近代物理研究所

介绍了一个多道时间幅度转换器(TAC)电路。它主要由起-停型时间幅度变换电路、放大电路、采样保持电路、积分控制电路、采样保持控制电路、判断电路等组成。其特点是精度高,速度快,电路简单,多通道,易与计算机数据获取和处理系统配合使... 详细信息

介绍了一个多道时间幅度转换器(TAC)电路。它主要由起-停型时间幅度变换电路、放大电路、采样保持电路、积分控制电路、采样保持控制电路、判断电路等组成。其特点是精度高,速度快,电路简单,多通道,易与计算机数据获取和处理系统配合使用。可以广泛应用于大型探测器阵列前端电子学系统。

关键词：多路 TAC 电路设计

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多通道低噪声前置放大器设计

核电子学与探测技术 2018年第1期38卷 65-69页

作者：贾振华千奕蒲天磊张新牛晓阳苏弘中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

为满足硅微条探测器研制的需求,本文研制了一款多通道低噪声电荷灵敏前放ASIC芯片。设计完成电荷灵敏前置放大电路和极零相消电路;并分析电路的积分非线性、噪声斜率、可靠性等指标参数。该电荷灵敏前放输入动态范围20~830 f C时,等效... 详细信息

为满足硅微条探测器研制的需求,本文研制了一款多通道低噪声电荷灵敏前放ASIC芯片。设计完成电荷灵敏前置放大电路和极零相消电路;并分析电路的积分非线性、噪声斜率、可靠性等指标参数。该电荷灵敏前放输入动态范围20~830 f C时,等效输入噪声为685.73+32.37 e-rms/p F。

关键词：电荷灵敏前置放大器:低噪声 ASIC

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高速实时测量粒子径迹的ASIC芯片设计

核电子学与探测技术 2017年第9期37卷 941-945页

作者：张新千奕蒲天磊贾振华杨海波苏弘中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

为高速实时测得粒子入射到探测器的位置信息,研制了一款基于0.18μm CMOS工艺的四通道专用集成电路芯片。设计了极零相消电路、低通滤波成形电路、甄别电路及脉冲整形电路,并对其积分非线性、成形时间、可靠性等设计指标参数进行了分析。

关键词： ASIC 位置信息极零相消滤波成形甄别电路

用于粒子探测器的CMOS FET采样保持电路的设计与仿真(英文)

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原子核物理评论 2010年第4期27卷 459-463页

作者： WEMBE TAFO Evariste 苏弘千奕周朝阳王同喜中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 杜阿拉大学物理系

介绍了一个峰保持电路。该电路适用于silicon strip,Si(Li),CdZn Te and CsI等探测器,实现采样-保持功能。已成功进行了基于CMOSFET的采样-保持电路的设计和仿真,通过使用Proteus的PSPICE仿真器和BSIMV3.3模型参数完成了电路性能的仿真... 详细信息

介绍了一个峰保持电路。该电路适用于silicon strip,Si(Li),CdZn Te and CsI等探测器,实现采样-保持功能。已成功进行了基于CMOSFET的采样-保持电路的设计和仿真,通过使用Proteus的PSPICE仿真器和BSIMV3.3模型参数完成了电路性能的仿真。同时,实现了采样时间可在60ns到4.44s范围内进行选择,该电路具有较好的线性。

关键词：采样保持 CMOS场效应管峰值仿真

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阵列探测器L1触发系统加法电路优化设计

核电子学与探测技术 2015年第12期35卷 1212-1215页

作者：张晰千奕王晓辉李良辉杨振雷苏弘中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

针对兰州重离子加速器外靶终端硅微条阵列探测器L1触发系统,设计了一个基于Xilinx7系列FPGA芯片的改进加法逻辑电路,利用快速进位链结构,对加法电路模块进行优化。对优化后加法电路结构和同类传统加法电路比较,并对逻辑时延进行和结构... 详细信息

针对兰州重离子加速器外靶终端硅微条阵列探测器L1触发系统,设计了一个基于Xilinx7系列FPGA芯片的改进加法逻辑电路,利用快速进位链结构,对加法电路模块进行优化。对优化后加法电路结构和同类传统加法电路比较,并对逻辑时延进行和结构性能建模分析。仿真和测试结果表明:优化后模块逻辑时延3 ns左右,相比传统加法逻辑,系统死时间低,有效采集事例率高,能够满足L1触发系统的要求。

关键词：硅微条阵列探测器死时间现场可编程逻辑门阵列 L1触发快速进位加法器

用于GEM-TPC探测器读出芯片的10 bit20 MSPS SAR ADC设计

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 481-486页

作者：孙志坤千奕杨鸣宇佘乾顺赵红赟蒲天磊陆伟建刘政强张家瑞中国科学院近代物理研究所兰州730000 先进能源科学与技术广东省实验室惠州516000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049

随着大面积气体电子倍增器——时间投影室探测器的不断发展,其对读出电子学的密度和集成度要求越来越高。基于180 nm的CMOS工艺设计完成了一款10 bit、20 MSPS的逐次逼近寄存器型模数转换器原型芯片。利用该芯片结合模拟前端模块和数字... 详细信息

随着大面积气体电子倍增器——时间投影室探测器的不断发展,其对读出电子学的密度和集成度要求越来越高。基于180 nm的CMOS工艺设计完成了一款10 bit、20 MSPS的逐次逼近寄存器型模数转换器原型芯片。利用该芯片结合模拟前端模块和数字信号处理器,可实现全数字化的前端读出专用集成电路用于GEM-TPC的读出。该ADC主要由DAC模块、动态比较器模块、异步时钟生成模块和SAR逻辑模块构成。仿真结果表明,输入信号频率为1.836 MHz时,ENOB为8.61 bit,内核功耗约为3.3 mW/Ch。

关键词： GEM-TPC ASIC SAR ADC 自举开关动态比较器异步SAR逻辑

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分立元件的RF宽带放大电路研制

核电子学与探测技术 2007年第2期27卷 329-330,342页

作者：李小刚苏弘千奕董成富马晓莉中国科学院近代物理研究所兰州730000

介绍一种由新研制的由分立元件组成的快放大器。该电路是一个交流耦合放大器,具有较高的电源增益(Av≥500),快的上升延(tr≤1.7ns),低噪声(等效到输入端噪声vn≤3μs),该放大器主要用于我所束流诊断系统中放大来自相位探针的微弱信号。

关键词：前置放大低噪声高速宽带

Development of front-end readout electronics for silicon strip detectors

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Chinese Physics C 2013年第1期37卷 91-94页

作者：千奕苏弘孔洁董成富马晓莉李小刚 Institute of Modern Physics Chinese Academy of Sciences

Front-end readout electronics have been developed for silicon strip detectors at our institute. In this system an Application Specific Integrated Circuit （ASIC） ATHED is used to realize multi-channel energy and time measurements. The slow control of ASIC chips is achieved by parallel port and the timing control signals of ASIC chips are implemented with the CPLD. The data acquisition is carried out with a PXI-DAQ card. The software has a user-friendly GUI developed with LabWindows/CVI in the Windows XP operating system. The test results show that the energy resolution is about 1.14% for alpha at 5.48 MeV and the maximum channel crosstalk of the system is 4.60%. The performance of the system is very reliable and is suitable for nuclear physics experiments.

关键词： front-end readout electronics ASIC PXI-DAQ

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新型在束PET前端读出电路设计

核电子学与探测技术 2021年第2期41卷 293-299页

作者：吴俊达颜俊伟蒲天磊千奕许佳鹏柯凌云孔洁中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049

为提高前端读出电路集成度,并验证自主研发的主放大器专用集成电路芯片MCSA于在束PET成像系统中的应用可行性,采用MCSA替代商用器件,设计了一款新型在束PET前端读出电路。该电路由能量链、时间链、数据采集与处理单元组成。测试结果表明... 详细信息

为提高前端读出电路集成度,并验证自主研发的主放大器专用集成电路芯片MCSA于在束PET成像系统中的应用可行性,采用MCSA替代商用器件,设计了一款新型在束PET前端读出电路。该电路由能量链、时间链、数据采集与处理单元组成。测试结果表明:电路的线性度优于0.78%,全范围平均噪声小于1 mV,时间分辨为341.5 ps,在1〜10 kHz范围不同频率输入信号下工作稳定,能量分辨率为5.2%,二维位置谱中各像素点清晰且位置易分割。主要性能指标达到或接近采用商用芯片作为主放的前端读出电路,可满足应用需求。

关键词：在束PET 成像系统前端读出电路自主研制的ASIC芯片