談?wù)勲娐芬环N運(yùn)用于CZT像素陣列的核輻射探測(cè)器讀出電路的論文范文網(wǎng)

1、談?wù)勲娐芬环N運(yùn)用于CZT像素陣列的核輻射探測(cè)器讀出電路的論文范文網(wǎng)    摘要：隨著核技術(shù)的進(jìn)展，核材料的運(yùn)用范圍也在擴(kuò)大。高能量的核輻射對(duì)人感受產(chǎn)生巨大的傷害，為盡量避開(kāi)這種情況，非常有必要對(duì)核輻射進(jìn)行探測(cè)。CZT探測(cè)器是新型常溫半導(dǎo)體探測(cè)器，較之傳統(tǒng)的探測(cè)器，它具有探測(cè)效率高、探測(cè)范圍廣、能量分辨率好、常溫工作等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛運(yùn)用于核輻射的探測(cè)。本課題針對(duì)CZT核輻射像素陣列探測(cè)器探測(cè)的微弱電荷信號(hào)，基于GPDK0.18m，電源電壓1.8V工藝模型，對(duì)其CMOS模擬讀出電路以及A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為CZT核輻射像素陣列探測(cè)器的單芯片集成打下了基

2、礎(chǔ)。首先，針對(duì)CZT探測(cè)器的輸出信號(hào)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一個(gè)電荷靈敏型前置運(yùn)算放大器，該放大器的功能是將CZT探測(cè)器的電荷型輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。鑒于電荷靈敏型前置放大電路所提取的電壓信號(hào)非常微弱，接著設(shè)計(jì)了兩級(jí)反相比例運(yùn)算放大器將微弱的電壓信號(hào)進(jìn)行線性放大以降低對(duì)后續(xù)處理電路的性能要求，為照顧前置放大電路的負(fù)載，第一級(jí)的放大倍數(shù)為2比第二級(jí)的放大倍數(shù)小。然后設(shè)計(jì)了一個(gè)單電容的相關(guān)雙采樣電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪處理，該電路比傳統(tǒng)的相關(guān)雙采樣電路少了一個(gè)采樣電容因而極大地節(jié)省了局部電路的芯片面積。最后設(shè)計(jì)了一個(gè)10位的流水線ADC對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化以便后續(xù)處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，該流水線ADC由8個(gè)1.5

3、bit/級(jí)的子流水級(jí)、1個(gè)2bit快閃式ADC、延遲單元與數(shù)字校正單元四大部份組成，能夠快速準(zhǔn)確地將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼數(shù)字信號(hào)，并且消耗適中的版圖面積。經(jīng)過(guò)Cadence的Spectre的仿真表明：所設(shè)計(jì)的讀出電路能夠處理的入射射線的能量范圍為100keV500keV；所設(shè)計(jì)的讀出電路能夠很好地提取CZT探測(cè)器的輸出電荷信號(hào)并將其進(jìn)行線性放大、去噪以及模數(shù)轉(zhuǎn)換；所設(shè)計(jì)的讀出電路的整體功耗小于5mW，版圖面積為1325×970m2，為CZT核輻射像素陣列探測(cè)器的單芯片集成打下了基礎(chǔ)。    關(guān)鍵詞：CZT論文 讀出電路論文 前置放

4、大電路論文 相關(guān)雙采樣論文 流水線ADC論文         摘要3-4ABSTRACT4-81 緒論8-121.1 探討背景及作用8-111.2 課題的主要探討內(nèi)容111.3 文章結(jié)構(gòu)安排11-122 讀出信號(hào)的初步處理12-322.1 CZT 探測(cè)器的建模12-142.2 信號(hào)的提取14-262.3 信號(hào)的線性放大26-292.4 相關(guān)雙采樣電路的設(shè)計(jì)29-323 10 位流水線 ADC 的設(shè)計(jì)32-663.1 常用 ADC 介紹32-383.2 ADC 性能指標(biāo)介紹38-393.3 10 bit 流水線 ADC