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Design of Low Noise and Low Power Front-end Readout Circuitry in Radiation Detector System.

机译：辐射探测器系统中的低噪声，低功耗前端读出电路设计。

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摘要

This thesis presents a design methodology of a low-power and low-noise integrated front-end readout circuits for radiation detection. Since a charge sensitive amplifier (CSA) and a pulse shaper are essential circuit units in the low-power and low-noise front-end readout circuits, this thesis provides how to design the low power low noise CSA and the pulse shaper. The CSA can allow the electrons generated from the detector to integrate on a feedback capacitor of a CSA. The main function of a CSA is to amplify the input signal charge generated from the detector into the output voltage step signal. The input transistor optimization can significantly reduce the noise impact on the whole system so it can help the front-end readout circuit increase the sensitivity in order to detect smaller electrons generated from the detector. The pulse shaper is a high order semi-Gaussian pulse shaping filter. The main function of the pulse shaper is to filter the output signal and noise from the CSA in order to maximize signal-to-noise ratio and obtain the lowest equivalent noise charge (ENC). In this thesis, the semi-Gaussian pulse shaper with ICON cells can achieve a longer time constant in order to minimize the noise in the circuitry.
机译：本文提出了一种用于辐射检测的低功耗，低噪声集成前端读出电路的设计方法。由于电荷敏感放大器（CSA）和脉冲整形器是低功耗和低噪声前端读出电路中必不可少的电路单元，因此本论文提供了如何设计低功耗低噪声CSA和脉冲整形器的方法。 CSA可以允许从检测器产生的电子整合到CSA的反馈电容器上。 CSA的主要功能是将检测器产生的输入信号电荷放大为输出电压阶跃信号。输入晶体管的优化可以显着降低噪声对整个系统的影响，因此可以帮助前端读出电路提高灵敏度，以检测由检测器产生的较小电子。脉冲整形器是高阶半高斯脉冲整形滤波器。脉冲整形器的主要功能是过滤来自CSA的输出信号和噪声，以最大化信噪比并获得最低的等效噪声电荷（ENC）。在本文中，具有ICON单元的半高斯脉冲整形器可以实现更长的时间常数，以最大程度地减小电路中的噪声。

著录项

  • 作者

    Yeh, Yi-Shih.;

  • 作者单位

    State University of New York at Stony Brook.;

  • 授予单位 State University of New York at Stony Brook.;
  • 学科 Engineering Electronics and Electrical.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2011
  • 页码 64 p.
  • 总页数 64
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

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