VA型芯片结构分析及基于此结构的阻容反馈型超低噪声读出ASIC设计

摘要

本文分析了国内外在粒子探测领域广泛使用的一类读出芯片——VA型芯片的主体结构及原理.其前放由阻容反馈的电荷灵敏放大器组成,滤波成形电路由CR-RC带通滤波器构成,且其中一个电容同时起到了峰值采样与保持的作用.在此基础上,设计了基于此结构的阻容反馈型超低噪声读出芯片(ASIC).此芯片为2020年后发射的X射线时变与偏振卫星中使用的半导体探测器设计,其探测器输出电容小于lpF,漏电流小于0.5pA,仿真显示其在此条件下芯片等效输入噪声为14e,若采用硅基探测器其能谱分辨可达到165eV(5.9KeV处).