Krummenacher feedback analysis for higt count-rate semiconductor pixel detector readout

• Autorzy: Szczygieł R.

Warianty tytułu

PL

Analiza sprzężenia zwrotnego Krummenachera pod kątem zastosowania w szybkich układach odczytu półprzewodnikowych detektorów mozaikowych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obwód sprzężenia zwrotnego Krummenachera [1] jest często używany we wzmacniaczach ładunkowych podłączonych do detektorów półprzewodnikowych ze sprzężeniem DC. Układ ten w bardzo prostej strukturze zapewnia podwójną funkcjonalność: ciągłe kasowanie wzmacniacza ładunkowego i kompensacji prądu upływu detektora. Pomimo prostej budowy analiza tego układu pod kątem szybkości działania jest dosyć złożona. Przedstawiony artykuł prezentuje analizę niniejszego obwodu w oparciu o parametry technologii 90 nm CMOS ukierunkowaną na aplikacje do odczytu półprzewodnikowych detektorów hybrydowych realizowanych w technologiach submikronowych lub 3D.

EN

The Krummenacher feedback circuit [1] is a well know and often used in charge sensitive amplifiers (CSA) connected to DC-coupled semicondutor detectors. The circuit provides in a very simple structure dual functionality: continuous reset and detector leakage current compensation. In spite of the simplicity the characterization of the circuit for high speed applications is not very straightforward. This article presents an analysis of the feedback circuit based on 90 nm CMOS and technology and targeted at high-count-rate semiconductor hybrid pixel detector applications in submicron or 3D technologies.

Słowa kluczowe

PL

sprzężenie Krummenachera; CSA; detektor mozaikowy

EN

Krummenacher feedback; CSA; pixel detector

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 11
• Strony: 12--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szczygieł R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Metrologii Kraków

Bibliografia

• [1] Krummenacher F.: Pixel detectors with local intelligence: An IC designer point of view. Nucl. Instrum. Methods A vol. 305, pp. 527-532, 1991.
• [2] Ballabriga R., Campbell M., Heijne E. H. M., Llopart X., Tlustos L.: The Medipix3 Prototype, a Pixel Readout Chip Working in Single Photon Counting Mode With Improved Spectrometric Performance. IEEE Trans. Nucl. Sci. vol. 54, no. 5, pp. 1824-1829, Oct. 2007.
• [3] Hu Y.: High performance low noise charge preamplifier with DC coupling to particle silicon detectors in CMOS technology. Electronics Letters vol. 34, no. 13, pp. 1274-1275, June 1998.
• [4] Hu Y., Deptuch G., Turchetta R., Guo C.: A Low-Noise, Low-Power CM OS SOI Readout Front-End for Silicon Detectors Leakage Current Compensation with Capability. IEEE Trans. Nucl. Sci. vol. 48, no. 8, pp. 1022-1030, Aug. 2001.
• [5] Aspell P. et al.: Delta: a charge sensitive front-end amplifier with switched gain for low-noise, large dynamic range silicon detector readout. Nucl. Instrum. Methods A vol. 461, pp. 449-455, 2001.
• [6] Llopart X., Ballabriga R., Campbell M., Tlustos L., Wong W.: Timepix, a 65k programmable pixel readout chip for arrival time, energy and/or photon counting measurements. Nucl. Instrum. Methods A vol. 581, pp. 485-494, 2007.
• [7] Weng M., Mandelli E., Moses W. W., Derenzo S. E.: A High-Speed Low-Noise CMOS 16-Channel Charge-Sensitive Preamplifier ASIC for APD-Based PET Detectors. IEEE Trans. Nucl. Sci. vol. 50, no. 4, pp. 898-902, Aug. 2003.
• [8] Grybos P., Idzik M., Maj P.: Noise optimization of charge amplifiers with MOS input transistors operating in moderate inversion region for short peaking times. IEEE Trans. Nucl. Sci. vol. 54, no. 3, pp. 555-560, June 2007.