文献类型：期刊文章

作　　者：郎子健[1,2] 高超嵩[3] 秦家军[1,2] 赵雷[1,2] 孙向明[3] 安琪[1,2]

LANG Zijian;GAO Chaosong;QIN Jiajun;ZHAO Lei;SUN Xiangming;AN Qi(State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;Department of Modern Physics,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;Key Laboratory of Quark and Lepton Physics(MOE)and College of Physical Science&Technology,Central China Normal University,Wuhan 430079,China)

机构地区：[1]核探测与核电子学国家重点实验室中国科学技术大学,合肥230026 [2]中国科学技术大学近代物理系,合肥230026 [3]华中师范大学物理科学与技术学院夸克与轻子物理教育部重点实验室,武汉430079

出　　处：《原子核物理评论》

年　　份：2022

卷　　号：39

期　　号：2

起止页码：206-214

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、JST、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：像素探测器因其优异的位置分辨能力在高能粒子物理实验的内径探测器中有着广泛应用,随着应用场景的发展,许多物理实验要求探测器及其读出电子学也具备高精度时间测量的能力。针对像素探测器时间测量的需求,设计完成了一款具备高事例率处理能力、高精度特点的TDC(Time-to-Digital Conversion)ASIC(Application Specific Integrated Circuit)原型电路,将来可以作为核心组成部分集成到像素探测器前端读出ASIC中。采用粗细结合的方案完成TDC的设计,其中粗时间测量基于计数器实现,细时间测量采用TAC(Time-to-Amplitude Converter)结合ADC(Time-to-Amplitude Converter)的结构实现,基于130 nm工艺完成了原型电路的设计。对TDC进行仿真,仿真结果表明,该电路可以最多处理连续11个事例,相邻事例的最短时间间隔为500 ps,bin size达到了2 ps,DNL(Differential Non-Linearity)小于2.8 ps,时间测量精度好于5 ps RMS。

关 键 词：像素探测器  高事例率  高精度  TDC ASIC

分 类 号：TN79]