用于GEM-TPC探测器读出芯片的10 bit20 MSPS SAR ADC设计

摘要

随着大面积气体电子倍增器——时间投影室探测器的不断发展，其对读出电子学的密度和集成度要求越来越高。基于180 nm的CMOS工艺设计完成了一款10 bit、20 MSPS的逐次逼近寄存器型模数转换器原型芯片。利用该芯片结合模拟前端模块和数字信号处理器，可实现全数字化的前端读出专用集成电路用于GEM-TPC的读出。该ADC主要由DAC模块、动态比较器模块、异步时钟生成模块和SAR逻辑模块构成。仿真结果表明，输入信号频率为1.836 MHz时，ENOB为8.61 bit，内核功耗约为3.3 mW/Ch。

关键词

GEM-TPC / ASIC / SAR ADC / 自举开关 / 动态比较器 / 异步SAR逻辑

基金资助

国家自然科学基金（11975293）