星内高能粒子探测器配套信号读出ASIC设计研究

空间天气探测和预报是实现太空环境利用的前提条件。空间高能带电粒子是空间天气环境的重要组成部分，对人类在太空和近地空间中的活动有十分重要的影响，必须进行探测、研究。探测空间高能粒子的主要手段是高能粒子探测谱仪，它由高能粒子探测器和配套信号读出和处理电路构成。对于卫星内应用，要求高能粒子探测谱仪多通道、高集成、小型化。用分立元件或商用集成电路搭建多通道信号读出电路，在体积、重量、噪声、功耗等方面都无法满足新一代星内高能粒子探测谱仪的要求，必须采用专用信号读出ASIC。本课题正是针对这一应用需求，研究与PIN探测器配套的信号读出ASIC。主要研究内容为电荷灵敏放大器和脉冲成形器的低噪声设计技术，电参数可调、多种读出方式可选等功能的具体实现方法。设计的信号读出ASIC样片具有多信号通道、电路参数可调节、脉冲峰值探测和保持、多种读出方式可选等功能，ENC<640e@0pF，每通道功耗<6mW。