用于PET读出的多通道滤波成形ASIC芯片研制

Tian-lei PU,Yi QIAN,Ya-ran JING,Ming-yu YANG,Hong-yun ZHAO,Jiang-yue YUAN,Jun-wei YAN,Cheng-ming DU,Xiu-ling ZHANG,Jie KONG,Qian-shun SHE,Hong SU

Journal of University of Electronic Science and Technology of China（2020）

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摘要

为了实现重离子治癌in-beam PET系统中能量信号的高精度测量,该文设计并实现了一款多通道滤波成形专用集成电路(ASIC)芯片.该芯片包含4个通道,每通道由极零相消、低通滤波以及增益补偿缓冲输出电路组成,特点为:基于3.3 V供电;采用350 nm CMOS工艺设计;流片尺寸为2.6 mm×1.25 mm.实验室电子学性能测试表明:该芯片具有4挡可调达峰时间(50 ns、100 ns、1 us、2 us),动态范围可达?0.8～+1.0 V,每通道功耗为6.6 mW,线性度优于0.12％,能量分辨优于0.3％,长时间工作稳定,通道串扰低于0.32％,增益误差小于1.01％.经放射源22Na与LaBr3探头和光电倍增管(PMT)联合测试表明,该芯片能量分辨优于商用ORTEC 572主放插件,能够实现高精度的in-beam PET能量信号测量.

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