一种PRE_ASIC芯片及其基于半导体探测器的模块化集成前端制造技术

本发明专利技术涉及一种PRE_ASIC芯片及其基于半导体探测器的模块化集成前端。前端包括半导体探测器、集成PRE_ASIC芯片、印制PCB板和屏蔽结构。半导体探测器将入射到其上的电粒子的损失能量转化为电荷信号；PRE_ASIC芯片包括电荷灵敏前置放大、脉冲成形、峰值保持、主放大和阈值触发电路；电荷灵敏前置放大电路将电荷信号进行前置放大并转换成脉冲信号；脉冲成形电路将脉冲信号转换成电压信号；主放大电路将电压信号进行二次放大；峰值保持电路将主放大后的电压信号进行电压峰值保持并输出；阈值触发电路将主放大后的电压信号转换为触发信号并输出；半导体探测器和PRE_ASIC芯片设置在同一印制PCB板上。本发明专利技术减小了探测模块的结构尺寸和重量，降低了外界噪声的干扰，提高了信噪比。提高了信噪比。提高了信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种PRE_ASIC芯片及其基于半导体探测器的模块化集成前端


[0001]本专利技术属于粒子辐射测量
，具体涉及一种PRE_ASIC芯片及其基于半导体探测器的模块化集成前端。

技术介绍

[0002]半导体传感器是目前粒子辐射测量中应用的最广的传感器。它是以半导体材料为探测介质的辐射探测器，其基本原理是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子
‑
空穴对，电子
‑
空穴对在外电场的作用下漂移而输出电荷信号。常用半导体探测器有PN结型半导体探测器和锂漂移型半导体探测器。
[0003]半导体探测器主要应用于粒子辐射探测领域，可以测量中高能电子、质子等带电粒子，能量范围覆盖10keV左右到几百MeV，适用于装载在航天器上用于测量空间粒子辐射的粒子探测器，如中、高能电子探测器和质子探测器等。同时还可用于测量带电粒子产生的各种辐射效应，如粒子辐射LET谱探测器、单粒子探测器等。
[0004]目前，我国粒子辐射测量技术处于发展和提升阶段，探测技术能力与国际还有一定的差距。现有的粒子辐射测量装置基本采用传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PRE_ASIC芯片，其特征在于，所述PRE_ASIC芯片包括：电荷灵敏前置放大电路、脉冲成形电路、主放大电路、峰值保持电路和阈值触发电路；其中，所述电荷灵敏前置放大电路，用于将电荷信号进行电荷灵敏前置放大，并转换成脉冲信号；所述脉冲成形电路，用于将所述脉冲信号转换成具有一定上升沿信息的电压信号，并传输至所述主放大电路；所述主放大电路，采用负反馈放大形式，用于将所述成形后的电压信号进行二次放大，并传输至所述峰值保持电路和阈值触发电路；所述峰值保持电路，用于将主放大后的电压幅度信号进行峰值保持并输出至后续电路；所述阈值触发电路，用于根据初始设定的阈值信号，将主放大后的电压信号转换为触发信号，并输出至后续电路。2.一种基于半导体探测器的模块化集成前端，其特征在于，所述集成前端包括以下模块：半导体探测器(1)、PRE_ASIC芯片(2)、印制PCB板(4)和屏蔽结构(3)；所述半导体探测器(1)，用于产生反映带电粒子在其中损失能量大小的电荷信号，并传输至所述PRE_ASIC芯片(2)；所述PRE_ASIC芯片(2)，用于接收所述半导体探测器(1)传递的电荷信号，对其进行处理后再输出，输出的信号用于计算带电粒子的能量信息；所述半导体探测器(1)和所述PRE_ASIC芯片(2)设置在同一印制PCB板(4)上；所述屏蔽结构(3)，用于屏蔽外界干扰；所述PRE_ASIC芯片(2)包括：电荷灵敏前置放大电路、脉冲成形电路、主放大电路、峰值保持电路和阈值触发电路；其中，所述电荷灵敏前置放大电路，用于将半导体探测器输出的电荷信号进行电荷灵敏前置放大，并转换成脉冲信号；所述脉冲成形电路，用于将所述脉冲信号转换成具有一定上升沿信...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国红，王科，张永杰，张焕新，苏波，张珅毅，孙越强，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：