再生电流镜像：硅像素探测器的超低功耗前端放大器
摘要：使用像素化探测器中，降低前端ASIC芯片的功耗成为一个关键需求。基于成熟的前置放大器方案进行的优化，很难带来足够的改进。为了满足这一需求，开发了一种新的CMOS前端增益级拓扑，称为再生电流镜像，其功耗非常低。该电路利用电流放大的高速性能，同时利用相对较低的偏置电流进行操作。再生电流镜像采用带有名义增益为1的NMOS电流镜像和PMOS电流镜像的环回拓扑，提供正反馈。使用带有外部可调电压的NMOS场效应晶体管来限制电流镜像的开环增益略低于1。这使得正反馈回路的净增益远大于1，同时在相对较低的偏置电流下操作电流镜像。仿真结果表明，在65纳米制程下，适用于硅像素探测器的增益级的功耗可以控制在每个通道小于10微瓦。
作者：Jinyuan Wu (1) ((1) Fermilab)
论文ID：2305.10208
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-05-18