PET成像前端集成電路設計

定　價：￥69.00

作　者：	高武著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121311253	出版時間：	2017-04-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	184	字數(shù)：

內容簡介

　　本書針對正電子發(fā)射斷層成像系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)地介紹了輻射探測器前端集成電路的電路結構和設計方法學。全書分為三部分：第一部分主要介紹正電子發(fā)射斷層成像前端讀出電路的研究進展和發(fā)展動態(tài)分析、低噪聲前端讀出電路設計技術和電流模式前端讀出電路設計技術等，第二部分主要介紹時間/數(shù)字轉換器技術綜述、低抖動延遲鎖相環(huán)設計技術和多通道大動態(tài)范圍時間/數(shù)字轉換器設計技術等；第三部分給出多通道低功耗模擬/數(shù)字轉換器的設計技術。全書最后給出對下一代正電子發(fā)射斷層成像前端集成電路的展望。本書適合集成電路設計領域的專業(yè)人員使用。

作者簡介

　　西北工業(yè)大學教授，法國斯特拉斯堡大學科學博士、西北工業(yè)大學工學博士，主要從事低噪聲前端讀出集成電路、抗輻射集成電路和空間嵌入式系統(tǒng)的設計與開發(fā)。承擔本科生模擬集成電路設計”、研究所前端微電子系統(tǒng)”等課程。

圖書目錄

第1章緒論\t1
1．1 PET成像技術簡介\t1
1．2 前端電子學\t3
1．3 本書的主要內容及安排\t5
參考文獻\t6
第2章 PET成像前端電子學概述\t10
2．1 PET探測器前端微電子學\t10
2．1．1 光電轉換\t10
2．1．2 信號采集\t12
2．1．3 脈沖高度分析\t14
2．1．4 時間鑒別\t16
2．1．5 峰值探測采樣和保持\t16
2．1．6 模擬/數(shù)字轉換\t16
2．1．7 時間/數(shù)字轉換\t17
2．2 PET前端讀出電路芯片的研究進展\t18
2．2．1 國外研究進展\t18
2．2．2 國內研究進展\t20
2．3 PET前端讀出芯片發(fā)展動態(tài)分析\t20
2．4 本章小結\t21
參考文獻\t22
第3章低噪聲模擬前端集成電路設計\t26
3．1 CZT探測器前端讀出ASIC研究進展\t26
3．2 設計需求\t27
3．3 電路描述\t29
3．3．1 電荷靈敏放大器\t30
3．3．2 放大器內核的結構\t33
3．3．3 反饋電阻\t35
3．3．4 漏電流補償\t36
3．3．5 脈沖成形器\t37
3．3．6 峰值保持電路\t39
3．3．7 時間鑒別電路\t40
3．4 噪聲優(yōu)化\t42
3．5 實驗結果及討論\t45
3．5．1 輸出波形\t46
3．5．2 增益和線性度\t46
3．5．3 通道一致性\t47
3．5．4 噪聲性能\t47
3．5．5 時間移步\t49
3．5．6 能譜分析\t49
3．6 本章小結\t51
參考文獻\t52
第4章電流模式模擬前端集成電路設計\t56
4．1 設計指標和結構\t56
4．1．1 設計指標\t56
4．1．2 電路結構\t57
4．2 電路描述\t58
4．2．1 前置放大器和增益調節(jié)電路\t58
4．2．2 CR-RC成形器\t60
4．2．3 時間標記電路\t61
4．2．4 模擬存儲器\t66
4．3 實驗結果和討論\t67
4．3．1 線性度測試\t68
4．3．2 觸發(fā)信號的“時間移步”測試\t70
4．3．3 觸發(fā)效率測試\t70
4．3．4 通道間的串擾測試\t71
4．3．5 噪聲和功耗測量\t71
4．3．6 總體性能比較\t72
4．4 本章小結\t72
參考文獻\t73
第5章時間/數(shù)字轉換器技術綜述\t74
5．1 TDC的概念\t74
5．2 主要指標\t75
5．2．1 分辨率\t75
5．2．2 動態(tài)范圍\t75
5．2．3 線性\t76
5．2．4 轉換速度\t76
5．2．5 功耗\t76
5．3 TDC技術\t76
5．3．1 模擬TDC\t76
5．3．2 數(shù)字TDC\t78
5．3．3 基于延遲鎖相環(huán)（DDL）的TDC\t81
5．3．4 亞皮秒的TDC\t87
5．4 TDC結構的比較\t91
5．5 面向PET成像應用的TDC\t93
5．6 本章小結\t94
參考文獻\t94
第6章低抖動多相位延遲鎖相環(huán)設計\t97
6．1 延遲鎖相環(huán)技術概述\t97
6．1．1 結構和工作原理\t97
6．1．2 行為模型\t102
6．1．3 抖動模型\t102
6．1．4 電路技術\t104
6．2 多相位電荷泵延遲鎖相環(huán)設計\t109
6．2．1 結構設計\t109
6．2．2 電路描述\t110
6．2．3 原型和實驗結果\t115
6．3 電荷泵延遲鎖相環(huán)優(yōu)化設計\t117
6．3．1 電壓控制延遲鏈優(yōu)化\t117
6．3．2 動態(tài)鑒相器\t119
6．3．3 電荷泵電路優(yōu)化\t121
6．3．4 環(huán)濾波器電路優(yōu)化\t123
6．3．5 實驗結果\t123
6．4 本章小結\t124
參考文獻\t124
第7章多通道大動態(tài)范圍TDC設計\t126
7．1 設計考慮\t126
7．2 一款625 ps多通道粗細兩級TDC的設計\t130
7．2．1 提出的結構\t130
7．2．2 電路描述\t132
7．2．3 實驗結果與討論\t137
7．3 一款基于延遲鎖相環(huán)陣列的多通道TDC的設計\t139
7．3．1 采用延遲鎖相環(huán)陣列的時間內插技術\t139
7．3．2 采用延遲鎖相環(huán)陣列的TDC的實現(xiàn)\t143
7．3．3 實驗結果及討論\t146
7．4 本章小結\t150
參考文獻\t150
第8章多通道低功耗ADC的設計\t152
8．1 基于時間的ADC技術綜述\t154
8．2 用于PET成像的基于時間的ADC設計\t158
8．2．1 斜坡生成器電路\t159
8．2．2 比較器電路\t161
8．2．3 數(shù)字延遲鎖相環(huán)電路\t164
8．2．4 格雷碼計數(shù)器電路\t168
8．2．5 采樣和讀出電路\t168
8．2．6 時序控制器\t169
8．3 誤差分析\t170
8．3．1 由斜坡生成器導致的誤差\t170
8．3．2 由比較器導致的誤差\t171
8．3．3 由計數(shù)器和延遲鎖相環(huán)導致的誤差\t172
8．3．4 DNL模型\t172
8．4 實驗結果\t172
8．5 本章小結\t175
參考文獻\t175
第9章下一代PET成像前端集成電路展望\t178
9．1 全數(shù)字輸出的單片多通道前端讀出芯片\t178
9．2 采用數(shù)字后處理算法的前端讀出芯片\t180
9．3 基于多閾值采樣方法的前端讀出芯片\t181
參考文獻\t182
致謝\t183