1. Home page
  2. Search

Σχεδιασμός ολοκληρωμένων κυκλωμάτων επεξεργασίας σήματος

This item is provided by the institution :
National Documentation Centre (EKT)   

Repository :
National Archive of PhD Theses  | ΕΚΤ NA.Ph.D.   

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*



Design of integrated circuits for signal processing
Σχεδιασμός ολοκληρωμένων κυκλωμάτων επεξεργασίας σήματος
Νούλης, Θωμάς
Noulis, Thomas
PhD Thesis
2009
Το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής αφορά στην μελέτη και στον σχεδιασμό ολοκληρωμένων CMOS κυκλωμάτων επεξεργασίας σήματος για ανιχνευτές στέρεας κατάστασης και γενικότερα εφαρμογές διασύνδεσης αισθητηρίων. Στα πλαίσια αυτής της ερευνητικής εργασίας προτάθηκε συγκεκριμένη μεθοδολογία σχεδιασμού και κατασκευάσθηκαν δύο πρωτότυπα CMOS κυκλώματα ανάγνωσης ακτινοβολίας και ένα ολοκληρωμένο κανάλι αναλογικής επεξεργασίας σήματος ανιχνευτή. Οι επιδόσεις αυτών των δομών συγκρίθηκαν με τις αντίστοιχες αρχιτεκτονικές της βιβλιογραφίας και η βελτιωμένη επίδοσή τους πιστοποιείται με πειραματικές μετρήσεις. Επιπρόσθετα, προτάθηκε ένας εναλλακτικός τρόπος σχεδιασμού της βαθμίδας προενίσχυσης με τελείως διαφορετική συμπεριφορά σε σχέση με την κλασσική δομή ως προς την απόδοση θορύβου του και διερευνήθηκε η SiGe BiCMOS τεχνολογία σε σχέση με την απόδοση θορύβου προενισχυτή και την χωρητικότητα του ανιχνευτή. Τέλος, στα πλαίσια της βελτιστοποίησης σχεδιασμού αυτών των τοπολογιών μελετήθηκε το μοντέλο προσομοίωσης του MOSFET κυρίως ως προς την αξιοπιστία του στην προσομοίωση θορύβου.
This work deals with analogue integrated circuit design for detector readout front end applications. These circuits are analysed and realised using modern CMOS integration technologies and critical performance parameters are discussed in detail. Based on the MOSFET noise theory and using optimization methodology a low noise - low voltage preamplifier was presented. Specifically, a CMOS CSA was designed and fabricated in a 0.35 μm process by AMS in order to be used for an X ray radiation detection application. Drawback of the specific implementation can be characterized the relatively high equivalent noise charge (enc) slope in relation to the detector capacitance variation. In addition, a novel approach of a shaping architecture was suggested using transconductance circuits and an alternative design methodology. The proposed topology provides a continuously adjustable operating bandwidth and although it operates in the low frequency region is fully integrable. Additionally, a novel front end ASIC for radiation detection was proposed. The CSA - shaper analog processor is characterized by low power and low noise performance compatible with the stringent requirements of high resolution nuclear spectroscopy. Another great advantage of the specific topology is its flexibility since it provides programmable gain. adjustable undershoot and variable peaking time. BSIM3V3 MOSFET noise models have been described and analytically compared using simulations to 1/f noise measurements. Conclusions about the above flicker noise models accuracy are extracted and model selection criteria in order to achieve a correct description of flicker noise phenomenon in MOS transistors are suggested.
Φυσική
Φυσικές Επιστήμες
Χαμηλή κατανάλωση
Αnalog circuits
Αισθητήρες
Low power
Φυσικές Επιστήμες
Ολοκληρωμένα κυκλώματα
Συστήματα κατανάλωσης ακτινοβολίας
Integrated circuits
Physical Sciences
Signal processing
Φυσική
Readout front ends
Sensors
Natural Sciences
Σχεδιασμός χαμηλού θορύβου
Αναλογικά κυκλώματα
Low noise design
Επεξεργασία σήματος
Greek
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ)
Aristotle University Of Thessaloniki (AUTH)
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής. Τομέας Ηλεκτρονικής και Υπολογιστών
National Documentation Centre (EKT)
National Archive of PhD Theses
Συλλογή ΕΑΔΔ



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)