| 目录 | 第1-10页 |
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-14页 |
| 第1章 引言 | 第14-27页 |
| ·大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO) | 第15-19页 |
| ·宇宙射线和高能伽玛射线简介 | 第15-16页 |
| ·LHAASO实验物理目标 | 第16-17页 |
| ·LHAASO实验探测器结构及特点 | 第17-19页 |
| ·LHAASO水契伦科夫探测器(WCDA) | 第19-21页 |
| ·WCDA物理研究背景 | 第19-20页 |
| ·WCDA探测器结构及原理 | 第20-21页 |
| ·WCDA光电倍增管特性 | 第21页 |
| ·LHAASO WCDA读出电子学 | 第21-25页 |
| ·WCDA读出电子学技术难点 | 第21-22页 |
| ·WCDA读出电子学结构及特点 | 第22-24页 |
| ·WCDA前端读出ASIC设计 | 第24-25页 |
| ·本章小结 | 第25页 |
| 参考文献 | 第25-27页 |
| 第2章 物理实验中时间和电荷测量方法 | 第27-61页 |
| ·物理实验中时间测量方法 | 第29-35页 |
| ·时间检出方法 | 第29-33页 |
| ·前沿定时 | 第30-31页 |
| ·恒比定时 | 第31-33页 |
| ·幅度和上升时间补偿定时 | 第33页 |
| ·时间数字化方法 | 第33-35页 |
| ·基于FPGA实现的TDC | 第33-34页 |
| ·高精度时间数字变换ASIC | 第34-35页 |
| ·物理实验中电荷测量方法 | 第35-40页 |
| ·成形寻峰 | 第36-37页 |
| ·波形数字化 | 第37-38页 |
| ·过阈时间法 | 第38-40页 |
| ·模拟ASIC信号处理的两种方法：电压模和电流模 | 第40-41页 |
| ·应用于物理实验的时间和电荷测量ASIC调研 | 第41-59页 |
| ·PARISROC | 第41-47页 |
| ·PARISROC电路结构及特点 | 第42-44页 |
| ·PARISROC版图设计和输入信号特点 | 第44页 |
| ·PARISROC测试性能 | 第44-47页 |
| ·SPIROC | 第47-52页 |
| ·SPIROC电路结构及特点 | 第47-49页 |
| ·SPIROC工作模式和版图设计 | 第49-50页 |
| ·SPIROC测试性能 | 第50-52页 |
| ·SCOTT | 第52-54页 |
| ·SCOTT技术路线和电路结构 | 第52-53页 |
| ·SCOTT测试性能 | 第53-54页 |
| ·CLC101 | 第54-59页 |
| ·CLC101输入信号特点 | 第55页 |
| ·CLC101电路结构及原理 | 第55-57页 |
| ·CLC101测试性能 | 第57-59页 |
| ·本章小结 | 第59页 |
| 参考文献 | 第59-61页 |
| 第3章 基于电流型TOT技术的PMT读出ASIC设计方案 | 第61-77页 |
| ·输入信号特点及指标要求 | 第63-64页 |
| ·ASIC设计技术路线 | 第64-65页 |
| ·ASIC整体设计方案 | 第65-75页 |
| ·4000倍大动态范围实现 | 第65-66页 |
| ·高精度阻抗匹配实现 | 第66-68页 |
| ·阳极读出通道阻抗匹配考虑 | 第66-67页 |
| ·打拿极读出通道阻抗匹配考虑 | 第67-68页 |
| ·电流型前沿定时甄别 | 第68-70页 |
| ·基于过阈时间法的电荷测量 | 第70-73页 |
| ·电荷测量原理 | 第70-71页 |
| ·电荷测量数字逻辑 | 第71-72页 |
| ·充放电过程开关控制 | 第72页 |
| ·固定门宽充电方案 | 第72-73页 |
| ·ASIC电路结构 | 第73-75页 |
| ·本章小结 | 第75页 |
| 参考文献 | 第75-77页 |
| 第4章 ASIC单元电路设计 | 第77-113页 |
| ·片外输入耦合电路设计 | 第79-82页 |
| ·阳极通道输入耦合电路设计 | 第79-82页 |
| ·打拿极通道输入耦合电路设计 | 第82页 |
| ·前置放大器设计与分析 | 第82-88页 |
| ·输入信号及负载特点 | 第82-83页 |
| ·噪声分析 | 第83-85页 |
| ·仿真结果 | 第85-88页 |
| ·电压电流转换电路设计与分析 | 第88-95页 |
| ·经典电压电流转换电路 | 第88-89页 |
| ·基于翻转电压跟随器结构的电压电流转换电路 | 第89-95页 |
| ·基于低输入阻抗的电压电流转换原理 | 第89-90页 |
| ·翻转电压跟随器结构与特点 | 第90-92页 |
| ·基于翻转电压跟随器结构的电压电流转换电路 | 第92-93页 |
| ·电压电流转换电路仿真结果 | 第93-95页 |
| ·电流舵DAC设计 | 第95-105页 |
| ·DAC主要性能指标 | 第96-97页 |
| ·DAC主要结构类型 | 第97-102页 |
| ·电阻串DAC | 第97-98页 |
| ·多级电阻串DAC | 第98页 |
| ·R-2R电阻DAC | 第98-99页 |
| ·电阻分段DAC | 第99页 |
| ·电荷重分配DAC | 第99-100页 |
| ·温度计编码电流舵DAC | 第100页 |
| ·二进制权重电流舵DAC | 第100-101页 |
| ·W-2W电流舵DAC | 第101-102页 |
| ·电流舵DAC设计及分析 | 第102-105页 |
| ·DAC性能指标要求 | 第102-103页 |
| ·二进制权重电流舵DAC设计 | 第103-104页 |
| ·电流舵DAC仿真结果 | 第104-105页 |
| ·单稳态电路设计 | 第105-110页 |
| ·经典积分型单稳态 | 第106-107页 |
| ·经典微分型单稳态 | 第107页 |
| ·电流充电型单稳态 | 第107-110页 |
| ·本章小结 | 第110页 |
| 参考文献 | 第110-113页 |
| 第5章 ASIC前仿真结果及分析 | 第113-135页 |
| ·关键节点波形 | 第115-117页 |
| ·时间测量前仿真结果 | 第117-125页 |
| ·时间测量传输曲线 | 第117-118页 |
| ·时间测量精度仿真分析 | 第118-125页 |
| ·电流噪声分析模型 | 第119-122页 |
| ·电压噪声分析模型 | 第122-125页 |
| ·电荷测量前仿真结果 | 第125-131页 |
| ·电荷测量传输曲线 | 第125-128页 |
| ·电荷测量精度仿真分析 | 第128-131页 |
| ·温度依赖性仿真分析 | 第131-133页 |
| ·本章小结 | 第133页 |
| 参考文献 | 第133-135页 |
| 第6章 ASIC版图设计和后仿真结果 | 第135-143页 |
| ·ASIC版图设计 | 第137-140页 |
| ·ASIC后仿真结果 | 第140-141页 |
| ·ASIC封装 | 第141-142页 |
| ·本章小结 | 第142页 |
| 参考文献 | 第142-143页 |
| 第7章 ASIC测试结果及分析 | 第143-159页 |
| ·ASIC测试方法 | 第145-147页 |
| ·ASIC测试系统设计 | 第147-148页 |
| ·ASIC测试结果及分析 | 第148-158页 |
| ·功能性测试 | 第149页 |
| ·单通道测试结果 | 第149-155页 |
| ·短电缆传输时间电荷测量 | 第149-151页 |
| ·长电缆传输时间电荷测量 | 第151-153页 |
| ·输入率依赖性测试 | 第153-154页 |
| ·TDC联调测试 | 第154-155页 |
| ·多芯片性能测试 | 第155-158页 |
| ·本章小结 | 第158-159页 |
| 第8章 总结与展望 | 第159-163页 |
| ·总结 | 第161-162页 |
| ·展望 | 第162-163页 |
| 攻读学位期间发表及待发表的学术论文 | 第163-165页 |
| 致谢 | 第165页 |