| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 论文研究背景 | 第13-24页 |
| 1.1.1 CZT探测器及应用 | 第13-14页 |
| 1.1.2 CZT探测器结构 | 第14-15页 |
| 1.1.3 CZT探测器元件模型及前端读出电路 | 第15-22页 |
| 1.1.4 ADC电路 | 第22-24页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第24-28页 |
| 1.2.1 SAR-ADC的研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.2 应用于探测器前端读出系统的ADC研究现状 | 第26-28页 |
| 1.3 本文研究工作和主要创新点 | 第28-32页 |
| 1.3.1 选题意义 | 第28页 |
| 1.3.2 设计指标 | 第28-30页 |
| 1.3.3 完成的主要工作 | 第30-32页 |
| 1.3.4 主要创新点概要 | 第32页 |
| 1.4 论文结构 | 第32-35页 |
| 2 SAR-ADC概述 | 第35-47页 |
| 2.1 SAR-ADC的基本结构和工作原理 | 第35-36页 |
| 2.2 SAR-ADC的结构分类 | 第36-40页 |
| 2.2.1 电压定标SAR-ADC | 第36-37页 |
| 2.2.2 电流定标SAR-ADC | 第37-38页 |
| 2.2.3 电荷定标SAR-ADC | 第38-40页 |
| 2.3 SAR-ADC的主要性能参数 | 第40-44页 |
| 2.3.1 静态参数 | 第40-42页 |
| 2.3.2 动态参数 | 第42-44页 |
| 2.3.3 优值(FoM) | 第44页 |
| 2.4 SAR-ADC性能测试方法 | 第44-46页 |
| 2.4.1 静态性能参数的测试 | 第44-45页 |
| 2.4.2 动态性能参数的测试 | 第45-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 3 电阻电容混合结构SAR-ADC研究与设计 | 第47-73页 |
| 3.1 应用背景 | 第47-49页 |
| 3.2 系统结构 | 第49-50页 |
| 3.3 失调电压自消除高速比较器的提出 | 第50-58页 |
| 3.3.1 高速比较器的设计技术 | 第51-52页 |
| 3.3.2 失调电压消除技术及存在问题 | 第52-54页 |
| 3.3.3 失调电压自消除高速比较器的提出 | 第54-57页 |
| 3.3.4 动态锁存器的设计 | 第57-58页 |
| 3.4 电阻电容混合结构DAC的优化 | 第58-61页 |
| 3.4.1 电阻电容混合结构优化分析 | 第58页 |
| 3.4.2 电容网络的优化设计 | 第58-60页 |
| 3.4.3 单位电容值的确定 | 第60-61页 |
| 3.5 基准电压源的优化设计 | 第61-64页 |
| 3.6 实验结果 | 第64-70页 |
| 3.6.1 版图设计 | 第64-65页 |
| 3.6.2 测试平台搭建 | 第65页 |
| 3.6.3 测试结果及分析 | 第65-70页 |
| 3.7 与前端读出电路的联合线性度测试 | 第70-72页 |
| 3.8 本章小结 | 第72-73页 |
| 4 随机码校准单位桥电容结构SAR-ADC研究与设计 | 第73-95页 |
| 4.1 应用背景 | 第73页 |
| 4.2 系统结构 | 第73-74页 |
| 4.3 电容结构SAR-ADC技术 | 第74-83页 |
| 4.3.1 分数桥电容SAR-ADC技术 | 第74-78页 |
| 4.3.2 单位桥电容SAR-ADC技术 | 第78-83页 |
| 4.4 随机码校准单位桥电容结构SAR-ADC设计 | 第83-88页 |
| 4.4.1 单位桥电容结构SAR-ADC周期性毛刺问题分析 | 第83-84页 |
| 4.4.2 随机码校准算法的提出 | 第84-86页 |
| 4.4.3 随机码校准单位桥电容结构SAR-ADC设计 | 第86-88页 |
| 4.5 实验结果 | 第88-92页 |
| 4.5.1 版图设计 | 第88-90页 |
| 4.5.2 校准后测试结果 | 第90-92页 |
| 4.5.3 校准前后SAR-ADC性能对比 | 第92页 |
| 4.6 与前端读出电路的联合线性度测试 | 第92-93页 |
| 4.7 本章小结 | 第93-95页 |
| 5 斜坡数字逐位校准亚二进制电容结构SAR-ADC研究与设计 | 第95-131页 |
| 5.1 应用背景 | 第95-97页 |
| 5.2 系统结构 | 第97-98页 |
| 5.3 SAR-ADC校准技术 | 第98-109页 |
| 5.3.1 SAR-ADC误差分析 | 第98-99页 |
| 5.3.2 SAR-ADC校准技术 | 第99-109页 |
| 5.4 斜坡数字逐位校准算法的提出 | 第109-114页 |
| 5.4.1 SAR-ADC校准技术存在的问题 | 第110-111页 |
| 5.4.2 斜坡数字逐位校准算法的提出 | 第111-114页 |
| 5.5 斜坡数字逐位校准系统建模与仿真 | 第114-119页 |
| 5.5.1 系统建模 | 第115-117页 |
| 5.5.2 系统仿真 | 第117-119页 |
| 5.6 斜坡数字逐位校准亚二进制SAR-ADC电路实现 | 第119-126页 |
| 5.6.1 亚二进制电容DAC电路实现 | 第119-123页 |
| 5.6.2 数字控制电路实现 | 第123-124页 |
| 5.6.3 数字逐位校准算法Verilog代码实现 | 第124-126页 |
| 5.7 实验结果 | 第126-130页 |
| 5.7.1 版图设计 | 第126-127页 |
| 5.7.2 校准后测试结果及分析 | 第127-130页 |
| 5.8 本章小结 | 第130-131页 |
| 6 抗辐照加固设计 | 第131-145页 |
| 6.1 研究意义 | 第131-132页 |
| 6.2 辐照分类 | 第132页 |
| 6.3 电离辐照 | 第132-138页 |
| 6.3.1 总剂量电离辐照效应 | 第133-136页 |
| 6.3.2 单粒子辐照效应 | 第136-138页 |
| 6.4 非电离辐照 | 第138页 |
| 6.5 SAR-ADC芯片抗辐照加固设计 | 第138-143页 |
| 6.5.1 抗总剂量效应加固设计 | 第139-140页 |
| 6.5.2 抗单粒子效应加固设计 | 第140-143页 |
| 6.6 本章小结 | 第143-145页 |
| 7 总结与展望 | 第145-151页 |
| 7.1 工作总结 | 第145-147页 |
| 7.1.1 完成的工作及创新点概述 | 第145-146页 |
| 7.1.2 性能比较 | 第146-147页 |
| 7.2 未来展望 | 第147-151页 |
| 参考文献 | 第151-161页 |
| 致谢 | 第161-163页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第163-166页 |
