| 用于 CZT 探测器前端的数字自校准 SAR-ADC 设计 |
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| 引用本文： | 刘 伟,郭尚尚,商世广.用于 CZT 探测器前端的数字自校准 SAR-ADC 设计[J].电子测量与仪器学报,2022,36(9):167-173. |
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| 作者姓名： | 刘 伟 郭尚尚 商世广 |
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| 作者单位： | 1.西安邮电大学电子工程学院 |
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| 基金项目： | 陕西省自然科学基础研究计划（2020JM 583）、陕西省教育厅重点科学研究计划 协同创新项目（21JY039）资助 |
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| 摘 要： | 为了满足碲锌镉(CZT)探测器前端读出系统对模数转换器(ADC)的特殊需求,设计实现了一款 12 bit 1. 6 MS / s 的前台
数字自校准逐次逼近型(SAR)ADC。 采用先校准后正常输出的工作方式以提高数据转换的实时性,校准模式下,SAR-ADC 核
心部分对差分斜坡输入电压注入低幅值扰动,再利用最小均方(LMS)自适应算法在数字域对亚二进制电容权重进行校准并固
定;正常工作模式下,按照已经校准的权重值正常输出数字码。 搭建数模混合仿真平台进行仿真验证,结果表明,当时钟信号频
率为 20 MHz,输入信号频率为 239. 1 kHz 时,校准后与校准前相比,SAR-ADC 的信噪失真比( signal-to-noise and distortion ratio,
SNDR)由 45. 59 dB 提升到了 72. 35 dB,有效位数(effective number of bit, ENOB)由 7. 28 bit 提升到了 11. 73 bit,SAR-ADC 性能
明显提升,前端读出电路与 SAR-ADC 的联合线性度 δ 为-0. 29% ~ 0. 34%,能够满足 CZT 探测器前端读出系统的使用需求。
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| 关 键 词： | 探测器 模数转换器 校准 最小均方(LMS) |
Design of SAR-ADC with digital self-calibration for CZT detectors front-ends |
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| Liu Wei,Guo Shangshang,Shang Shiguang.Design of SAR-ADC with digital self-calibration for CZT detectors front-ends[J].Journal of Electronic Measurement and Instrument,2022,36(9):167-173. |
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| Authors: | Liu Wei Guo Shangshang Shang Shiguang |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | detector analog-to-digital converter calibration least mean square (LMS) |
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