Celem pracy było opracowanie, implementacja w prototypowym układzie scalonym oraz przetestowanie nowej architektury wielokanałowego układu odczytowego mogącego współpracować z paskowymi detektorami krzemowymi o dużej pojemności pozwalającej jednocześnie na pomiar wygenerowanego ładunku oraz nadawanie znaczników czasowych każdemu zdarzeniu. Rozwiązanie to pozwala również na pracę w warunkach o podwyższonej dawce promieniowania a charakterystyka przetwarzania czas - amplituda ma charakter liniowy. W trakcie prac badawczych zaprojektowano i wykonano dwa prototypowe układy scalone w technologii UMC 180 nm CMOS. Zidentyfikowane, zrozumiane i wyjaśnione zostały kluczowe problemy związane z projektowaniem torów odczytowych z przetwarzaniem typu Time-over-Threshold dla detektorów o dużej pojemności. W szczególności efekt zwiększonego szumu mierzonego na podstawie obserwacji zmian długości trwania impulsów dla niższych progów dyskryminacji spowodowanym wypłaszczeniem zbocza rozładowania impulsu. Przeanalizowane zostały źródła nieidealności charakterystyk toru przetwarzania i zaproponowane oraz wprowadzone zostały środki zaradcze. Wprowadzono również nową funkcję dopasowującą, która w porównaniu do powszechnie stosowanych pozwala na dokładniejszą ekstrakcję parametrów układu scalonego z przetwarzaniem Time-over-Threshold.
The main topic of this thesis was a research towards obtaining a low-power, low-noise solution for charge measurement and possibility of timestamping which would be suitable for detectors with large capacitance and which could be implemented in multichannel integrated circuits with a small channel pitch. The research was concentrated around the application of the Time-over- Threshold processing as a good candidate for the low- power charge measurement solution. Meeting all of those requirements is a design challenge reflected in a lack of existing solution in this area.
During research work two prototype ASICs were designed and fabricated in UMC 180 nm CMOS process. Key design issues regarding operation of Time-over- Threshold processing with large detector capacitances were identified, pointed out, explained and solved. In particular, phenomena of noise and threshold level co- relation. The origins of non-ideal shape of the characteristics' and appropriate remedies were presented. Moreover, a novel fit function was proposed for improved extraction of the circuit's parameters from the pulse width vs. input charge characteristics.
!["Źródła do dziejów Warszawy : rejestry podatkowe i taryfy nieruchomości 1510-1770", wyd. A. Berdecka [et al.], Warszawa 1963; indeksy: osobowy oprac. J. Rutkowska, R. Zdziarska; rzeczowo-topograficzny oprac. H. Szwankowska, Z. A. Wójcik, Warszawa 1966 : [](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)