第五章总结及展望
5.1本文主要结论
本文主要讨论了一种应用于PET系统的针对检测SiPM阵列探测器产生的微弱光电信号的模拟前端电路,对微弱光电流信号进行采集和处理,根据脉冲信号的特点利用线性TOT技术实现对信号的粒子识别和能量测量。对所设计的电路模块进行了前后仿真和版图绘制。本文主要的研究内容和结论如下:
(1)介绍了微弱信号检测的研究背景与意义,阐述了其国内外的研究现状,介绍了可以广泛应用于PET成像SiPM探测器件,讨论了基于微弱电流信号检测的基本理论和研究,完成了微弱光电流检测系统的设计,探讨并设计出相应的模拟前端电路;
(2)对SiPM电流脉冲的信号特性和内部结构进行了具体分析,根据信号脉冲的特点设计出合理的电路结构。阐述了微弱信号信号检测的基本原理和前端采集电路的设计方法;
(3)详细分析了电路设计中各模块的具体电路结构和工作原理,信号读出模块负责对微弱电流脉冲信号进行采集,减小电流脉冲在传输时的扰动,再通过TIA和BPF对信号进行积分和脉冲整形,其中提出了PZC方法对信号宽度进行缩减,其次再通过峰值保持模块检测信号峰值并保持,与斜坡发生器产生匹配的斜坡阈值电压送入比较器进行比较,输出数字信号。采用线性时间超阈值TOT读出方法对模拟信号进行数字化处理,提高检测精度,简化了电路结构。同时介绍了电路模块中采用的折叠型共源共栅运放结构,对各项参数进行了计算并给出了对应的仿真结果;
参考文献(略)