用于PET读出的多通道滤波成形ASIC芯片研制.docx

"用于PET读出的多通道滤波成形ASIC芯片研制" 本文旨在设计并实现一款多通道滤波成形ASIC芯片，用于PET读出系统的高集成度、低功耗的需求。该芯片包含4个通道，每通道由极零相消电路、低通滤波器电路和增益补偿缓冲输出电路构成。极零相消电路用于消除信号的直流分量，低通滤波器电路用于滤除高频噪声，增益补偿缓冲输出电路用于补偿信号幅度。该芯片可以处理输入范围在-0.8～+1.0V内的双极型信号，输出缓冲器要求能够驱动长线负载。 PET读出系统是重离子放射疗法中的一种重要技术，能够测得正电子的放射性活度。该系统通过监测放射性活度的分布与强度，反推出入射束流的位置以及辐射剂量的分布，以此确保病人的安全并准确实施治疗方案。然而，传统的PET读出系统存在一些问题，如体积大、电路复杂、功耗高、测量精度低等。 为了解决这些问题，本文设计了一款多通道滤波成形ASIC芯片，该芯片能够满足高集成度、低功耗的需求。该芯片的设计考虑了PET读出系统的需求，能够处理输入范围在-0.8～+1.0V内的双极型信号，输出缓冲器要求能够驱动长线负载。 极零相消电路是该芯片的重要组成部分，用于消除信号的直流分量。该电路结构如图2所示，电容C采用poly-poly结构以保证精度，反馈电阻RF的阻值根据时间常数选取，最高需要达到兆量级，因此采用工作在线性区的P沟道晶体管(PMOS)来提供大电阻，并且阱接正电源以保证其可以双极性工作。 低通滤波器电路是该芯片的另一个重要组成部分，用于滤除高频噪声。该电路结构如图3所示，采用三级低通滤波器设计，可以满足PET读出系统的需求。 该文设计了一款多通道滤波成形ASIC芯片，能够满足PET读出系统的高集成度、低功耗的需求。该芯片的设计考虑了PET读出系统的需求，能够处理输入范围在-0.8～+1.0V内的双极型信号，输出缓冲器要求能够驱动长线负载。该芯片的实现将有助于提高PET读出系统的性能，提高重离子放射疗法的治疗效果。