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核技术日益进步的今天,核探测技术也在不断的进步发展,应用非常广泛,特别在预防核辐射和生物医学检测。CZT晶体测器是新型常温半导体探测器,较之传统的探测器,它具有更宽的禁带宽度,更小的暗电流,所以探测效率高,能量分辨率好,因而被广泛应用于核辐射探测和生物医学检测。 本文首先建立了等效CZT探测器感生电荷的微弱电流模型,设计了CZT探测器的读出通道的模拟集成电路,读出通道电路包括电荷灵敏放大电路,极零相消电路,准高斯滤波成形电路,峰值检测及保持电路以及带隙基准。本文采用Global Foundry035 analog工艺对电路进行设计仿真。根据CZT探测器输出电荷信号十分微弱的特性,需要严格限制电路噪声带来的影响,设计了低噪声电荷灵敏放大电路,并且对这部分电路进行了低功耗的优化,仿真结果等效输入噪声电子个数为20e-,优化后此级功耗为0.666mW,并对此部分电路流片结果进行了测试。极零相消电路作用是减小事件堆积。准高斯滤波电路作用是提高波形顶部的平坦度,从而减小行迹亏损。在设计准高斯滤波电路时,考虑到输出波形基线平稳,进而设计了基线修复电路,准高斯滤波成形电路结果输出脉宽为1.3uS的幅值为0.53V的准高斯电压脉冲峰值。最后一级是峰值检测及保持电路,将准高斯脉冲的峰值读出并保存到ADC读取。在电路设计中一直考虑功耗的优化,整体模拟读出电路功耗为4mW,版图面积为0.21mm2。