高计数率多通道时间测量与串行读出电路研制

近年来应用于中高能核物理实验的先进前端读出专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)芯片呈现出越来越强的数字化趋势,可提高系统的集成度并降低功耗。论文研制了一种高计数率多通道时间测量与串行读出电路(high-count rate multi-channel time measurement and serial readout circuit,HMTRC),可实现核事件去稀疏化、去随机化的读出。该电路主要包括了基于时钟分相技术的时间数字转化器、控制器、先进先出存储器和基于令牌环逻辑的轮询读出模块。HMTRC已被集成到一款自研的16通道前端读出ASIC芯片中,可测量和储存时间信息,并利用数字驱动的前端读出架构实现时间与能量信息同步读出。测试表明,时间分辨率好于2 ns,功能符合预期。