[发明专利]一种具有漏电流补偿的辐射探测器前端读出电路

说明书

本发明请求保护一种具有漏电流补偿的辐射探测器前端读出电路，属于微电子技术领域，包括预放大器、成形器及漏电流补偿电路；其中，来自探测器的信号，从输入端口进入预放大器，预放大器的输出端与成形器的输入端相连，成形器的输出端输出电压信号，所述漏电流补偿电路的输入端与输入端口和预放大器的输入端相连，漏电流补偿电路的输出端与预放大器的输出端和成形器的输入端相连。本发明包括预放大器、成形器及漏电流补偿电路，所述预放大器用于放大探测器输出的电荷信号，所述成形器用于过滤噪声并调整波形，所述漏电流补偿电路用于补偿输入端的漏电流，降低噪声，稳定基线，从而实现辐射探测器信号的低噪声的读出。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种应用于辐射探测器的前端读出电路。

背景技术

针对医疗影像诊断领域医生、病人、病灶三大要素，碲锌镉多能谱探测器具有超低辐射剂量、超精细的物理分辨率、革命性的能谱分析能力，对现有诊断系统产品整机性能具有本质性的提升。为了充分发挥碲锌镉多能谱探测器的优点，将其应用于辐射成像。

传统读出电路如图1所示。探测器输出的电荷信号经过预放大器，转换为电压信号，然后经过成形器过滤噪声并调整波形。传统读出电路直流仿真图如图2虚线所示，横坐标为前端探测器的漏电流，纵坐标为预放大器输出端的静态直流电压，即基线电压，从此虚线可以看出漏电流的增加，电流流过无源电阻产生压降，导致预放大器的输出基线电压向上的漂移，导致读出电路的检测精度受到很大的影响。

本发明提出了一种能自适应探测器漏电流的反馈回路，具有负反馈特性，当输出电压出现漂移时，迅速给预放大器的输入端提供一个额外的电流，将基线稳定在预设的VREF，达到漏电流补偿的效果。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种具有漏电流补偿的辐射探测器前端读出电路。本发明的技术方案如下：

一种具有漏电流补偿的辐射探测器前端读出电路，其包括：输入端口、预放大器、漏电流补偿电路、成形器及输出端口；所述输入端口分别与预放大器、漏电流补偿电路相连接，预放大器、漏电流补偿电路并联连接后与成形器相连接，所述成形器与输出端口相连接；其中，输入端口接收来自探测器的信号，输入端口将探测器的信号送入预放大器，预放大器的输出端与成形器的输入端相连，成形器的输出端输出电压信号，所述漏电流补偿电路的输入端与输入端口和预放大器的输入端相连，漏电流补偿电路的输出端与预放大器的输出端和成形器的输入端相连；

所述预放大器用于放大探测器输出的电荷信号，所述成形器用于过滤噪声并调整波形，所述漏电流补偿电路用于补偿输入端的漏电流。

所述的预放大器包括PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管M5、NMOS管M6，电容C_f、电阻R_f，其中PMOS管M1的栅极与BIAS1相连，PMOS管M1源极与VDD相连，PMOS管M1的漏极与PMOS管M2的源极相连，PMOS管M2的栅极与BIAS2相连，PMOS管M2的漏极分别与NMOS管M3的漏极、电容C_f的一端以及NMOS管M5的栅极相连，NMOS管M3的栅极与BIAS3相连，NMOS管M3的源极与NMOS管M4的漏极相连，NMOS管M4的栅极分别与电容C_f的另一端、电阻R_f的一端以及IN相连，NMOS管M4的源极与GND相连，NMOS管M5的漏极与VDD相连。NMOS管M5的源极与M6的漏极相连作为预放大器的输出VOUT_A。其中BIAS1、BIAS2、BIAS3、BIAS4为相应电流源的偏置电压。