Un ASIC configurable de 64 canales para la detección de radiación Cherenkov desde el espacio
Autores: Di Salvo, Andrea; Garbolino, Sara; Mignone, Marco; Zugravel, Stefan Cristi; Rivetti, Angelo; Bertaina, Mario Edoardo; Palmieri, Pietro Antonio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un ASIC configurable de 64 canales para la detección de radiación Cherenkov desde el espacio
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión del conocimiento
Palabras clave
Desarrollo
ASIC
Luz Cherenkov
UHECRs
SiPMs
EASs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta el desarrollo de un circuito integrado específico para aplicaciones (ASIC) de 64 canales, implementado para detectar la luz óptica de Cherenkov desde altitudes suborbitales y orbitales. Este tipo de señales son generadas por rayos cósmicos de ultra alta energía (UHECRs) y neutrinos cósmicos (CNs). El propósito de esta electrónica de front-end es proporcionar una unidad de lectura para una matriz de fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) para identificar lluvias de aire extensas (EASs). Cada evento puede ser almacenado en un arreglo configurable de 256 celdas donde la digitalización a bordo puede tener lugar con un convertidor analógico a digital (ADC) Wilkinson programable de 12 bits. El muestreo, el proceso de conversión y la lógica digital principal del ASIC funcionan a 200 MHz, mientras que la lectura es gestionada por serializadores dedicados que operan a 400 MHz en tasa de datos doble (DDR). El chip está diseñado en una tecnología CMOS comercial de 65 nm, asegurando una alta configurabilidad al seleccionar la partición de los canales, la resolución en el intervalo de 8 a 12 bits y la fuente de su disparador. La producción y prueba del ASIC está planificada para los próximos meses.
Descripción
Este trabajo presenta el desarrollo de un circuito integrado específico para aplicaciones (ASIC) de 64 canales, implementado para detectar la luz óptica de Cherenkov desde altitudes suborbitales y orbitales. Este tipo de señales son generadas por rayos cósmicos de ultra alta energía (UHECRs) y neutrinos cósmicos (CNs). El propósito de esta electrónica de front-end es proporcionar una unidad de lectura para una matriz de fotomultiplicadores de silicio (SiPMs) para identificar lluvias de aire extensas (EASs). Cada evento puede ser almacenado en un arreglo configurable de 256 celdas donde la digitalización a bordo puede tener lugar con un convertidor analógico a digital (ADC) Wilkinson programable de 12 bits. El muestreo, el proceso de conversión y la lógica digital principal del ASIC funcionan a 200 MHz, mientras que la lectura es gestionada por serializadores dedicados que operan a 400 MHz en tasa de datos doble (DDR). El chip está diseñado en una tecnología CMOS comercial de 65 nm, asegurando una alta configurabilidad al seleccionar la partición de los canales, la resolución en el intervalo de 8 a 12 bits y la fuente de su disparador. La producción y prueba del ASIC está planificada para los próximos meses.