Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

FLAME - a readout ASIC for a compact electromagnetic calorimeter / Mirosław FIRLEJ, Tomasz FIUTOWSKI, Marek IDZIK, Jakub MOROŃ, Dawid PIETRUCH, Andrzej SKOCZEŃ, Krzysztof ŚWIENTEK // Journal of Instrumentation [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN  1748-0221 . — 2026 — vol. 21 iss. 3 art. no. P03005, s. [1], 1–20. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 19–20, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2026-03-04

Autorzy (7)

Słowa kluczowe

analogue electronic circuitsfront-end electronics for detector readoutdigital electronic circuits

Dane bibliometryczne

ID BaDAP166626
Data dodania do BaDAP2026-03-25
Tekst źródłowyURL
DOI10.1088/1748-0221/21/03/P03005
Rok publikacji2026
Typ publikacjiartykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęptak
Creative Commons
Czasopismo/seriaJournal of Instrumentation

Abstract

This paper presents the design and measurement results of FLAME (FcaLAsic for Multiplane rEadout), a 32-channel, very low-power front-end Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) developed for compact electromagnetic calorimeters in future particle physics experiments. FLAME, fabricated in 130 nm CMOS technology, features an analogue front-end followed by a 10-bit Successive Approximation Register (SAR) Analog-to-Digital Converter (ADC) in each channel, and two fast data serializers (1 per 16 channels), achieving a total power consumption of only 3.13 mW per channel. The analogue front-end consists of a switchable gain preamplifier with pole-zero cancellation and a fully differential CR-RC shaper with a peaking time of 55 ns. The ultra low-power 10-bit SAR ADC works at a sampling rate of 20 MSps with a power consumption below 0.35 mW per channel. The performance of ASICs was characterised with and without sensors, demonstrating good linearity (within 2% in the linear part of the dynamic range) and an Equivalent Noise Charge (ENC) slightly above 1500 electrons with an input capacitance of 20–30 pF. The test beam results of energy deposition in a 500 μm thick silicon sensor agree with the Landau-Gauss distribution. The FLAME shows a significant reduction in power consumption compared to the older System-on-Chip (SoC) type ASICs with similar functionalities, making it a suitable candidate as a readout ASIC for future high energy physics applications.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować

artykuł
#158870Data dodania: 14.4.2025
FLAXE, a SoC readout ASIC for electromagnetic calorimeter at LUXE experiment / Jakub MOROŃ, Mirosław FIRLEJ, Tomasz FIUTOWSKI, Marek IDZIK, Krzysztof ŚWIENTEK // Journal of Instrumentation [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1748-0221. — 2025 — vol. 20 iss. 1 art. no. C01026, s. [1], 1–6. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 6, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-01-22. — Topical Workshop on Electronics for Particle Physics : Scotland, U. K., 30 September–4 October 2024
artykuł
#145377Data dodania: 24.2.2023
HKROC: an integrated front-end ASIC to readout photomultiplier tubes for the Hyper-Kamiokande experiment / S. Conforti Di Lorenzo, A. Afiri, S. Bolognesi, G. Bombardi, F. Bouyjou, S. Callier, C. De La Taille, P. Dinaucourt, O. Drapier, F. Dulucq, A. El Berni, S. Extier, M. FIRLEJ, T. A. FIUTOWSKI, F. Gastaldi, F. Guilloux, M. IDZIK, A. Marchioro, A. Mghazli, A. MOLENDA, J. MOROŃ, J. Nanni, B. Quilain, L. Raux, K. P. ŚWIENTEK, D. Thienpont, T. Vergine // Journal of Instrumentation [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 1748-0221. — 2023 — vol. 18 no. 1 art. no. C01035, s. [1], 1–6. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 6, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2023-01-17. — Topical workshop on Electronics for particle physics : Bergen, Norway, 19–23 September 2022