Electronique intégrée pour le calorimètre électromagnétique du futur accélérateur linéaire

• Main Author: Manen, Samuel
• Language: FRE
• Published: Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II 2004
• Subjects: [PHYS:PHYS] Physics/Physics; convertisseur analogique numérique; mise en forme; intégrateur; bruit; préamplificateur; calorimètre électromagnétique; FLC
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008033; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/75/73/PDF/tel-00008033.pdf

Le futur accélérateur linéraire à électrons est un nouveau défi technologique pour la communauté scientifique de la physique des particules. Le cahier des charges de l'électronique de lecture du calorimètre électromagnétique comporte plusieurs points critiques. En effet, les contraintes liées au coût, 34 millions de diodes silicium de $1cm^2$, à l'encombrement, $0,2cm^3$ par puce de 128 voies, à la consommation, <5mW par voie, et à la dynamique, rapport de 32.000 entre le plus grand signal et le bruit, impliquent la mise en oeuvre d'une électronique intégrée. Nous proposons une solution de traitement de l'information qui associera sur la même surface de silicium la partie traitement analogique et la conversion analogique numérique. Plusieurs prototypes de circuits réalisés dans une technologie CMOS 0,35microns nous ont permis de valider des éléments de l'architecture globale du système. Cette électronique se composera d'un préamplificateur de charge suivi d'un système multi-gain avec suppression en ligne des évènements non significatifs et d'un convertisseur analogique numérique sur 10bits. La mise en forme composant le système multi-gain sera réalisée avec un intégrateur à remise à zéro. Les résultats obtenus, qui répondent aux spécifications en temps et en dynamique du cahier des charges, confirment, à présent, la nécessité de mettre en place un système d'alimentation pulsé