繼2021年發(fā)布高端醫(yī)療分子影像SiPM專用ASIC：NeuXF1之后，宇稱電子近期又推出通用型SiPM讀出ASIC：MPT2321。該芯片兼容各種用于醫(yī)學(xué)成像、激光雷達(dá)信號處理和工業(yè)測量的商用SiPM傳感器，匹配目前主流廠商的多款SiPM產(chǎn)品，大幅提高接收端的系統(tǒng)集成度、有效降低器件成本。

MPT2321芯是一款用于SiPM信號處理的SoC芯片，具有極高信號噪聲比和時間分辨率，能夠?qū)崿F(xiàn)單光子信號高精度測量和定時，共配有32通道采集和處理數(shù)據(jù)，每個通道帶有獨立的增益選擇和閾值比較，可自定義或自動選擇適合的信號測量范圍。

每個通道搭載的高精度ADC和TDC能同時對信號能量及飛行時間進(jìn)行測量，測量數(shù)據(jù)通過多個高速串行差分?jǐn)?shù)據(jù)接口傳輸。

上圖以一個典型的激光雷達(dá)系統(tǒng)為例，MPT2321高度集成了常見接收端系統(tǒng)內(nèi)的多個模擬和數(shù)字處理單元(藍(lán)色框線內(nèi))。

模擬電路部分實現(xiàn)輸入信號的放大增益和降噪濾波成形采樣，并通過12b ADC模塊對電荷信號進(jìn)行數(shù)字化，片上集成50ps精度的TDC記錄光子到達(dá)時間數(shù)據(jù)。數(shù)字電路部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、壓縮和輸出，以及芯片狀態(tài)的控制。

對于SiPM為探測器的激光雷達(dá)系統(tǒng)來說，通道數(shù)越多，理論上所需要分離器件(比如TIA，TDC)等也就越多，不僅功耗高，且調(diào)試和量產(chǎn)成本也隨之上升。以128線激光雷達(dá)系統(tǒng)為例，只需搭配4顆MPT2321芯片，即可實現(xiàn)128線的信號讀出，直方圖算法處理，可實現(xiàn)集成化、芯片化，從而降低整機的成本。

(通過MPT2321實現(xiàn)單光子譜的統(tǒng)計)

MPT2321集成了多通道高精度TDC和ADC，降低了對FPGA的資源需求同時增加了對回波強度的直接測量，優(yōu)秀的通道一致性也降低了系統(tǒng)級校正的難度和工作量，提供了更多維度的可靠信息給后端，為算法的潛在發(fā)展提供了更多數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

MPT2321以現(xiàn)有BGA形式封裝，同時開放引腳定義，便于客戶更方便兼容到系統(tǒng)中。

審核編輯：湯梓紅