자체 바이어스를 갖는 Folded Cascode OP Amp를 사용한 Single Pixel Photon Counter 설계

Design of a single-pixel photon counter using a self-biased folded cascode operational amplifier

본 논문에서는 자체 바이어스가 되는 Folded Cascode CMOS OP Amp를 이용하여 싱글 픽셀 포톤 계수기 회로를 설계하였다. 전압 바이어스 회로가 필요 없으므로 싱글 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 전류 소모를 줄일 수 있다. 매그나칩 반도체 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계된 CSA(Charge Sensitive Amplifier)의 신호 전압은 이론치인 151mV이 근접한 138mV로 simulation되었다. 그리고 싱글 픽셀의 레이아웃 크기는 $100{\mu}m{\times}100{\mu}m$이다.

A single-pixel photon counter is designed using a folded cascode CMOS operational amplifier which is self-biased. Since there is no need for a voltage bias circuit, the layout area and power consumption of the designed counter are reduced. The signal voltage of the designed charge sensitive amplifier (CSA) with the MagnaChip $0.18{\mu}m$ CMOS process is simulated to be 138mv, near the theoretical voltage of 151mV. And the layout area of the designed counter is $100{\mu}m{\times}100{\mu}m$.